چکیده بهینه کردن پارامترهای عملیاتی پخت و تولید سیمان های چاه نفت به منظور افزایش کارایی، دوام و پایداری آن یکی از مهترین معایب سیمان پرتلند از جمله سیمان چاه نفت عدم کارایی مناسب به منظور پمپ پذیری و انتقال آن به اعماق چاه نفت می باشد. برای افزایش کارایی می بایست از حداقل آب در ترکیب اختلاط دوغاب استفاده شود ولی رفتار سیمان پرتلند بخصوص سیمان چاه نفت تقاضای آب بالا می باشد. این مسئله تا حدودی با استفاده از افزودنی های آلی رفع می گردد ولی در نهایت ترکیبات و فازهای سیمان تعیین کننده تقاضای آب اختلاط دوغاب می باشند. در این تحقیق، نتایج نشان می دهد با استفاده از پارامتر های عملیاتی تقاضای آب و وجود آب آزاد نسبت به سیمان پرتلند نوع 2، 25 درصد کاهش داشته است. وجود آب اضافی در ترکیب باعث وجود لوله های مویینه در سنگ سخت شده می باشد. این لوله های مویینه باعث می شود یون های خورنده از جمله سولفات ها و کلریدها در عمق چاه به دوغاب سخت شده حمله و در نهایت خوردگی به وجود می آید. آنالیز کلینکر به روش تر نشان می دهد که فاز سه کلسیم آلومینات مطابق الزام استاندارد ملی ایران کمتر از 5 درصد و 4.26 درصد وزنی کلینکر گزارش گردید که نشان دهنده نسبت بندی صحیح مخلوط مواد خام و تنظیم مواد در سیمان چاه نفت است. به منظور افزایش طول عمر و مقاومت در برابر حمله سولفات ها و بخصوص کلریدها، سطح ویژه سیمان تولیدی 4117 سانتیمتر مربع بر گرم در دپارتمان پودر سازی توسط آسیاب به دست آمد و 21 درصد از الزام استاندارد چاه نفت ایران به شماره 8087-1384 بیشتر گزارش گردید و فاز سه کلسیم آلومینات که میل خوردگی با سولفات ها دارد به 4.26 درصد محدود شد. با استفاده از این دو مکانیسم مقاومت الکتریکی دوغاب سخت شده در سن 28 روزه نسبت به سیمان پرتلند 45 درصد افزایش و میزان نفوذ یون کلراید در دوغاب سخت شده 9.65 پیکنومتر مربع بر سامتیمتر نفوذ داشته است که نسبت به سیمان معمولی 40 درصد نفوذ کمتر داشته است. در این پژوهش با استفاده از بهینه سازی در تنظیم مواد و مهندسی مدول ها و ضرایب کیفی مقاومت فشاری در مقایسه با سیمان معمولی 36 درصد افزایش یافت. آزمون مقاومت فشاری در مقایسه با سیمان نوع 2 نشان می دهد که مقاومت فشاری دوغاب سخت شده 29.8 درصد بالاتر از محدوده استاندارد گزارش گردید که منطبق با الزامات سیمان رده H و G می باشد. زمان گیرش سیمان با دستگاه ویکات نشان می دهد، با کاهش فاز سه کلسیم آلومینات و اضافه کردن سنگ گچ به مقدار بهینه 5.5 درصد، 21 درصد با افزایش همراه بوده است که کارایی دوغاب را حین پمپ پذیری افزایش می دهد و مدت زمان بیشتری می توان دوغاب را زنده نگه داشت و از هیدراته شدن مجدد آن جلوگیری می شود. با آزمون شیمی تر بر روی کلینکر مدول اشباع آهک 97.18 به دست آمد که پتانسیل شیمایی بالای کلینکر را نشان می دهد. نتایج کلی نشان می دهد با بهبود شرایط عملیاتی تنظیم مواد، خردایش مواد اولیه، بهبود ضرایب انتقال حرارت در دپارتمان پخت سیمان، افزودنی سنگ گچ بهینه به کلینکر و پودر سازی سیمان با بلین بالا کارایی، دوام و طول عمر، مقاومت فشاری، تقاضای آب مخلوط دوغاب بهبود می یابد. کلمات کلیدی: دوغاب سخت شده، دوام، مقاومت فشاری، کارایی، دپارتمان پخت، کلراید.
