ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2023-6-43-49ekip-2406Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSВлияние замещения цемента высококальциевыми летучими золами на свойства тампонажного раствораEffect of Replacing Cement with High-calcium Fly Ash on the Properties of Cementing SlurryДубровинД.Ф.DubrovinD.F.

инженер

Engineer

podpiska@kalvis.ruШароноваО.М.SharonovaO.M.

канд. хим. наук, вед. науч. сотрудник

Cand. Sci. (Chem.), Leading Research Fellow

podpiska@kalvis.ruДобросмысловС.С.DobrosmislovS.S.

канд. техн. наук, доцент, науч. сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Research Scientist

podpiska@kalvis.ruАншицА.Г.AnshitsA.G.

д-р хим. наук, зав. лабораторией

Dr. Sci. (Chem.), Head of Laboratory

podpiska@kalvis.ruИнститут химии и химической технологии СО РАН – обособленное подразделение ФИЦ "Красноярский научный центр СО РАН"; Сибирский федеральный университетРоссияInstitute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch, the Russian Academy of Sciences, Federal Research Centre "Krasnoyarsk Scientific Centre of the Siberian Branch, the Russian Academy of Sciences"; Siberian Federal UniversityRussian FederationИнститут химии и химической технологии СО РАН – обособленное подразделение ФИЦ "Красноярский научный центр СО РАН"РоссияInstitute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch, the Russian Academy of Sciences, Federal Research Centre "Krasnoyarsk Scientific Centre of the Siberian Branch, the Russian Academy of Sciences"Russian FederationСибирский федеральный университет, г. Красноярск; Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр СО РАН"РоссияSiberian Federal University; Federal Research Centre "Krasnoyarsk Scientific Centre of the SB RAS"Russian Federation2023200620232764349Copyright © ООО "Калвис", 20232023ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2406

Исследовано влияние замещения цемента высококальциевыми летучими золами (ВКЛЗ), отобранными в виде 4-х фракций (Фр1–Фр4) на 4-х полях электрофильтров установки золоулавливания Красноярской ТЭЦ-2, на свойства тампонажного раствора. Определены параметры растекаемости, загустевания и прочности на сжатие образцов с содержанием фракций Фр1–Фр4 от 100 до 20 %. Предложены оптимальные составы тампонажного раствора с содержанием 20, 30 и 40 % фракции Фр3.

The effect of replacing cement with high-calcium fly ash (HCFA), represented by 4 fractions (Fr1–Fr4) from 4 electrostatic precipitators of the ash collectors at the Krasnoyarsk TPP-2, on the properties of cementing slurry was studied. The parameters of flowability, thickening, and compressive strength of specimens containing Fr1–Fr4 fractions from 100 to 20% were determined. Optimal compositions of cement slurries containing Fr3 fraction from 20, 30 to 40% were proposed.

композитный цементвысококальциевая летучая золацементирование нефтяных скважинрастекаемостьзагустеваниепрочность на сжатиеcomposite cementhigh-calcium fly ashoil-well cementingflowabilitythickeningcompressive strengthReferencesОвчинников В.П., Овчинников П.В., Мелехов А.В., Рожкова О.В. Проблемы и их решения при цементировании эксплуатационных колонн высокотемпературных скважин. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2019. №1. С. 39—46.Овчинников В.П., Овчинников П.В., Мелехов А.В., Рожкова О.В. Проблемы и их решения при цементировании эксплуатационных колонн высокотемпературных скважин. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2019. №1. С. 39—46.Кузнецов В.Г., Щербич Н.Е., Герасимов Д.С., Гречин Е.Г., Речапов Д.А. Основные требования к свойствам тампонажного раствора и камня для низкотемпературных скважин. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2019. № 5. С. 57—63.Кузнецов В.Г., Щербич Н.Е., Герасимов Д.С., Гречин Е.Г., Речапов Д.А. Основные требования к свойствам тампонажного раствора и камня для низкотемпературных скважин. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2019. № 5. С. 57—63.Овчинников В.П., Рожкова О.В., Аксенова Н.А., Овчинников П.В. Повышение термостойкости тампонажного камня применением доменного гранулированного шлака. Бурение и нефть. 2017. № 11. C. 2—35.Овчинников В.П., Рожкова О.В., Аксенова Н.А., Овчинников П.В. Повышение термостойкости тампонажного камня применением доменного гранулированного шлака. Бурение и нефть. 2017. № 11. C. 2—35.Ahdaya M., Imqam A.Fly ash Class C based geopolymer for oil well cementing. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. No. 179. P. 750—757.Ahdaya M., Imqam A.Fly ash Class C based geopolymer for oil well cementing. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. No. 179. P. 750—757.Jiang D., Li X., Lv Y., Zhou M., He C., Jiang W., Liu Z., Li C. Utilization of limestone powder and fly ash in blended cement: Rheology, strength and hydration characteristics. Constr. Build. Mater. 2020. Vol. 232. 117228.Jiang D., Li X., Lv Y., Zhou M., He C., Jiang W., Liu Z., Li C. Utilization of limestone powder and fly ash in blended cement: Rheology, strength and hydration characteristics. Constr. Build. Mater. 2020. Vol. 232. 117228.Giergiczny Z. Fly ash and slag. Cement Concr. Res. 2019. Vol. 124. 105826.Giergiczny Z. Fly ash and slag. Cement Concr. Res. 2019. Vol. 124. 105826.Буравчук Н.И., Гурьянова О.В. Исследование активности минеральных добавок из техногенного сырья. Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 10. C. 26—31.Буравчук Н.И., Гурьянова О.В. Исследование активности минеральных добавок из техногенного сырья. Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 10. C. 26—31.Shaikh F.U.A., Supit S.W.M. Compressive strength and durability properties of high volume fly ash (HVFA) concretes containing ultrafine fly ash (UFFA). Constr. Build. Mater. 2015. Vol. 82. P. 192—205.Shaikh F.U.A., Supit S.W.M. Compressive strength and durability properties of high volume fly ash (HVFA) concretes containing ultrafine fly ash (UFFA). Constr. Build. Mater. 2015. Vol. 82. P. 192—205.Бурдонов А.Е., Барахтенко В.В., Зелинская Е.В. Технология получения композиционных материалов на основе фенолформальдегидных олигомеров и отходов теплоэнергетики. Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 12. C. 22—27.Бурдонов А.Е., Барахтенко В.В., Зелинская Е.В. Технология получения композиционных материалов на основе фенолформальдегидных олигомеров и отходов теплоэнергетики. Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 12. C. 22—27.Волкова Л.В., Капустин Л.В. Влияние состава золы ТЭС на свойства тампонажного цемента. Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: сборник материалов Всероссийской студенческой олимпиады, научно-практической конференции и выставки работ студентов, аспирантов и молодых ученых. Екатеринбург, УрФУ, 2010. С. 242—244.Волкова Л.В., Капустин Л.В. Влияние состава золы ТЭС на свойства тампонажного цемента. Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: сборник материалов Всероссийской студенческой олимпиады, научно-практической конференции и выставки работ студентов, аспирантов и молодых ученых. Екатеринбург, УрФУ, 2010. С. 242—244.Пат. 2342416 РФ. Расширяющаяся добавка для тампонажного материала. № RU2342416C2; Заявл. 29.01.2007; Опубл. 27.12.2008. Бюл. № 36. 5 с.Пат. 2342416 РФ. Расширяющаяся добавка для тампонажного материала. № RU2342416C2; Заявл. 29.01.2007; Опубл. 27.12.2008. Бюл. № 36. 5 с.Ahari R.S., Erdem T.K., Ramyar K. Permeability properties of self-consolidating concrete containing various supplementary cementitious materials. Construction and Building Materials. 2015. Vol. 79. P. 326—336.Ahari R.S., Erdem T.K., Ramyar K. Permeability properties of self-consolidating concrete containing various supplementary cementitious materials. Construction and Building Materials. 2015. Vol. 79. P. 326—336.Papayianni I., Anastasion E. Development of self compacting concrete (SCC) by using high volume of calcareous fly ash. 2011 World of Coal Ash (WOCA) Conference. May 2—12 2011 in Denver, CO, USA. [Электронный ресурс] URL: https://www.researchgate.net/publication/255961799_Development_of_Self_Compacting_Concrete_SCC_by_using_High_Volume_of_Calcareous_Fly_Ash (дата обращения 23.11.2022).Papayianni I., Anastasion E. Development of self compacting concrete (SCC) by using high volume of calcareous fly ash. 2011 World of Coal Ash (WOCA) Conference. May 2—12 2011 in Denver, CO, USA. [Электронный ресурс] URL: https://www.researchgate.net/publication/255961799_Development_of_Self_Compacting_Concrete_SCC_by_using_High_Volume_of_Calcareous_Fly_Ash (дата обращения 23.11.2022).Шаронова О.М., Дубровин Д.Ф., Добросмыслов С.С., Аншиц А.Г. Влияние дисперсных высококальциевых угольных летучих зол на свойства композитных цементов. Химия в интересах устойчивого развития. 2022. № 5. C. 559—566.Шаронова О.М., Дубровин Д.Ф., Добросмыслов С.С., Аншиц А.Г. Влияние дисперсных высококальциевых угольных летучих зол на свойства композитных цементов. Химия в интересах устойчивого развития. 2022. № 5. C. 559—566.Sharonova O.M., Yumashev V.V., Solovyov L.A., Anshits A.G. The fine high-calcium fly ash as the basis of composite cementing material. Mag. Civ. Eng. 2019. Vol. 91. No. 7. P. 60—72.Sharonova O.M., Yumashev V.V., Solovyov L.A., Anshits A.G. The fine high-calcium fly ash as the basis of composite cementing material. Mag. Civ. Eng. 2019. Vol. 91. No. 7. P. 60—72.Ma J., Wang D., Zhao S., Duan P., Yang S. Influence of particle morphology of ground fly ash on the fluidity and strength of cement paste. Materials. 2021. Vol. 14. 283.Ma J., Wang D., Zhao S., Duan P., Yang S. Influence of particle morphology of ground fly ash on the fluidity and strength of cement paste. Materials. 2021. Vol. 14. 283.Ходаков Г.С. Реология суспензий. Теория фазового течения и ее экспериментальное обоснование. Российский химический журнал. 2003. T. XLVII. № 2. С 33—43.Ходаков Г.С. Реология суспензий. Теория фазового течения и ее экспериментальное обоснование. Российский химический журнал. 2003. T. XLVII. № 2. С 33—43.Булатов А.И. Тампонажные материалы и технологии цементирования скважин: учебник для техникумов. М., Недра, 1977. 325 с.Булатов А.И. Тампонажные материалы и технологии цементирования скважин: учебник для техникумов. М., Недра, 1977. 325 с.Дашижапов Б.Б. Исследование зависимости свойств тампонажного раствора от концентрации специальной облегчающей добавки. Молодежный вестник ИРГТУ. 2015. № 4. С. 1—4.Дашижапов Б.Б. Исследование зависимости свойств тампонажного раствора от концентрации специальной облегчающей добавки. Молодежный вестник ИРГТУ. 2015. № 4. С. 1—4.Пат. 2781004 РФ. Тампонажная смесь. №.RU2781004C1; Заявл. 07.12.2021; Опубл. 04.10.2022. Бюл. № 28. 7 с.Пат. 2781004 РФ. Тампонажная смесь. №.RU2781004C1; Заявл. 07.12.2021; Опубл. 04.10.2022. Бюл. № 28. 7 с.Sharonova O.M., Solovyov L.A., Anshits A.G. Factors for increasing strength of composite materials based on fine high-calcium fly ash. Chimica Techno Acta. 2022. Vol. 9(4). No. 20229407.Sharonova O.M., Solovyov L.A., Anshits A.G. Factors for increasing strength of composite materials based on fine high-calcium fly ash. Chimica Techno Acta. 2022. Vol. 9(4). No. 20229407.Шаронова О.М., Юмашев В.В., Аншиц А.Г. Пористость и прочность композитного цемента на основе тонкодисперсной высококальциевой летучей золы. Строительные материалы. 2022. № 7. С. 33—39.Шаронова О.М., Юмашев В.В., Аншиц А.Г. Пористость и прочность композитного цемента на основе тонкодисперсной высококальциевой летучей золы. Строительные материалы. 2022. № 7. С. 33—39.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.