بررسی تاثیر اندازه و سطح ویژه دانه‌های تشکیل دهنده سیمان بر روی خواص دوغاب و سنگ سیمان چاه‌های نفت و گاز

در تحقیق حاضر یک فرمولاسیون اصلاح شده جدید جهت ساخت و تولید سیمان کلاس g چاه‌های نفت ارائه گردیده است. از آنجایی که سیمان‌های تولیدی کشور فاقد رئولوژی، زمان بندش و همچنین مقاومت مناسب می‌باشند لذا یک فرمولاسیون جدید جهت ساخت این سیمان در مقیاس آزمایشگاهی ارائه گردید [1]. کلینکر مورد استفاده با استفاده از سرندهای آزمایشگاهی به اجزای مختلف با اندازه‌های متنوع طبقه‌بندی شده و در نهایت با درصد مشخصی از گچ مخلوط و سیمان مورد نظر آماده‌سازی گردید. سیمان آماده‌سازی شده یک محصول غیریکنواخت و دانه درشت‌تر نسبت به سیمان‌های موجود بوده و50% ذرات تشکیل دهنده آن در محدوده 3 تا μ 30                                                                                       قرار گرفته‌اند که در مقایسه با سیمان‌های استاندارد کاهش 20 تا 30% در محدوده مورد نظر را دارا می‌باشد. علیرغم وجود خصوصیات رئولوژیکی مناسب، سازگاری با افزایه‌های مختلف، زمان بندش مطلوب و همچنین کاهش آب مصرفی دوغاب به اندازه 10% که منجر به استحکام تراکمی 24 ساعته بالاتر سیمان نسبت به سیمان‌های معمولی می‌شد از دیگر ویژگی‌های این نوع سیمان می‌باشند؛ اما سیمان مورد نظر به دلیل درشت دانه بودن دارای استحکام تراکمی 8 ساعته کمتری نسبت به سیمان‌های استاندارد می‌باشد. لذا سیستم تولید این سیمان از حالت تولید با سیستم آسیاب و سرند به تولید کامل با آسیاب‌های گلوله‌ای تغییر یافته و محصولی کاملاً همگن با سطح ویژه یکسان آماده‌سازی شد. نتایج کنترل کیفی سیمان مورد نظر نشان می‌دهد که علاوه بر بهبود تمامی خصوصیات مورد بررسی، با کاهش آب به اندازه 10%، مقاومت تراکمی 8 ساعته به اندازه 21% نسبت به سیمان‌های استاندارد افزایش یافته است. همچنین این سیستم دارای قابلیت اجرایی کامل در کارخانجات تولیدی داخلی می‌باشد.

The Effects of Particle Size and Specific Surface Area on the Slurry and Set Properties of Oil Well Cements

In this paper, a modified formulation of class G cement for manufacturing and production has been proposed. Since the produced industry cements have no proper rheological properties, thickening time, and compressive strength, a new formulation has been proposed on the laboratory scale. The clinker was classified into a wide range of particle sizes and the final cement was prepared by mixing them with gypsum. The designed cement is nonuniform and coarser than conventional cements and 50 percent of particles are in the range of 330 µm, which shows a 2030% decrease in the aforementioned range as compared to standard cements. Although the designed cement has very good rheological properties, thickening time, and lesser water usage about 10% which causes a higher 24hour compressive strength, there is a lower early compressive strength when compared to standard cements. Hence the production system was changed from ball mill and sieves to production by ball mill alone and homogenous cement with the same specific surface area was produced. In addition to having all the desired properties, by a 10% decrease of water usage in the cement system, the early compressive strength was improved by 21% compared to standard cements based on quality control results. Moreover, this production system can completely be implemented at the production plants.