مقدمه :
از میان کلیه خدماتی که در طول حفاری یک چاه نفت یا گاز به آن داده می شود لوله گذاری (Casing ) و سیمانکاری( Cementing )را می توان یقیناً مهمترین خدمت دانست عمر چاه ، مزان تولید و مدت بهره دهی آن به مقدار وسیعی بستگی به درجه حرارت این خدمات دارد .
در عملیات لوله گذاری جاه سخت بوسیله یک رشته لوله فولادی مخصوص پوشیده می شود و متعاقب آن در عملیات سیمانکاری فضای حلقوی بین لوله و دیواره چاه از یک دوغاب سیمان با ترکیبات معین پر می گردد . دوغاب سیماین که به این ترتیب دالان پشت لوله ها را پر می کند را گذشت زمان ( معمولاً پس از چند ساعت یا چند روز ) می بندند و سخت می شود و سنگ سیمانی حاصل چون غلافی محکم لوله های پوششی را در بر می گیرد و آنها را با سازنده پیوند می دهند .
می توان همه آنها را در دو کلمه محافظت و ممانعت خلاصه کرد:
سیمان به دیواره چاه ثبات می دهد و لوله های پوششی را در مقابل فشارهای خارجی ناشی از طبقات زمین که ممکن است حتی باعث درهم شکستن وخورد گشتن لوله ها گردد و نیز در مقابل الکترولیز و خوردگی ناشی ا ز آبهای خورنده و زیر زمینی و هیردوکربن های ترش یا تماس مستقیم لوله ها با چینه ها می باشد « محافظت » می کند واز مهاجرت سیالهای یک سازنده به سازنده دیگر و آلوده شدن ناخواسته هیدروکربنهای ارزشمند ( نفت و گاز)محافظت به عمل می آورند .
- تاریخچه پیدایش سیمان
پیدایش سیسمان به زمانی مربوط می شود که بشر نخستین بار« سنگ آهک»را به منظور تهیه آهک زنده پخت ، پخش ( یا کلیناسیون )سنگ آهک خالص یا ( لایستون )CaCo3 در دمای 900 درجه منجر به تجزیه آن و تولید کلسیم اکساید یا آهک زنده ( Cao ) و کربن دی اکسید یا گاز کربنیک ( Co2 ) می شود .
کلسیناسیون سنگ آهک CaCo3 CaO + Co2
از ترکیب کلسیم اکساید با آهک هیدروکسید یا آهک مرده به فرمول Ca(OH)2 بوجود می آید که بدواً جسمی است که فاقد استحکام و سختی لیکن اگر آن را با مقدار کافی آب ممدوح کرده و از آن خمیری درست کنیم (بویژه مقداری هم ماسه و خاک )به آن بیفزاییم و به مخلوط حاصل فرصت دهیم تا رطوبت خویش را از دست داده خشک شود آنگاه جسمی نسبتاً سخت را با بافتی محکم بنام ساروج بوجود خواهد آمد .
حرارتCa2 + H2O Ca(OH)2 +
ساروج Ca(OH)2 + H2O (mortar )
از این جسم قرنها به ملات ساختمان برای پیوند دادن سنگها و آجرها به یکدیگر استفاده شده است و شاید قبل از آنکه بشر آن را کشف کند بجای آن از مخلوط خاک رس و آب استفاده میشده خاک رس نیز همچو ملاتهای دیگر چون با آب آمیخته گرددو فرصت یابد تا خشک شود تبدیل به ملات ضعیفی می گردد که بتواند واحدهای ساختمانی را تا اندازه ای به هم پیوند دهد . تهیه ملات خاک رس برای انسان ساده تر از تهیه ملات آهک مرده است زیرا خاک رس در طبیعت به مقدار فراوان و در همه جا یافت می شود و احتیاج به پراسینگ هم نداشته لیکن برای تهیه آهک بشر نیازمند به سنگ و کوره مخصوص بوده است .
فهرست مطالب
عناوین صفحه
فصل اول –شیمی سیمان 1
مقدمه 2
1-1)تاریخچه پیدایش سیمان 3
2-1)تعیین درصد ترکیبات اکسیدی سیمان 5
3-1)سیمانهای کند بند 7
4-1)کلاسهای مختلف سیمان 7
1-4-1)سیمان کلاس A 9
2-4-1)سیمان کلاس B 9
3-4-1)سیمان کلاس C 10
4-4-1)سیمان کلاس D 11
5-4-1)سیمان کلاس E 13
6-4-1)سیمان کلاس F 13
7-4-1)سیمان کلاس G و H 14
8-4-1)سیمان کلاس J 15
5-1)استحکام و تنزل استحکام 16
1-5-1)استحکام تراکمی 16
2-5-1)استحکام کششی 17
6-1)افزودنیهای سیمان 18
1-6-1)انواع افزودنیهای سیمان 19
2-6-1)دلایل اضافه نمودن افزودنیهای سیمان 19
فصل دوم 21
1-2)نمونه برداری 22
2-2)ابزار مورد نیاز جهت تهیه دوغاب سیمان 24
3-2)تعیین مقدار آب دوغاب سیمان 26
فصل سوم –تند کننده های سیمان 28
1-3)خواص تند کننده های سیمان 29
2-3)انوع تند کننده های سیمان 33
1-2-3)کلسیم کلراید 33
2-2-3)سدیم کلراید 34
3-2-3)آب دریا 35
4-2-3)براکس 37
3-3)دوغابهای تغلیظ شده سیمان 38
فصل چهارم – کند کننده های سیمان 40
1-4)خواص کند کننده های سیمان 43
2-4)انوع ریتاردرهای شیمیایی 44
2-2-4)CMHEC 45
3-2-4)براکس 46
4-2-4)سدیم کلراید 47
3-4)دوغابهای سیمان دیربند 49
فصل پنجم – دوغابهای سبک وزن سیمان 52
1-5)خواص دوغابهای سبک وزن سیمان 53
2-5)روشهای سبک کردن دوغابهای سیمان 53
3-5)سیمانهای پنتونایتی (شیرین ) 55
1-3-5)محاسن و معایب پنتو نایت 55
4-5)سیمانهای اصلاح شده 56
5-5)سیمانها ی پنتو نایتی شیرین 57
6-5)پوزلنهای سیمان و سیمانهای پوزلتی 57
1-6-5)پوزلن ها و اهداف استفاده از آنها 58
7-5)خاک دو اتمی 58
8-5)استفاده از گاز نیتروژن در سیمانکاری چاههای نفت 58
فصل ششم –سیمانکاری نخستین 60
1-6)سیمانکاری نخستین و خواص آن 61
2-6)قلب سیمانکاری نخستین 62
3-6)مخلوط کن فواره ای 62
4-6)Cementing Head 63
5-6)زیور آلات لوله های جداری 64
1-5-6) کفشک 64
2-5-6)کالر 65
3-5-6)پرگار یا سانترلایزر 66
5-5-6)Step Collar 67
6-5-6)Wiper Plugs 67
6-6)شستشوی چاه قبل از سیمانکاری 68
7-6)سیمانکاری یک مرحله ای ( سنتی ) 68
8-6)سیمانکاری دو مرحله ای 70
9-6)سیمانکاری سه مرحله ای 71
منابع 72
دانلود پروژه سیمانکاری چاه های نفت
