تعيين خواص الحجر الإسمنتي ( الجزء الأول )

مقدمة ^ :

&ذكرنا سابقا أن الهدف من عملية السمنتة هو دعم مواسير التغليف وعزل الطبقات المخترقة من قبل البئر عن بعضها. إن دعم مواسير التغليف يتمثل بحمايتها من التعرض للضغط الخارجي الناتج عن انهيار البئر، وكذلك حماية سطحها الخارجي من التعرض للتأثير التأكلي للموائع الطبقية. أما عزل الطبقات عن بعضها فيتمثل بإغلاق محكم للفراغ الحلقي خلف مواسير التغليف مقابل هذه الطبقات، ومنع استخدام أي جزء منها كمعبر من قبل الموائع الطبقية التي تحاول الانتقال من مجال ذي ضغط مرتفع إلى أخر ذو ضغط أقل، أي يجب أن يتمتع الحجر الإسمنتي ( من أجل تأدية وظائفه ببعض الخصائص الهامة والتي ندرس فيما يلي بعضا منها :&

1-** المقاومة الميكانيكية للحجر الإسمنتي Compressive strength **:

&وهي تمثل مدى إمكانية الحجر الإسمنتي المتشكل لمقاومة جهد الانضغاط الذي يتعرض له. وتعتمد قيمة المقاومة الميكانيكية للحجر الإسمنتي على عدة عوامل أهمها: التركيب المعدني الكيميائي لمسحوق الإسمنت ونسبة الماء إلى هذا المسحوق، والسطح النوعي للمسحوق الإسمنتي ( درجة نعومة المسحوق ) ونوعية وكمية المواد المضافة إلى المسحوق الإسمنتي، وظروف التجمد ... يلاحظ تأثير التركيب المعدني الكيميائي لمسحوق الإسمنت على صلابة الحجر عند زمن التجمد الطويل، فكلما زاد زمن التجمد زادت الصلابة، وتتزايد المقاومة الميكانيكية للحجر الإسمنتي بسرعة عند استخدام مسحوق بسطح نوعي مرتفع ( عندما تكون أبعاد الحبيبات صغيرة جدا )، بينما تتناسب المقاومة الميكانيكية عكسا ونسبة الماء إلى مسحوق الإسمنت، أي يجب التقليل من هذه النسبة للحصول على حجر إسمنتي أكثر مقاومة.

إن معالجة السائل الإسمنتي بمسرعات التصلب تمكن من زيادة المقاومة الميكانيكية الأولية للحجر الإسمنتي، إلا أنه مع زيادة فترة التصلب تنخفض في العادة المقاومة الميكانيكية إلى ما يماثل العينات غير المعالجة. أما تأثير مبطئات التصلب فيكون بتقليل المقاومة الأولية للحجر الإسمنتي.

يمكن زيادة المقاومة الميكانيكية للحجر الإسمنتي بمعالجة السائل الإسمنتي أو حتى المسحوق الإسمنتي بنسبة معينة من الرمل الكوارتزي.

تقاس درجة مقاومة الحجر بتعريض العينات التي تحضر مخبرية لقوى ضغط متزايدة وتسجيل القيمة العظمى التي تحملتها قبل التحطم. ويجب التنويه على ضرورة تحضير خلطات مختلفة من السائل الإسمنتي مخبرية ضمن قوالب خاصة، إذ تستعمل نسب مختلفة من الماء إلى الإسمنت، وكذلك من المواد الإضافية المختلفة، ثم توضع العينات في أفران لرفع درجة حرارتها إلى تلك المسجلة في البئر. وبعد الانتظار لتجمد وتصلب العينة تخرج من الفرن وتبرد، ثم تجري تجارب التحديد درجة مقاومتها. تستخدم في عملية السمنة الحقيقية تلك الخلطة الإسمنتية التي أعطت حجر بأكبر مقاومة ميكانيكي.&

2 - **نفوذية الحجر الإسمنتي Set cement permeability** :

&وهي السمة الثانية الهامة من خواص الحجر الإسمنتي. وهي التي تحدد درجة عازلية الإسمنت للطبقات ( فصلها عن بعضها ). ويعتمد نفوذ الحجر الإسمنتي على عدة