طراحی و بهینه‌سازی دانه‌بندی غیریکنواخت سیمان حفاری به منظور دست‌یابی به خواص مطلوب دوغاب و سنگ سیمان

Abstract

در تحقیق حاضر، ویژگی‎های یک فرمولاسیون پیشنهادی جهت ساخت و تولید سیمان کلاس G چاه نفت ارائه گردیده است. سیمان‌های تولیدی مورد استفاده در چاه‎های نفت کشور فاقد رئولوژی، زمان بندش و همچنین مقاومت مناسب می‌باشند. آنچه در این مقاله مورد بحث و بررسی قرار می‎گیرد، تأثیر تغییرات توزیع دانه‌بندی به عنوان عامل مهم و اساسی بر روی خواص مهم سیمان نظیر خصوصیات رئولوژیکی، استحکام تراکمی، زمان بندش و همچنین سازگاری سیمان طراحی شده با افزایه‌های مورد مصرف در فرمولاسیون سیمان مانند کندکننده‎ها و افزایه کنترل کننده افت صافی می‎باشد. سیمان ارائه شده یک محصول غیریکنواخت و دانه درشت‌تر نسبت به سیمان‌های موجود بوده و 50% ذرات تشکیل دهنده آن در محدوده 3-30 میکرون قرار گرفته‎اند، در صورتی‎که در سیمان‎های استاندارد موجود این مقدار بیشتر از 70 % می‌باشد. سیمان حاصل دارای خصوصیات رئولوژیکی مناسب بوده و انرژی کمتری برای تولید آن مورد نیاز است. همچنین میزان آب مصرفی دوغاب نیز به اندازه 10 % کاهش یافته تا استحکام تراکمی بالاتری نسبت به سیمان‌های معمولی حاصل شود. با توجه به اینکه افزودن افزایه‎های اضافی باعث افزایش هزینه در تولید سیمان سنگین می‎شود، سیمان ارائه شده به گونه ای طراحی شده است که بدون استفاده از افزایه‎های وزن افزا، سیمان سنگین به دست آید.

Keywords

• توزیع دانه‏بندی
• سیمان غیریکنواخت
• سطح ویژه
• استحکام تراکمی
• دوغاب سیمان