أنواع السوائل الإسمنتية - (الجزء الأول )

^ مقدمة ^ :

&من أجل تحسين عازلية الإسمنت، وحتى يحقق الإسمنت الهدف المراد منه، تم تصميم أنواع خاصة من السوائل الإسمنتية، وذلك لتلافي بعض المشاكل التي قد تحصل وتؤثر سلبا على فاعلية العملية الإسمنتية مثل التهريب، القنوات الشعرية في الفراغ الحلقي، سمنتة المجالات الملحية، والمجالات التي تسبب التأكل....ونذكر من هذه الأنواع :&

1- **الإسمنت الهلامي (Thixotropic cement )**:

&عمليا هذا النوع من الإسمنت يكون رقيقا أثناء الخلط والإزاحة، ولكنه يشكل الهلامية بسرعة عند التوقف عن الضخ، وعند معاودة الضخ فإن هلامية المزيج الإسمنتي تتكسر ويعود السائل مرة أخرى قابلا للضخ. هذا النوع من الإسمنت له تطبيقات مهمة، خاصة في الآبار التي تحوي مجالات ضعيفة قابلة للتشقق تحت ضغوط هيدروستاتيكية قليلة. إلا أنه في هذا النوع من السوائل فإن الإسمنت يسند بعضه بعضا مقلة بالتالي من الضغط الهيدروستاتيكي على الطبقة كلما زادت الهلامية. والتطبيق الأخر لهذا السائل هو معالجة مجالات التهريب، حيث يسد الإسمنت منطقة التهريب بسبب مقاومة جريانه الناتجة عن هلاميته الزائدة في السكون. ويستخدم في عمليات إصلاح مواسير التغليف ( المتشققة، أو المفصولة). ويستخدم كمخدة أمام الإسمنت الخاص الذي يتم ضخه في عمليات الحقن. ومن سلبياته أنه إذا تم التوقف عن الضخ أكثر من مرة فإن هلاميته ونقطة خضوعه يزدادان ويصبح من الصعب ضخه. ومن أنواع هذا الإسمنت نذكر:

1 - إسمنت أساسه غضاري: وهو عبارة عن إسمنت بورتلاندي يحتوي على غضار قابل للانتفاخ بالماء وتشكيل الهلامية. ومن تطبيقاته: معالجة هجرة الغاز في حالات محددة.

 2- إسمنت أساسه سلفات الكالسيوم: تعتبر سلفات الكالسيوم من أكثر المواد المستعملة لتحضير سوائل إسمنتية تکسوتروبية وذلك وفق التفاعل الاتي:

حيث يحدث تبلور على شكل أبر، وعند التحريك فإن هذه الشبكة من الأمر تنكسر، ويعود السائل إلى وضعه الأولي. تحضير هذا النوع من السوائل الإسمنتية يتطلب كمية كبيرة من الماء، وبالنتيجة فإن كثافة السائل سوف تنخفض. ومن سلبياته فاقد رشحه الكبير.

3 - إسمنت أساسه بوليمير سيللوزي (HEG هيدروكسيل إيتيل السيللوز أو CMHEC کربوکسيل ميتيل هيدروكسيل إيتيل السيللوز): هذا النوع من السوائل يشكل مزيج متشابكة Cross linked

4-  الإسمنت القابل للتمدد : وهو يؤدي إلى ربط جيد بين الإسمنت ومواسير التغليف من جهة، وبين الإسمنت والطبقة من جهة أخرى، الأمر الذي يؤدي إلى عزل جيد للفراغ الحلقي وتحسين الترابط، وبالنتيجة المقاومة الميكانيكية للإسمنت مقابل مواسير التغليف والطبقة. وبما أن الإسمنت لا يمكنه التمدد داخل مواسير التغليف فإنه يتمدد باتجاه الطبقة ليغلق أية فراغات أو فجوات، ويقلل المسامية داخل الإسمنت. ونذكر من هذه الأنواع:

أ - السوائل الملحية: تحضر سوئل إسمنتية ملحية تحتوي على تركيز كبير من NaCl, Na2SO4 للحصول على تمدد الإسمنت، حيث أنه بعد الانتهاء من ضخ الإسمنت فإن التوسع يحصل بسبب الضغط الداخلي الذي يشكله التفاعل بين بلورات الملح وسيليكات الكلور . وهذا السائل فعال حتى درجة حرارة 204 مئوية.

ب- بودرة الألمنيوم : يمكن استخدام بودرة من الزنك، المغنيزيوم، الحديد، والألمنيوم لتحضير سوائل إسمنتية متمددة، حيث أن الألمنيوم يتفاعل مع الألكيلات في المزيج الإسمنتي وينتج فقاعات من غاز الهيدروجين. يتأثر الإسمنت الناتج بالحرارة والضغط ولذلك يستخدم في الأعماق الضحلة.

ج -أكاسيد الكالسيوم والمغنيزيوم:

أكسيد المغنيزيوم يشكل قوة تمدد كبيرة داخل المزيج الإسمنتي، وذلك بسبب إماهة أكسيد المغنيزيوم والناتج يشغل حجم أكبر من المواد الداخلة في التفاعل:

ولكي يحصل تمدد فعال يجب أن تكون درجات الحرارة عالية ( حوالي 288 درجة مئوية).&

2 -**إسمنت خاص بمناطق التجمد**:

&هذا النوع من الإسمنت ينتج حرارة قليلة عند الإماهة ويمكنه تشكيل هلامية كافية في درجات الحرارة المنخفضة ومن الممكن إضافة الملح أو الكحول أو أية مواد