rafalposwiata/plsc huggingface dataset:
Ocena selektywnej redukcji właściwości filtracyjnych skał porowatych w zabiegach ograniczania produkcji wody w odwiertach

Niekontrolowany nadmierny dopływ wód złożowych do ropnych czy gazowych odwiertów eksploatacyjnych jest często występującym i trudnym do rozwiązania problemem mogącym stanowić źródło poważnych i daleko idących negatywnych skutków technologicznych, ekonomicznych czy środowiskowych. Dotyczy on w zdecydowanej większości przypadków złóż węglowodorów w okresie ich wieloletniej eksploatacji, chociaż niejednokrotnie pojawia się również już na początkowym etapie procesu wydobycia. W publikacji przedstawiono wyniki laboratoryjnej oceny skuteczności selektywnej modyfikacji właściwości filtracyjnych skał porowatych w aspekcie zabiegów ograniczania dopływu wód złożowych do gazowych odwiertów produkcyjnych z wykorzystaniem cieczy roboczej na bazie mikroemulsji. Badania przeprowadzono w dwóch wariantach – dla strefy gazowej i zawodnionej. W ramach realizacji prac, przy użyciu rozbudowanej aparatury pomiarowej umożliwiającej pomiar pośrednich spadków ciśnień płynów przepływających przez próbkę, podjęto próbę charakterystyki zmienności właściwości filtracyjnych oraz identyfikacji i wiarygodnej ewaluacji skuteczności i miejsca powstawania żelowych barier izolacyjnych ograniczających przepływ płynów złożowych. Pomiary wykonano na cylindrycznych próbkach skał porowatych, które w pierwszej kolejności scharakteryzowano pod względem podstawowych parametrów petrofizycznych (objętości porowej, porowatości i przepuszczalności absolutnej dla gazu). Wyznaczono również wartości gęstości i lepkości dynamicznej wykorzystanego w badaniach płynu złożowego. W toku prac określono zmienność właściwości filtracyjnych badanych próbek dla przepływu jednofazowego (solanki). Dla trzech z nich określono poziom nasycenia nieredukowalnego wodą złożową oraz wielkość i zasięg determinujących jego zmienność efektów kapilarnych. Końcowym elementem prac badawczych był ponowny pomiar właściwości filtracyjnych (po symulacji procesu zatłoczenia cieczy zabiegowej) z zachowaniem maksymalnie zbliżonych warunków (kierunku i ciśnienia przepływu zatłaczanych płynów) względem pomiarów początkowych. Na tej podstawie określono stopień zmian właściwości filtracyjnych w poszczególnych segmentach próbek oraz lokalizację stref o ograniczonych możliwościach przepływu płynów złożowych. Podjęto również próbę ilościowej oceny skuteczności zabiegu modyfikacji z wykorzystaniem wprowadzonego współczynnika RWP.

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Badania nad podwyższeniem odporności płuczek wiertniczych z uwagi na niekorzystne warunki złożowe podczas wierceń geotermalnych

Udostępnianie złóż geotermalnych wiąże się z wysokimi wymogami stawianymi stosowanym płuczkom wiertniczym. Trudności podczas wiercenia wynikają głównie z podwyższonej temperatury i ciśnienia oraz czynników związanych ze składem mineralogicznym przewiercanych warstw oraz dopływających wód. W warunkach podwyższonej temperatury dochodzi do obniżenia wartości parametrów reologicznych i do wzrostu filtracji płuczki wiertniczej. Dzieje się tak na skutek zmian fizycznych zachodzących w płuczce pod wpływem temperatury lub pod wpływem degradacji polimerów odpowiedzialnych za nadawanie płuczce odpowiednich parametrów reologicznych i za ograniczanie filtracji. W pierwszym przypadku jest to proces odwracalny, natomiast w przypadku degradacji polimeru konieczna jest ciągła obróbka płuczki przez dodanie kolejnych porcji polimeru. Z degradacją polimeru mamy do czynienia szczególnie w przypadku równoczesnego występowania podwyższonej temperatury i skażeń jonami dwuwartościowymi (Ca2+ i Mg2+). Dobra stabilność termiczna płuczki zależy głównie od rodzaju i stężenia stosowanych do jej sporządzenia środków chemicznych charakteryzujących się zwiększoną odpornością termiczną. Artykuł przedstawia wyniki badań przeprowadzonych z wykorzystaniem środków takich jak: poli(kwas 2-akryloamido-2-metylopropanosulfonowy) (AMPS), sole mrówczanowe oraz nanocząsteczki węgla (nanorurki i tlenek grafenu). Przeprowadzono badania wpływu tych środków na podstawowe parametry płuczek wiertniczych, czyli na: parametry reologiczno-strukturalne, filtrację, pH. Następnie próbki płuczek zmodyfikowanych poprzez zastosowanie dodatku wyselekcjonowanych środków były poddawane oddziaływaniu temperatury 130°C przez 24 godziny w obecności jonów Ca2+ oraz Mg2+. Na podstawie uzyskanych wyników dokonano oceny skuteczności działania poszczególnych środków oraz wytypowano skład płuczki najlepiej spełniający wymogi zastosowania do wierceń geotermalnych.

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Rodzaje zanieczyszczeń i sposoby oczyszczania wodoru magazynowanego w kawernach solnych w aspekcie zastosowania go w urządzeniach wytwarzających energię

W artykule dokonano skondensowanego przeglądu literatury na temat podziemnych magazynów gazu (PMG) w kawernach solnych. Przedstawiono analizę możliwości powstawania zanieczyszczeń podczas magazynowania wodoru w kawernach solnych. Część zanieczyszczeń może powstać w początkowej fazie oddawania komory solnej do używania i napełniania, a część – w związku z zachodzącymi procesami chemicznymi i mikrobiologicznymi w trakcie użytkowania kawerny i jej wyposażenia. Wcześniejsze badania wykonane przez Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy w kawernach magazynujących gaz ziemny wykazały obecność pyłów i składników kwaśnych. Oznacza to, że podobnych zagrożeń można się spodziewać przy magazynowaniu wodoru w kawernach solnych. W trakcie prowadzenia prac wiertniczych, a następnie w procesie ługowania komory solnej mogą pozostać w niej składniki, które przez pewien czas mogą generować zanieczyszczenia. Źródłem zanieczyszczeń może być woda słodka używana do ługowania kawerny. Często stosowana jest woda rzeczna (lub ściekowa), która jest tylko filtrowana w celu usunięcia cząstek stałych. Mechanizmy zanieczyszczenia gazowego kawern solnych są także wywoływane obecnością wprowadzonych tam bakterii. Żyją one w komorze solnej na dnie i w obecności siarczanów i węglanów pobierają wodór, wytwarzając H2S i/lub metan. W kolejnej części artykułu wyszczególniono wymagania czystości i zawilgocenia wodoru przerabianego na energię elektryczną: bardzo rygorystyczne wymagania w przypadku ogniw paliwowych i dużo łagodniejsze w przypadku turbin. Następnie przedstawiono oryginalne badania i obliczenia symulacyjne procesu osuszania wodoru z zastosowaniem instalacji glikolowej z wykorzystaniem programu ChemCAD. Uzyskano osuszenie wodoru z zawartością wody na poziomie 0,00048% mol. W końcowej części artykułu dokonano syntetycznego przeglądu technologii oczyszczania wodoru. Wyszczególniono kilka grup metod oczyszczania wodoru. Pierwsza technologia jest oparta na adsorpcji zmiennociśnieniowej gazów PSA. Technologia separacji kriogenicznej nie w pełni pozwala na bezpośrednie wykorzystanie produktu wodorowego do ogniw paliwowych. Trzecią grupą technologii oczyszczania wodoru jest zastosowanie różnych typów membran, z których tylko część pozwala na uzyskanie bardzo wysokiej jakości wodoru. Na otrzymanie najwyższego stopnia czystości wodoru (6N) pozwala technologia elektrochemicznego oczyszczania. System ten oparty jest na membranie do wymiany protonów (PEM-EHP).

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Analiza możliwości wykorzystania aparatu PetroOxy do oznaczania stabilności termooksydacyjnej smarów plastycznych metodą RSSOT (Rapid Small-Scale Oxidation Test)

W warunkach eksploatacji smar podlega działaniu szeregu czynników, które powodują jego destrukcję. Smar spełniający swoje podstawowe funkcje w układzie smarowania narażony jest przede wszystkim na działanie wysokiej temperatury, a dominującym procesem starzenia, bezpośrednio wpływającym na okres użytkowania smaru, jest utlenianie. Stabilność termooksydacyjna ma decydujący wpływ na jakość i długość czasu pracy smarów w węzłach tarcia i układach smarowania. W 2018 r. ukazała się nowa procedura badawcza określająca stabilność oksydacyjną smarów plastycznych według normy ASTM D8206 (Standardowa metoda badania stabilności oksydacyjnej smarów – szybki test utleniania w małej skali RSSOT). Metoda badania polega na umieszczeniu badanej próbki smaru plastycznego w ilości 4,00 g (±0,01 g) w szklanym naczynku. Powierzchnia smaru znajdującego się w naczyniu reakcyjnym musi być dobrze wyrównana. Proces ten należy przeprowadzić w temperaturze otoczenia. Szklane naczynie ze smarem plastycznym wkłada się do komory reakcyjnej aparatu badawczego i napełnia komorę tlenem do ciśnienia 700 kPa (±5 kPa). Komora reakcyjna jest ogrzewana do zadanej temperatury (140°C lub 160°C). Ciśnienie w naczyniu jest rejestrowane w odstępach 1 s. Badanie prowadzi się do osiągnięcia punktu końcowego, czyli spadku ciśnienia o 10% od wartości maksymalnej. Test trwa od kilku minut do maksymalnie kilku godzin – w zależności od właściwości badanego obiektu. Artykuł omawia różnice w ocenie stabilności termooksydacyjnej smarów plastycznych oznaczanej wg metody ASTM D8206 z wykorzystaniem dwóch różnych aparatów: PetroOxy i RapidOxy 100. Budowa i sposób działania obu aparatów są zbliżone i zgodne z wymaganiami wyżej wymienionej normy, jednak wyniki uzyskane przy ich wykorzystaniu nie mieszczą się w odtwarzalności metody. W artykule została przedstawiona próba wyjaśnienia przyczyn tego zjawiska.

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Problemy korozyjne w przemyśle rafineryjnym

Problemy korozji atmosferycznej i korozji związanej z oddziaływaniem różnych mediów w procesach technologicznych oraz towarzysząca im ochrona antykorozyjna metali występują we wszystkich dziedzinach techniki. Korozja atmosferyczna powoduje największe straty ekonomiczne spośród wszystkich znanych rodzajów korozji, a podstawowe znaczenie dla jej przebiegu ma tlen, który jako akceptor elektronów wywiera zasadniczy wpływ na korozję metali. Następnym czynnikiem mającym wpływ na korozję jest woda, która gromadzi się na powierzchni metali. Obecność ciekłej warstewki wody na powierzchni metalu powoduje absorpcję obecnych w atmosferze agresywnych substancji korozyjnych i znaczne przyspieszenie korozji. Kolejnym związkiem chemicznym mającym wpływ na korozję jest dwutlenek węgla, który charakteryzuje się wysoką rozpuszczalnością w wodzie, przez co tworzy z zawartą w powietrzu wodą roztwory kwaśne. Spośród czynników fizycznych podstawowe znaczenie dla przebiegu atmosferycznej korozji metali mają temperatura i jej zmiany oraz ruch powietrza. Korozja powoduje niszczenie materiałów pod wpływem chemicznej lub elektrochemicznej reakcji z otaczającym środowiskiem i/lub na skutek działania mikroorganizmów, a biorąc pod uwagę geometrię i umiejscowienie obszarów zmian korozyjnych oraz uwarunkowania zachodzących zjawisk wyróżnia się różne rodzaje korozji. Zjawisko korozji jest wszechobecnym zagrożeniem wpływającym na prace instalacji technologicznych zarówno rafinerii, jak i powiązanych z nią zakładów petrochemicznych. Korozja jest ogólnie definiowana jako stopniowe niszczenie materiałów zachodzące między ich powierzchnią a otaczającym środowiskiem. Koncerny rafineryjne i petrochemiczne na ochronę przeciwkorozyjną przeznaczają ogromne środki finansowe, jako że niekontrolowana korozja instalacji technologicznych prowadzi do znacznych strat w produkcji oraz do wzrostu kosztów utrzymania i napraw. W artykule scharakteryzowano powstawanie korozji atmosferycznej i korozji związanej z przerobem ropy naftowej w instalacjach technologicznych. Opisano rodzaje korozji i mechanizm jej powstawania. Zaprezentowane zostały sposoby zapobiegania korozji w instalacjach technologicznych przerobu ropy naftowej – ze szczególnym uwzględnieniem ochrony antykorozyjnej związanej ze stosowaniem inhibitorów korozji do ciągłego dozowania. W dalszej części artykułu, na przykładzie dwóch instalacji, przedstawiono sposoby ochrony antykorozyjnej przy użyciu inhibitorów korozji oraz metodyki badań analitycznych procesów korozji.

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Próba poprawy zobrazowania podłoża na profilu sejsmicznym 2D z obszaru Karpat Zewnętrznych

W artykule zaprezentowano wyniki pracy badawczej, której celem była próba poprawy zobrazowania podłoża Karpat na profilu sejsmicznym 2D z rejonu Karpat Zewnętrznych. Próba ta stanowi kolejny etap w badaniach związanych z opracowaniem sekwencji przetwarzania mającej na celu bardziej szczegółowe odzwierciedlenie sejsmiczne tego trudnego ośrodka geologicznego. W pracy zastosowana została sekwencja przetwarzania opracowana w Zakładzie Sejsmiki Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego w ramach poprzednich prac. Modele prędkości zostały opracowane na bazie pionowych profilowań sejsmicznych (PPS) w otworach wiertniczych. Obecnie w procesie przetwarzania dodatkowo wygenerowano pole prędkości obliczone na podstawie analiz prędkości (prędkości składania). Najbardziej istotnym elementem opracowania była zmiana procedur i parametrów w sekwencji przetwarzania obejmująca zarówno zmiany w sposobie wprowadzania poprawek kinematycznych i resztkowych poprawek statycznych, jak też zmiany w procedurach sumowania i po sumowaniu. Migracja czasowa po składaniu wykonana została w dwóch wariantach, tj. migracji Kirchhoffa oraz migracji różnic skończonych. Dla wszystkich analizowanych pól prędkości użytych do migracji zostały zastosowane ich wartości procentowe (20%, 40%, 60%, 80% i 100%). W wyniku zmian w procedurach sumowania i po sumowaniu uzyskano poprawę obrazu sejsmicznego w porównaniu z wersjami opracowanymi w poprzednich latach. Najlepszy obraz sejsmiczny, charakteryzujący się wyższą rozdzielczością i bardziej wiarygodnymi kątami upadów warstw, widoczny jest w obrębie przedziału czasowego, dla którego wykonane zostały pomiary prędkości średnich w otworach wiertniczych. Natomiast w obrębie przedziału czasowego obejmującego podłoże Karpat, dla którego brak jest pomiarów w otworach wiertniczych, a pole prędkości wygenerowano w wyniku ekstrapolacji z obszarów sąsiednich, takiej poprawy obrazu sejsmicznego z zastosowaniem modelu prędkości interwałowych nie uzyskano. W przypadku tego przedziału nieznaczną poprawę wiarygodności odzwierciedlenia budowy geologicznej w obrazie sejsmicznym osiągnięto jedynie po zastosowaniu pola prędkości obliczonego na podstawie analiz prędkości (prędkości składania).

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Badania statycznej wytrzymałości strukturalnej zaczynów cementowych o obniżonej gęstości przeznaczonych do uszczelniania otworów wiertniczych

Prezentowany artykuł jest rozwinięciem zagadnień z zakresu technologii zaczynów uszczelniających dotyczących tzw. procesów żelowania (tj. narastania w zaczynach cementowych statycznej wytrzymałości strukturalnej w trakcie procesu wiązania). W zdecy- dowanej większości dotychczasowych publikacji w czasopismach naukowych i branżowych omawiano jedynie badania procesów żelowania zaczynów o tzw. normalnej gęstości, wynoszącej około 1800–1900 kg/m3 . W niniejszym artykule skoncentrowano się na zagadnieniu narastania statycznej wytrzymałości strukturalnej zaczynów cementowych, których gęstość kształtuje się na poziomie 1450–1600 kg/m3 . Analizując badania prowadzone na świecie należy podkreślić, że w procesie przeciwdziałania ewentualnym ekshalacjom gazowym z przestrzeni pierścieniowej tempo żelowania zaczynu cementowego odgrywa niezwykle istotną rolę. Dotyczy to zarówno zaczynów o normalnej, jak i o obniżonej gęstości. Po zabiegu wytłoczenia zaczynu poza rury okładzinowe znajduje się on początkowo w stanie płynnym i działa na złoże jako ciecz (poprzez wytworzone ciśnienie hydrostatyczne). Następnie po określonym czasie w zaczynie następuje budowa statycznej wytrzymałości strukturalnej SGS (ang. static gel strength), co powoduje stopniowy spadek ciśnienia hydrostatycznego. Proces ten trwa aż do momentu związania cementu. W Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym opracowano szereg receptur innowacyjnych zaczynów cementowych o obniżonej gęstości, do których wprowadzono dodatki nanokomponentów oraz polimeru wielkocząsteczkowego. Gęstość zaczynów obniżano za pomocą dodatku różnych koncentracji mikrosfer. Receptury lekkich zaczynów, które zawierały w odpowiedniej koncentracji wielkocząsteczkowy polimer o symbolu GS, a także te zawierające nanokomponenty w postaci n-SiO2 i n-Al2O3 cechowały się bardzo korzystnym przebiegiem krzywej żelowania (tj. szybkim narastaniem statycznej wytrzymałości strukturalnej). Lekkie zaczyny cementowe o najkorzystniejszych parametrach, tj. krótkich czasach przejścia TT (ang. transition time), mogą znaleźć zastosowanie w procesie cementowania kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych – zwłaszcza w warstwach słabo zwięzłych lub horyzontach o obniżonym gradiencie ciśnienia złożowego.

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Badania laboratoryjne nad zastosowaniem tetratlenku trimanganu jako materiału obciążającego do płuczek wiertniczych

Wiercenie otworów metodą nadciśnieniową wymaga stosowania płuczek wiertniczych o gęstości gwarantującej zrównoważenie ciśnienia złożowego i zapewnienie stabilności otworu. Do zwiększania gęstości płuczek wiertniczych najczęściej wykorzystywane są materiały obciążające takie jak węglan wapnia, baryt, ferrohem, hematyt. W praktyce do obciążania płuczek wiertniczych do dowiercania stosowany jest węglan wapnia CaCO3 z uwagi na jego wysoką rozpuszczalność w kwasie. Jednak zbyt duża koncentracja węglanu wapnia w płuczce wpływa na podwyższenie parametrów reologicznych płuczki oraz związane z tym komplikacje wiertnicze (np. przechwycenie przewodu wiertniczego). Dlatego też do płuczek o wyższej gęstości w celu zmniejszenia ilości materiałów stałych dodawany jest baryt, charakteryzujący się znacznie większą gęstością – 4,2 g/cm3 . Płuczki wiertnicze obciążane barytem w zmiennych warunkach ciśnienia i temperatury narażone są na częste zmiany gęstości, wynikające ze statycznego i dynamicznego osiadania barytu. Podczas wiercenia baryt może także powodować znaczne uszkodzenia formacji złożowych i konieczne jest w związku z tym przeprowadzenie zabiegów stymulacyjnych. Zwiększenie przepuszczalności złoża przeprowadza się między innymi poprzez zabieg kwasowania. Baryt jako materiał obciążający nie reaguje z powszechnie stosowanymi w zabiegach kwasami, co może powodować trwałe uszkodzenie złoża. Stosunkowo nowym rodzajem materiału obciążającego, który wykazuje zupełnie inne właściwości niż standardowy baryt używany do obciążania płuczek jest tetratlenek trimanganu. Materiał ten z uwagi na swoje właściwości wykazuje niewielki wpływ na parametry reologiczne płuczki, łatwo ulega w niej zawieszeniu, a dodatkowo stabilizuje zawiesiny, ograniczając sedymentację zwierconej fazy stałej, co ma znaczenie przy wierceniu otworów kierunkowych. W artykule przedstawiono badania laboratoryjne nad możliwością zastosowania tetratlenku trimanganu Mn3O4 jako środka do regulowania gęstości płuczek przeznaczonych do wiercenia otworów w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia HTHP. Tetratlenek trimanganu jako materiał obciążający może stanowić alternatywę dla barytu, szczególnie w płuczkach wiertniczych stosowanych do wiercenia otworów geotermalnych oraz do dowiercania horyzontów produktywnych. Opracowane płuczki zawierające nowy rodzaj materiału obciążającego charakteryzują się mniejszą tendencją do sedymentacji materiału obciążającego i niższymi parametrami reologicznymi w porównaniu z konwencjonalnymi płuczkami wiertniczymi obciążonymi barytem.

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Zarządzanie temperaturą w bateriach samochodów elektrycznych – przegląd systemów chłodzenia

Polska jest jednym z największych rynków samochodów osobowych w Europie pod względem sprzedaży, zajmując szóste miejsce wśród krajów Unii Europejskiej i Europejskiego Stowarzyszenia Wolnego Handlu. Chociaż we flocie samochodów osobowych w Polsce dominują obecnie samochody z silnikami spalinowymi, kraj jest zaangażowany w zwiększanie liczby i udziału elektrycznych samochodów osobowych. Prawie 12 300 elektrycznych samochodów osobowych jeździło po polskich drogach do czerwca 2020 r. Ponad 56% z nich stanowiły pojazdy elektryczne na baterie (BEV). W niniejszym artykule zebrano informacje dotyczące stosowanych w samochodach elektrycznych systemów zarządzania temperaturą baterii. Przedstawiono sposoby chłodzenia z wykorzystaniem powietrza, czynnika chłodniczego, różnego rodzaju cieczy, materiałów o przemianie fazowej oraz systemu opartego na rurkach cieplnych, a także z zastosowaniem elementu termoelektrycznego. W czasie eksploatacji pojazdów BEV należy zwrócić szczególną uwagę na systemy zarządzania temperaturą baterii. Temperatura baterii wywiera różnorodny wpływ na działanie układu elektrochemicznego, co przekłada się na moc i efektywność energetyczną, bezpieczeństwo i niezawodność oraz koszt i okres użytkowania. W celu zapewnienia długiej żywotności i optymalnej wydajności baterii litowo-jonowych, należy zadbać o optymalny zakres temperatur oraz jednolity rozkład temperatury w pakiecie baterii i ogniwach.

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Wstępne badania nad opracowaniem zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych

Artykuł przedstawia wyniki wstępnych badań nad opracowaniem zaczynów cementowych nadających się do uszczelniania rur okładzinowych w odwiertach udostępniających kawerny solne przeznaczone do podziemnego magazynowania wodoru. Receptury cementowe opracowane zostały w INiG – PIB, w Laboratorium Zaczynów Uszczelniających. Badania przeprowadzono dla temperatur w zakresie 25–60°C i ciśnień 10–30 MPa. W badanych zaczynach cementowych jako spoiwo wiążące zastosowano cement wiertniczy G. Zaczyny cementowe sporządzano na solance o pełnym nasyceniu, o gęstości 1,2 g/cm3 , ze względu na bezpośrednią obecność soli w otworze. Do solanki dodawano kolejno środki: odpieniający, upłynniający, przyspieszający wiązanie i obniżający filtrację. Pozostałe składniki: mikrocement, gips modelowy oraz cement mieszano ze sobą i wprowadzano następnie do wody zarobowej. Dla każdego zaczynu cementowego wykonywano badania parametrów reologicznych, określano gęstość i rozlewność. Mierzono odstój wody i czas gęstnienia zaczynu. Wykonywano również badania wytrzymałości na ściskanie po 2, 7, 14 i 28 dniach oraz pomiar porowatości kamieni cementowych po 28 dniach. Po przeanalizowaniu wyników badań porowatości kamieni cementowych oraz pozostałych parametrów zaczynów i kamieni cementowych, do badania przepuszczalności kamienia cementowego dla wodoru wytypowano 1 próbkę mającą najkorzystniejsze parametry. Opracowane zaczyny cementowe charakteryzowały się dobrymi parametrami reologicznymi oraz zerowym odstojem wody. Gęstości zaczynów cementowych wahały się w przedziale od 1,91 g/cm3 do 1,93 g/cm3 . Wszystkie badane próbki kamieni cementowych wraz z upływem czasu odznaczały się wzrostem parametrów mechanicznych. Rozkład porów kamieni cementowych charakteryzował się niewielką ilością porów o średnicy powyżej 100 nm, co świadczy o ich zwartej strukturze. Przedstawione badania pozwolą zdobyć wiedzę na temat zaczynów cementowych przeznaczonych do uszczelniania rur w warunkach podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych. Wykonane testy stanowią wstęp do dalszych badań nad opracowaniem optymalnych rodzajów zaczynów cementowych przeznaczonych do podziemnego magazynowania wodoru w kawernach solnych.

Czasopismo: Nafta-Gaz
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria chemiczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka