پروژه :ساختار و فرایند سیمان و بررسي كاربرد در چاه هاي نفت و گاز
فرمت : word
تعداد صفحه : 75
قیمت : مبلغ ۹ هزار تومان
مقدمه
پيدايش سيمان به زماني مربوط مي شود كه بشر نخستين بار« سنگ آهك»را به منظور تهيه آهك زنده پخت ، پخش ( يا كليناسيون )سنگ آهك خالص يا ( لايستون )CaCo3 در دماي 900 درجه منجر به تجزيه آن و توليد كلسيم اكسايد يا آهك زنده ( Cao ) و كربن دي اكسيد يا گاز كربنيك ( Co2 ) مي شود .
كلسيناسيون سنگ آهك CaCo3 CaO + Co2
از تركيب كلسيم اكسايد با آهك هيدروكسيد يا آهك مرده به فرمول Ca(OH)2 بوجود مي آيد كه بدواً جسمي است كه فاقد استحكام و سختي ليكن اگر آن را با مقدار كافي آب ممدوح كرده و از آن خميري درست كنيم (بويژه مقداري هم ماسه و خاك )به آن بيفزاييم و به مخلوط حاصل فرصت دهيم تا رطوبت خويش را از دست داده خشك شود آنگاه جسمي نسبتاً سخت را با بافتي محكم بنام ساروج بوجود خواهد آمد .
حرارتCa2 + H2O Ca(OH)2 +
ساروج Ca(OH)2 + H2O (mortar )
از اين جسم قرنها به ملات ساختمان براي پيوند دادن سنگها و آجرها به يكديگر استفاده شده است و شايد قبل از آنكه بشر آن را كشف كند بجاي آن از مخلوط خاك رس و آب استفاده ميشده خاك رس نيز همچو ملاتهاي ديگر چون با آب آميخته گرددو فرصت يابد تا خشك شود تبديل به ملات ضعيفي مي گردد كه بتواند واحدهاي ساختماني را تا اندازه اي به هم پيوند دهد . تهيه ملات خاك رس براي انسان ساده تر از تهيه ملات آهك مرده است زيرا خاك رس در طبيعت به مقدار فراوان و در همه جا يافت مي شود و احتياج به پراسينگ هم نداشته ليكن براي تهيه آهك بشر نيازمند به سنگ و كوره مخصوص بوده است .
در بحث سيمان كاري چهار كاني وجود دارد كه عبارتند از :
1- Tricalium silicate 2- Di calcum silicati
3- Tri calcium 4- tera calcium aluminofrite
سيماني كه تنها محتوي چهار كاني فوق باشد قابل استفاده در هيچ كاري نيست زيرا وقتي آنرا با آب كافي مخلوط كينم دوغاب حاصل ، ظرف مدت جند دقيقه به شسرعت مي بندد و سخت مي شود كارخانه هاي سيمان براي رفع اين عيب درمرحله آسياب كلينكر بين 5/1 تا 3 درصد چيبسم يا گچ متبلور (CaSO4-2H2O ) به سيمان مي افزايند تا زمان بندش دوغاب آنرا به تعويق مي اندازند و در حد مطلوب و قابل قبول وزن نگهدارند اين كار بسيار حساس است و بايد با دقت كافي انجام شود .
بطوري كه گچ به صورتي متحاسن و يكدست در همه نقاط سيمان پراكنده گردند و تحت شرايط آسياب فرمول شيميايي آن تغييري نكند و كيفيت آن ثابت بماند.
از ميان كليه خدماتي كه در طول حفاري يك چاه نفت يا گاز به آن داده مي شود لوله گذاري (Casing ) و سيمانكاري ( Cementing )را مي توان يقيناً مهمترين خدمت دانست عمر چاه ، ميزان توليد و مدت بهره دهي آن به مقدار وسيعي بستگي به درجه حرارت اين خدمات دارد .
در عمليات لوله گذاري جاه سخت بوسيله يك رشته لوله فولادي مخصوص پوشيده مي شود و متعاقب آن در عمليات سيمانكاري فضاي حلقوي بين لوله و ديواره چاه از يك دوغاب سيمان با تركيبات معين پر مي گردد . دوغاب سيمان كه به اين ترتيب دالان پشت لوله ها را پر مي كند را گذشت زمان ( معمولاً پس از چند ساعت يا چند روز ) مي بندند و سخت مي شود و سنگ سيماني حاصل چون غلافي محكم لوله هاي پوششي را در بر مي گيرد و آنها را با سازنده پيوند مي دهند .
مي توان همه آنها را در دو كلمه محافظت و ممانعت خلاصه كرد:
سيمان به ديواره چاه ثبات مي دهد و لوله هاي پوششي را در مقابل فشارهاي خارجي ناشي از طبقات زمين كه ممكن است حتي باعث درهم شكستن وخورد گشتن لوله ها گردد و نيز در مقابل الكتروليز و خوردگي ناشي ا ز آبهاي خورنده و زير زميني و هيردوكربن هاي ترش يا تماس مستقيم لوله ها با چينه ها مي باشد « محافظت » مي كند واز مهاجرت سيالهاي يك سازنده به سازنده ديگر و آلوده شدن ناخواسته هيدروكربنهاي ارزشمند ( نفت و گاز)محافظت به عمل مي آورند ...................
فهرست مطالب
فصل اول
مقدمه
1-1) تاريخچه پيدايش سيمان
2-1) تعيين درصد تركيبات اكسيدي سيمان
3-1 ) سيمان هاي كند بند ( slow set cement )
4-1) كلاسهاي مختلف سيمان
1-4-1) سيمان كلاس (A )
2-4-1 ) سيمان كلاس ( B )
3-4-1) سيمان كلاس ( C )
4-4-1) سيمان كلاس ( D )
5-4-1 ) سيمان كلاس ( E )
6-4-1) سيمان كلاس ( F )
7-4-1) سيمان كلاس (G) و (H)
8-4-1 )سيمان كلاس J
5-1 ) استحكام و تنزل استحكام
2-5- 1) استحكام كششي
6-1 ) افزودنيهاي سيمان
1-6-1 ) انواع افزودنيهاي سيمان
2-6-1) دلايل اضافه نمودن افزودنيهاي سيمان
فصل دوم : نمونه برداري
1-2 ) نمونه برداري ( sampling )
2-2 ) ابزار مورد نياز جهت تهيه دوغاب سيمان
3-2 ) تعيين مقدار آب دوغاب سيمان
فصل سوم : تند كننده هاي سيمان ( cement Acclerators)
3-1 ) خواص تند كننده هاي سيمان
2-3) انواع تندكننده ها
1-2-3) كلسيم كلرايد
2-2-3) سديم كلرايد
3-2-3) آب دريا
4-2-3) براكس
3-3 ) دوغابهاي تغليظ شده سيمان
فصل چهارم : كند كننده هاي سيمان Cement retarders
1-4) خواص كند كننده هاي سيمان
1-2-4 ) كلسيم ليگنو سالفونيت
2-2-4) ( CMHEC ) (Carboxy Methyl Hydroxy Ethyl Cellalose)
3-2-4 ) براكس
4-2-4 ) سديم كلرايد
3-4 ) دوغاب هاي سيمان دير بند
فصل پنجم : دوغاب هاي سبك وزن سيمان
1-5 ) خواص دوغاب هاي سبك وزن سيمان
2-5 ) روشهاي سبك كردن دوغابهاي سيمان
3-5 ) سيمانهاي پنتونايتي ( شيرين )
1-3-5 ) محاسن و معايب پنتو نايت
4-5 ) سيمانهاي اصلاح شده
5-5 ) سيمانهاي پنتو نايتي شور
6-5 ) پوزلنها و سيمانهاي پوزلني
1-6-5 ) پوزلن ها و اهداف استفاده از آنها
7-5 ) خاك دو اتمي
8-5 ) استفاده از نيتروژن در سيمانكاري چاههاي نفت
فصل ششم : سيمانكاري نخستين
1-6 ) سيمانكاري نخستين و خواص آن
2-6 ) قلب سيمانكاري نخستين
3-6 ) مخلوط كن فواره اي
4-6 )Cementing Head
5-6) زيور آلات لوله هاي جداري
1-5-6 ) كفشك
2-5-6 ) كالر
3-5-6 ) پرگار يا سنترلايزر
4-5-6 ) خراشنده
5-5-6 ) Stop caller
6-5-6 ) Wiper plugs
6-6 ) شستشوي چاه قبل از سيمانكاري
7-6 ) سيمانكاري يك مرحله اي
8-6 ) سيمانكاري دو مرحله اي
9-6 ) سيمانكاري سه مرحله اي
منابع