بررسی اثر پتاسیم کلراید بر روی خواص مکانیکی دوغاب سیمان مورد استفاده در سیمانکاری جداری سطحی چاه نفت

عملیات سیمانکاری چاه بخش مهمی از فرآیند حفاری چاه نفت می باشد. بهبود خواص دوغاب سیمان مورد استفاده در عملیات سیمانکاری چاه نفت یکی از وظایف مهم طراحان دوغاب سیمان می باشد. افزودنی های مختلف اثرات متفاوتی بر روی خواص دوغاب های سیمان حفاری خواهند داشت. این افزودنی ها ممکن است خواص مکانیکی و رئولوژیکی دوغاب سیمان را تحت تاثیر قرار دهند. یافتن افزایه ای که بتواند به بهبود خواص دوغاب سیمان چه در حین عملیات حفاری و چه بعد از عملیات حفاری کمک نماید، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. امروزه استفاده از مواد شیمیایی که بتواند استحکام تراکمی سنگ سیمان را افزایش داده و یا قابلیت دوغاب سیمان در رسیدن سریعتر به بندش اولیه را بهبود دهد، مرسوم گردیده است. خواص دوغاب سیمانکاری جداری سطحی به واسطه وزن پایین و نسبت آب به سیمان بالا همیشه مورد توجه قرار می گیرد. در این پژوهش اثر پتاسیم کلراید بر روی دوغاب سیمان جداری سطحی با وزن ۸۵ پوند بر فوت مکعب مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. ابتدا اثر پتاسیم کلراید بر روی دوغاب استاندارد سیمان کلاس A مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل نشان داد که پتاسیم کلراید تا مقدار وزنی ۴ درصد نسبت به سیمان خشک به عنوان یک شتاب دهنده کامل عمل می نماید. به عبارتی در این مقدار مصرفی بهینه ترین نتایج حاصل می گردد که افزایش استحکام تراکمی تا ۱۳/۴ درصد و کاهش زمان نیم بندش دوغاب سیمان را شامل می شود. پتاسیم کلراید در همین مقدار مصرفی توانست استحکام تراکمی دوغاب سیمان جداری سطحی را بیش از ۱۸ درصد افزایش دهد. علاوه بر استحکام تراکمی، پتاسیم کلراید اثرات قابل توجهی در کاهش میزان آب آزاد و همچنین کاهش زمان بندش اولیه دوغاب های سیمان جداری سطحی از خود نشان داد، به گونه ای که بدون استفاده از پتاسیم کلراید میزان آب آزاد ۱۲/۵ درصد و هنگام استفاده از پتاسیم کلراید با مقداروزنی ۴ درصد نسبت به سیمان خشک، ۷/۵ درصد مشاهده شد.

کلیدواژه ها:

دوغاب سیمان حفاری ، جداری سطحی ، پتاسیم کلراید ، شتاب دهنده ، استحکام تراکمی ، بندش اولیه ، آب آزاد ، زمان نیم بندش ، افزایه