Nanocząsteczki – nowa droga w kształtowaniu parametrów świeżych i stwardniałych zaczynów cementowych
Journal Title: Nafta-Gaz - Year 2016, Vol 0, Issue 12
Abstract
Zwiększające się wymagania odnośnie właściwości zaczynu i kamienia cementowego sprawiają, iż konieczne jest poszukiwanie niekonwencjonalnych rozwiązań i materiałów, które zapewnią uzyskanie jak najlepszych efektów. Przy stosowaniu odpowiednich ilości nanocząsteczek możliwe jest zaprojektowanie zaczynu cementowego o dobrych parametrach reologicznych, dużej wytrzymałości, a równocześnie charakteryzującego się niską filtracją. W wyniku przeprowadzonych w INiG – PIB badań nad wpływu nanotlenku krzemu i nanotlenku glinu na właściwości zaczynu cementowego można stwierdzić, że komponenty te powodują wyraźną poprawę parametrów stwardniałego zaczynu cementowego. Na uwagę zasługuje fakt, że kamienie cementowe uzyskane z zaczynów zawierających nanokomponenty charakteryzowały się wysokimi wartościami wytrzymałości na ściskanie, co jest spowodowane upakowaniem się w przestrzeniach porowych nanocząsteczek o bardzo małych rozmiarach. Nawet w temperaturze 25°C próbki z nano-SiO2 i nano-Al2O3 osiągały bardzo wysokie wartości wytrzymałości na ściskanie, dochodzące w niektórych przypadkach nawet do 30 MPa po 2 dniach i prawie 50 MPa po 28 dniach. W porównaniu z kamieniem cementowym bez dodatku nanocząsteczek jest to przyrost wytrzymałości na ściskanie sięgający kilkudziesięciu procent. Stwardniałe zaczyny cementowe z dodatkiem nanocząsteczek wykazywały również znacznie bardziej zwartą mikrostrukturę w porównaniu z tzw. „czystym” zaczynem bazowym. Próbki z nanocząsteczkami posiadały także bardzo niską (około 1,5÷2%) zawartość porów kapilarnych, mogących tworzyć kanaliki dla przepływu mediów złożowych przez płaszcz cementowy w otworze wiertniczym. Pory o najmniejszych rozmiarach (poniżej 100 nm) stanowią zdecydowaną większość (95÷98%) z ogólnej ilości porów występujących w matrycy cementowej. Świadczy to o bardzo niskiej przepuszczalności dla medium złożowego w przypadku zastosowania próbek z dodatkami nanokomponentów. Zaprezentowane w niniejszym artykule zaczyny cementowe z nanocząsteczkami krzemu i glinu mogą być podstawą do opracowania szerokiej gamy innowacyjnych receptur zaczynów uszczelniających o podwyższonych wytrzymałościach mechanicznych i bardzo wysokiej szczelności matrycy cementowej.
Authors and Affiliations
Edyta Dębińska, Marcin Kremieniewski
Keywords
Related Articles
- EP ID EP563558
- DOI 10.18668/NG.2016.12.11
- Views 87
- Downloads 0
Opcje rzeczywiste w podejmowaniu decyzji inwestycyjnych na przykładzie budowy podziemnego magazynu gazu
W artykule przedstawiono ideę opcji rzeczywistych oraz zaproponowano użycie opcji rozszerzenia skali przedsięwzięcia do oceny ekonomicznej budowy podziemnego magazynu gazu. Opcją rozszerzenia skali jest możliwość powięks...
Analiza przydatności wybranych złóż niecki zielonogórskiej do konwersji na PMG
Głównym celem niniejszego artykułu było przeprowadzenie analizy możliwości wykorzystania wybranych złóż gazowych niecki zielonogórskiej do konwersji na PMG. Ocena została wykonana dla złóż Brzostowo, Czeszów i Żuchlów. P...
Wykorzystanie surfaktantów naturalnych w biodegradacji oleju napędowego
Zastosowanie surfaktantów w bioremediacji środowiska naturalnego skażonego substancjami ropopochodnymi jest jednym ze sposobów zwiększenia jej efektywności. Celem prowadzonych badań była analiza wpływu stężenia naturalny...
Metody monitoringu i remediacji gruntów zanieczyszczonych rtęcią na terenach przemysłowych
W artykule przedstawiono politykę ograniczania emisji rtęci do powietrza oraz informacje dotyczące występowania zanieczyszczeń rtęcią na terenach przemysłowych. Omówiono również możliwości zastosowania wskaźnikowych meto...
Ocena możliwości budowy modelu geologiczno-geofizycznego dla utworów czerwonego spągowca z rejonu rowu Grodziska
Artykuł prezentuje sposób wykorzystania laboratoryjnych badań chemicznych i mineralogicznych do modelowania m.in. zailenia czy wskaźnika CEC na podstawie wskazań profilowań jądrowych. Wyniki analiz laboratoryjnych posłuż...