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 95
- Downloads 0
Analiza ryzyka w certyfikacji poszczególnych etapów cyklu życia biopaliw
Niniejsze opracowanie prezentuje problematykę oceny ryzyka w certyfikacji biopaliw stosowanej w ramach wybranych systemów certyfikacji. W artykule przedstawione zostało ujęcie problemu stawianego jednostkom certyfikujący...
Mikrosejsmika, sejsmika, sejsmologia – wspólne korzenie, różne cele, zintegrowane działania
W publikacji scharakteryzowano krótko ważniejsze informacje z wybranych dziedzin nauk o Ziemi, które doprowadziły do sformułowania zasad monitorowania mikrosejsmicznego, jako narzędzia śledzenia i oceny skuteczności szcz...
Biopaliwo o zawartości 20÷25% (V/V ) etanolu, wybrane właściwości fizykochemiczne
W artykule przedstawiono wyniki badań nieaddytywnych właściwości biopaliwa o zawartości etanolu wynoszącej 20÷25% (V/V ). Oceniono również skłonność biopaliwa E20–E25 do tworzenia osadów oraz jego odporność na utlenianie...
Usługi sieciowe jako narzędzie do nowoczesnego i bezpiecznego udostępniania usług obliczeniowych i badawczych
W artykule omówiono zagadnienie usług sieciowych (ang. web services). Przedstawiono różne sposoby implementacji tych usług oraz zasygnalizowano korzyści płynące z ich stosowania. Poruszono temat bezpieczeństwa świadczeni...
Zastosowanie techniki spektroskopii w podczerwieni (FT-IR) do oceny stanu zanieczyszczenia gleb węglowodorami
W artykule omówiono etapy doboru odpowiednich warunków metody oznaczania sumarycznej zawartości węglowodorów w glebie z zastosowaniem spektroskopii w podczerwieni. W wyniku przeprowadzonych badań dobrano sposób wyznaczan...