Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çimento Mühendisliği Anabilim Dalı

An experimental study on the effects of different chloride sources on the properties of API class G cement

Farklı klorür kaynaklarının API G sınıfı çimentonun özelliklerine etkisi üzerine deneysel bir çalışma

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 383284 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

In the petroleum industry, oil well cements are used in the form of slurries during the construction of oil or natural gas wells. Preserving the integrity of the well and the casing, providing zonal isolation are some of the uses of these special cements. Oil well cement slurries used in the petroleum industry are subjected to different exposure conditions than ordinary Portland cement slurries used in the construction industry. Therefore, oil well cements are required to possess different engineering properties than ordinary Portland cements. During their usage, these cements often interact with various chloride sources either from the water that is being used in the preparation of the slurries, or sometimes intentionally used as an additive to achieve required properties. Therefore, there is a need to identify the effects of chlorides from different sources on the properties of oil well cements. This study presents an experimental program that investigates the effects of different chloride sources on the properties of slurries prepared by class G cement. In the experimental program, a total of 22 cement slurries containing KCl, CaCl2 and NaCl at various amounts are prepared. A control cement slurry with no salt addition is used as a reference. Cement slurries used in all experiments are prepared with the same water/cement ratio (0.44) as stated for Class G cement in API Specification 10A. The experiments that are carried out according to API Spec 10A for the conditions of medium depth oil wells include free fluid content, thickening time, compressive strength and rheology of cement slurries. As a result of the experimental program, it was observed that different chloride sources have different effects on cement slurries' properties. The effect of salt concentration is very clear on thickening time, compressive strength and rheological properties when compared with the free fluid properties. It is seen that, CaCl2 is the most effective accelerator when compared to other chloride sources. However, when used in higher amounts, it negatively affects the flow properties of the slurries. NaCl is also an effective accelerator when used in lower amounts. On the other hand, when used in higher amounts it rather works as a retarder. KCl, on the other hand, works rather as a dispersant to improve the flow properties of the slurries. The optimum amount depends on the cement properties.

Summary:

Petrol sektöründe, petrol ve doğal gaz kuyularının çimentolanması için petrol çimentoları ile hazırlanan çimento karışımları kullanılmaktadır. Bu özel çimento tiplerinin kullanım alanlarından bazıları kuyunun ve koruma borusunun sağlamlığını korumak ve bölgesel yalıtımı sağlamaktır. Yapı sektöründe kullanılan Portland çimentolarından farklı olarak, petrol sektöründe kullanılan çimentolar daha farklı koşullara maruz kalmaktadır. Bu nedenle, petrol çimentolarının Portland çimentolardan farklı özelliklere sahip olması gerekmektedir. Petrol çimentoları, karışım için kullanılan sulardaki ya da karışım özelliklerini iyileştirmek için eklenen katkılardaki farkı klorür kaynaklarına maruz kalmaktadır. Bu nedenle, farklı klorür kaynaklarının petrol çimentosu özellikleri üzerindeki etkilerini belirlemek gerekmektedir. Bu çalışma, farklı klorür kaynaklarının, G sınıfı çimento ile hazırlanmış karışımlar üzerine etkisini araştıran deneysel bir program sunmaktadır. Deneylerde farklı oranlarda KCl, CaCl2 ve NaCl kullanılarak toplam 22 çimento karışımı hazırlanmıtır. Referans olarak kullanılmak üzere tuz katkısız bir kontrol numunesi hazırlanmıştır. Deneylerin tamamında kullanılan çimento karışımları, G sınıf çimentonun API Specification 10A' da belirtilen su/çimento oranına (0.44) göre hazırlanmıştır. Hazırlanan çimento karışımlarının, serbest sıvı, basınç dayanımı, koyulaşma zamanı ve akış özellikleri, orta derinlikte bir petrol kuyusu göz gönüne alınarak, API Spec 10A' da belirtilen koşullara göre incelenmiştir. Farklı klorür kaynakları, çimento hamurları üzerinde farklı etkiler göstermiştir. Kullanılan tuz miktarlarının etkileri, serbest sıvı özelliğinde belirgin değilken, koyulaşma zamanı, basma dayanımı ve akış özellikleri deneylerinde, daha iyi gözlenmiştir. Diğer tuzlara kıyasla CaCl2 'nin çimento hamurlarının özellikleri üzerinde daha etkili olduğu ve diğer tuzlarla hazırlanan karışımlardan çok daha az oranlar kullanılarak benzer sonuçlara varılabileceği ve yüksek miktarlarda kullanılmasının akış özelliklerini olumsuz etkilediği görülmüştür. NaCl' nin düşük miktarlarda kullanıldığında hızlandırıcı, yüksek miktarlarda kullanıldığında ise geciktirici olarak çalıştığı görülmüştür. Akış özelliklerini geliştirme bakımından KCl' nin etkili olduğu gözlenmiştir. Kullanılan çimento özelliklerinin, optimum tuz oranları üzerinde etkili olduğu gözlenmiştir.