JP2001270770A - Geothermal well cement, admixture for geothermal well cement, and method for cementing geothermal well - Google Patents

Geothermal well cement, admixture for geothermal well cement, and method for cementing geothermal well

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JP2001270770A
JP2001270770A JP2000090301A JP2000090301A JP2001270770A JP 2001270770 A JP2001270770 A JP 2001270770A JP 2000090301 A JP2000090301 A JP 2000090301A JP 2000090301 A JP2000090301 A JP 2000090301A JP 2001270770 A JP2001270770 A JP 2001270770A
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Japan
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cement
scale
geothermal well
geothermal
water
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Takanori Yamamoto
貴憲 山本
Masashi Nakamura
昌士 中村
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an effective usage of scales recovered from a geothermal well, and more precisely, to aim the lowering of the specific weight of cement slurry without causing material separation by using the scales when cementing of a geothermal well is carried out. SOLUTION: The geothermal well cement is constituted by including a dried matter of scales, recovered from a geothermal well and a cement.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明に属する技術分野】本発明は、地熱井をセメンチ
ングする際に使用される地熱井セメントおよび地熱井セ
メント用混和材に関するものであり、また、地熱井のセ
メンチング方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a geothermal well cement and an admixture for a geothermal well cement used for cementing a geothermal well, and to a cementing method for a geothermal well.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】現在
稼動中の地熱井や、該地熱井よりもさらに深い地層から
地熱熱源を採取するにあたり、このような地熱井をセメ
ンチングする際には、セメントスラリーが地層の亀裂部
へ逸泥するのを防ぐために、注入するセメントスラリー
の低比重化を図ることが求められている。
2. Description of the Related Art In extracting a geothermal heat source from a geothermal well that is currently operating or a geological formation deeper than the geothermal well, cementing such a geothermal well requires a cement. In order to prevent the slurry from being lost to the cracks in the formation, it is required to reduce the specific gravity of the cement slurry to be injected.

【0003】一般的には、セメントスラリー中にできる
だけ多くの水を含有させることによって、セメントスラ
リーの低比重化を図ることが考えられるが、セメントス
ラリー中の水の割合、即ち水セメント比を大きくすれば
材料分離が生じやすく、施工上の問題が生じたり、ある
いはセメンチングした際の硬化体の強度が不均一になる
という施工不良の問題が生じることとなる。従って、水
の添加量は、材料分離の生じない範囲に制限されること
となる。
In general, it is conceivable to reduce the specific gravity of the cement slurry by including as much water as possible in the cement slurry. However, the ratio of water in the cement slurry, that is, the water-cement ratio is increased. If this is the case, material separation is likely to occur, causing a problem in construction, or a problem of poor construction in which the strength of the cured product at the time of cementing becomes uneven. Therefore, the amount of water to be added is limited to a range where no material separation occurs.

【0004】そこで、低比重化を図る手段として、従
来、シリカ質混和材を使用することが検討され、特公平
6−99171号公報や、第53回セメント技術大会講
演要旨集第86〜87頁に開示されている。その要点
は、セメントスラリーに対する混和材としてシリカ質物
質の選定に着目したものであり、非晶質のシリカのうち
シリカフュームが好ましく、さらに該シリカフュームを
顆粒状にして使用することが有効であるという旨の記載
である。しかしながら、セメント系材料としてシリカフ
ュームは高価である上、顆粒状にする必要があり、製造
工程が煩雑であるという問題がある。
Therefore, as a means for reducing the specific gravity, the use of a siliceous admixture has been studied in the past, and Japanese Patent Publication No. 6-99171 and the 53rd Annual Meeting of the Japan Cement Technology Conference, pages 86-87. Is disclosed. The point is to focus on the selection of a siliceous substance as an admixture for a cement slurry, and it is effective to use silica fume among amorphous silica, and it is effective to use the silica fume in a granular form. It is a description of. However, there is a problem that silica fume is expensive as a cementitious material and needs to be granulated, and the production process is complicated.

【0005】ところで、地熱発電所においては、蒸気と
ともに噴出する熱水中のシリカスケールが発電効率を低
下させる等の各種弊害を引き起こす原因となるため、そ
の処理が問題となっている。一般に、地熱生産井の地下
深度は500〜3000mほどであり、水は高温・高圧
の状態にあるため、岩石中のケイ素やカルシウム、鉄な
どの成分が熱水中に溶け込んでいる。かかる溶存成分の
うち、ケイ素を主成分とする無定形シリカは気水分離器
によって蒸気が放出された際に濃縮され、また熱水温度
も下がるために溶解度が低下し、過飽和となったシリカ
等がスケールとして析出する。このスケールは地上の熱
水輸送管、弁、あるいは熱交換器などに付着し、流動障
害や弁操作障害を引き起こす原因となる。また、熱水を
利用しないでそのまま地下に還元する還元井内や、地層
の割れ目などに前記スケールが付着して目詰まりとな
り、還元井の寿命を縮めるという問題もある。
[0005] In a geothermal power plant, silica scale in hot water spouting together with steam causes various adverse effects such as a decrease in power generation efficiency, so that its treatment is a problem. Generally, a geothermal production well has a depth of about 500 to 3000 m, and water is in a state of high temperature and high pressure. Therefore, components such as silicon, calcium, and iron in rocks are dissolved in hot water. Among such dissolved components, amorphous silica containing silicon as a main component is concentrated when steam is released by a steam-water separator, and the temperature of hot water is also lowered, so that the solubility is reduced and the silica becomes supersaturated. Precipitates as scale. This scale adheres to hot water transport pipes, valves, heat exchangers, etc. on the ground, causing flow obstruction and valve operation obstruction. In addition, there is also a problem that the scale adheres to the inside of the reduction well where the hot water is directly reduced to the underground or to a crack in the stratum and becomes clogged, thereby shortening the life of the reduction well.

【0006】こうしたスケール付着による問題を解決す
るため、原因となる熱水中の過飽和シリカ等を低減させ
る方法として、シリカシード法や凝集剤添加法などが知
られており、このような方法によって前記スケールを除
去している。しかしながら、回収したスケールは、ゼオ
ライト原料としての報告(特公昭57−135717号
公報)がなされている以外には、現在のところ有効な利
用方法は見出されておらず、その処理が問題となってい
る。
[0006] In order to solve such a problem caused by scale adhesion, as a method for reducing supersaturated silica or the like in hot water, a silica seed method or a flocculant addition method is known. The scale has been removed. However, the recovered scale has not been found to be any effective method at present, except for a report as a zeolite raw material (Japanese Patent Publication No. 57-135717). ing.

【0007】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、地熱井において回収されるスケールの有効な利
用用途を提供することを課題とし、より詳しくは該スケ
ールを使用することによって、地熱井のセメンチングを
行う際に、材料分離を起こすことなくセメントスラリー
の低比重化を図ることを課題とするものである。
[0007] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an effective use of a scale recovered in a geothermal well, and more specifically, by using the scale, It is an object of the present invention to reduce the specific gravity of a cement slurry without causing material separation when performing cementing of a geothermal well.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討したところ、前記スケールが、
非晶質のシリカを主成分とし、微粒で非常に嵩高い凝集
体を形成させることができるという特性に着目し、これ
を利用すべく更に鋭意検討した結果、該スケールが低比
重化作用を有することを見出した。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and found that the scale is:
Focusing on the property that amorphous silica is the main component and that it is possible to form very bulky aggregates with fine particles, and as a result of further intensive studies to utilize this, the scale has a low specific gravity action I found that.

【0009】即ち、本発明の解決手段は、地熱熱水から
回収されたスケールの乾燥物と、セメントとが含有され
てなることを特徴とする地熱井セメントにある。
[0009] That is, a solution of the present invention is a geothermal well cement characterized in that it contains cement and dried scale recovered from geothermal hot water.

【0010】地熱熱水から回収したスケールの乾燥物が
含有されたことにより、該地熱井セメントに多くの水を
混練することが可能となり、これによってセメントスラ
リーの比重を小さくすることが可能となり、該セメント
スラリーが地層の亀裂部へ逸泥するのを防止することが
できる。
[0010] The inclusion of the scale dry matter recovered from the geothermal hot water makes it possible to knead a large amount of water into the geothermal well cement, thereby reducing the specific gravity of the cement slurry. It is possible to prevent the slurry from being lost to the cracks in the stratum.

【0011】また、セメントと、シリカ源粉末と、地熱
熱水から回収されたスケールの乾燥物とが含有され、前
記セメントと前記シリカ源粉末との混合物100重量部
に対して前記スケールの乾燥物が1〜10重量部の割合
で含有されてなることを特徴とする地熱井セメントにあ
る。
[0011] The present invention further includes a cement, a silica source powder, and a scale dried product recovered from geothermal hot water, wherein the scale dried product is based on 100 parts by weight of a mixture of the cement and the silica source powder. Is contained in a ratio of 1 to 10 parts by weight.

【0012】また、地熱熱水から回収されたスケールが
含有されてなることを特徴とする地熱井セメント用混和
材にある。
Further, there is provided an admixture for a geothermal well cement, which comprises a scale recovered from geothermal hot water.

【0013】さらに、本発明の手段は、地熱熱水から回
収されたスケールと、セメントと、シリカ源粉末と、実
質水重量/セメント重量比が2〜5となる量の水とを含
有するセメントスラリーを調製し、前記セメントスラリ
ーを注入することを特徴とする地熱井のセメンチング方
法にある。
Further, the means of the present invention relates to a cement containing scale recovered from geothermal hot water, cement, silica source powder, and water in such an amount that the real water weight / cement weight ratio becomes 2 to 5; A method for cementing a geothermal well, comprising preparing a slurry and injecting the cement slurry.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明についてさらに詳細
に説明する。本発明において、地熱熱水から回収したス
ケールは、地熱熱水を蒸気分離することにより熱水中の
シリカ濃度を濃縮させ、また温度低下によって過飽和状
態となった溶液から、強制的に且つ急激に析出させたス
ケールであり、例えば地熱から得た蒸気を利用した通常
の地熱発電において得られるスケール、地熱熱水を利用
するバイナリ−サイクル発電において得られるスケー
ル、または多目的利用のための地熱熱水(深層熱水や温
泉水)などから得られるスケールを使用することができ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the present invention, the scale recovered from geothermal hot water concentrates the silica concentration in the hot water by steam separation of the geothermal hot water, and forcibly and rapidly removes the solution from the supersaturated state due to the temperature decrease. A scale that is deposited, for example, a scale obtained in normal geothermal power generation using steam obtained from geothermal heat, a scale obtained in binary cycle power generation using geothermal water, or geothermal hot water for multipurpose use ( A scale obtained from deep hot water or hot spring water) can be used.

【0015】スケールの組成については、熱水が採取さ
れる場所や、該スケールの分離方法によっても異なる
が、一般的には固形分の80%以上が主成分となるシリ
カで構成されたものである。その他、鉄、カルシウム、
アルミニウム等の成分が含まれるものであるが、いずれ
もセメントの構成成分であり、地熱井セメントの硬化体
において強度を発現する際に有利に働くものである。
The composition of the scale varies depending on the place where hot water is collected and the method of separating the scale. However, it is generally composed of silica whose main component is 80% or more of the solid content. is there. In addition, iron, calcium,
Although it contains components such as aluminum, all of them are constituents of cement and work advantageously when developing strength in a cured body of geothermal well cement.

【0016】前記スケールは、スケール形成粒子(以
下、一次粒子ともいう)が凝集することによって凝集体
(以下、二次粒子ともいう)を形成したものである。一
次粒子としては、粒子形状や組成などは特に限定される
ものではないが、二次粒子としては結合水を多く含んだ
真比重の小さいものが好ましく、さらに凝集体内部に自
由水を多く含むことによって見かけ比重の小さい、即ち
嵩高い凝集体を形成したものであることが好ましい。ま
た、地熱熱水に含まれているスケールの量は、一般には
数100ppm以下と非常に希薄であるため、ろ過など
の分離手段によって容易に分離回収しやすいという観点
から、前記二次粒子の粒径は大きい方が好ましい。
The scale is formed by forming aggregates (hereinafter, also referred to as secondary particles) by aggregating scale-forming particles (hereinafter, also referred to as primary particles). As the primary particles, the particle shape and composition are not particularly limited, but as the secondary particles, those having a small true specific gravity containing a large amount of bound water are preferable, and further containing a large amount of free water inside the aggregate. Thus, it is preferable to form an aggregate having a small apparent specific gravity, that is, a bulky aggregate. In addition, since the amount of scale contained in geothermal hot water is generally very low, that is, several hundred ppm or less, from the viewpoint that the secondary particles can be easily separated and recovered by separation means such as filtration, The larger the diameter, the better.

【0017】このような特性を考慮すれば、前記一次粒
子の粒径は小さい方が好ましく、0.01〜1μmであ
ることが好ましい。また前記二次粒子の平均粒径は、5
〜300μmであることが好ましく、さらに5〜100
μmであることがより好ましい。二次粒子の平均粒径が
5μm以下であれば、微粒成分が多くなることによって
これらが上部に集まり易くなり、材料分離が生じやすく
なる。逆に、300μm以上となれば、セメント鉱物や
他のシリカ成分と均一に混合されにくく、硬化体の性状
に悪影響を及ぼすものとなる。
In consideration of such characteristics, the primary particles preferably have a small particle size, and more preferably have a particle size of 0.01 to 1 μm. The secondary particles have an average particle size of 5
300300 μm, more preferably 5-100
More preferably, it is μm. If the average particle size of the secondary particles is 5 μm or less, the fine particles are increased, so that they are easily collected on the upper portion, and the material is easily separated. On the other hand, if the thickness is 300 μm or more, it is difficult to uniformly mix with the cement mineral and other silica components, which adversely affects the properties of the cured product.

【0018】このような状態のスケールは、多価金属陽
イオンを含む化合物やアリル系含窒素化合物などの析出
剤や凝集剤、あるいはシリカシードを地熱熱水に添加す
ることにより得ることができる。ただし、長時間かけて
配管等に付着、成長したスケールは好ましくない。
The scale in such a state can be obtained by adding a precipitant or coagulant such as a compound containing a polyvalent metal cation or an allylic nitrogen-containing compound, or a silica seed to geothermal hot water. However, a scale that adheres to and grows on a pipe or the like over a long period of time is not preferable.

【0019】ろ過することによって得られたスケール
は、通常、水を含んだペースト状(以下、「生スケー
ル」ともいう)であり、そのままの状態で地熱井セメン
トに添加して使用することができる。該生スケールに
は、凝集体の中に多量の自由水が含有されており、その
重量比率は90%以上にも達するものである。このよう
な自由水は材料分離の原因となるものではなく、またセ
メントと混練された際に、該自由水の一部はセメントと
の水和反応に使用される。従って、このような自由水を
多く含有する生スケールを添加することにより、材料分
離を生じることなくセメントスラリー全体に占める水の
割合を高め、セメントスラリーの低比重化を図ることが
可能となる。
The scale obtained by filtration is usually in the form of a paste containing water (hereinafter, also referred to as “raw scale”), and can be used as it is by adding it to geothermal well cement. . The raw scale contains a large amount of free water in the aggregate, and its weight ratio reaches 90% or more. Such free water does not cause material separation, and when kneaded with cement, part of the free water is used for a hydration reaction with cement. Accordingly, by adding such a raw scale containing a large amount of free water, it is possible to increase the proportion of water in the entire cement slurry without causing material separation, and to reduce the specific gravity of the cement slurry.

【0020】さらに、前記生スケールを乾燥させること
によって、スケールを粉体状(以下、「乾燥スケール」
ともいう)とし、地熱井セメントに添加して使用するこ
とができる。生スケールを乾燥する際には、嵩高い凝集
体の形状を維持したままの状態で乾燥させることが好ま
しく、従って乾燥温度を約80〜400℃、より好まし
くは80〜200℃とすることが好ましい。生スケール
をこれ以上の高温で乾燥すると、非常に小さい非晶質の
一次粒子が粒成長を起こし、強固で且つ密な凝集体を形
成することとなる。かかる凝集体は、再度水を注水して
も元の嵩高い凝集体とならず、結果的にスケールの見か
け比重が増大してしまうために好ましくない。
Further, by drying the raw scale, the scale becomes powdery (hereinafter referred to as “dry scale”).
) And can be used by adding to geothermal well cement. When drying the raw scale, it is preferable to dry while maintaining the shape of the bulky agglomerate. Therefore, the drying temperature is preferably about 80 to 400 ° C, more preferably 80 to 200 ° C. . If the green scale is dried at higher temperatures, very small amorphous primary particles will undergo grain growth, forming strong and dense aggregates. Such aggregates are not preferable because even if water is injected again, they do not become original bulky aggregates, and as a result, the apparent specific gravity of the scale increases.

【0021】かかる乾燥スケールがセメントに混合され
ていれば、セメントに水を混練する際に嵩高い凝集体を
形成した乾燥スケールが多量の水を吸収し、上述した生
スケールの状態となる。従って、材料分離を起こさない
範囲においてより多くの水を添加することが可能とな
り、結果としてセメントスラリーの比重を低下させるこ
とが可能となる。
When the dry scale is mixed with the cement, the dry scale which has formed a bulky aggregate when kneading water with the cement absorbs a large amount of water, and becomes the above-mentioned raw scale state. Therefore, more water can be added within a range that does not cause material separation, and as a result, the specific gravity of the cement slurry can be reduced.

【0022】また、本発明に係る地熱井セメントの実施
形態は、セメントと、シリカ源粉末と、前記スケールと
が混合された地熱井セメントである。ここで、各材料の
混合割合としては、セメント20〜80重量部に対して
シリカ源粉末を80〜20重量部の割合で混合すること
が好ましく、さらに、スケールの添加量は、前記セメン
トと前記シリカ源粉末との混合物100重量部に対して
1〜10重量部(乾燥重量換算)とすることが好まし
い。スケールの添加量が1重量部より少なければ、材料
分離を生じない範囲においてセメントに混練する水の量
が制限され、セメントスラリーの低比重化を効果的に図
ることができないために好ましくない。また、スケール
の添加量が10重量部を超えると、セメントスラリーの
粘性が高くなり、流動性の調節が困難となるために好ま
しくない。
An embodiment of the geothermal well cement according to the present invention is a geothermal well cement in which cement, a silica source powder, and the scale are mixed. Here, as a mixing ratio of each material, it is preferable to mix the silica source powder at a ratio of 80 to 20 parts by weight with respect to 20 to 80 parts by weight of cement. The amount is preferably 1 to 10 parts by weight (in terms of dry weight) based on 100 parts by weight of the mixture with the silica source powder. If the amount of the scale added is less than 1 part by weight, the amount of water kneaded into the cement is limited within a range that does not cause material separation, and it is not preferable because the specific gravity of the cement slurry cannot be effectively reduced. On the other hand, if the amount of the scale exceeds 10 parts by weight, the viscosity of the cement slurry becomes high, and it becomes difficult to control the fluidity, which is not preferable.

【0023】ここで、前記セメントとしては、各種ポル
トランドセメント、又は各種混合セメントを使用するこ
とができ、中でも低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩
ポルトランドセメントが好ましい。また、シリカ源粉末
としては珪石粉末が使用でき、ブレーン比表面積が50
00〜20000cm2/gの珪石微粉末が好ましく、
さらには8000〜15000cm2/gの珪石微粉末
がより好ましい。
Here, as the cement, various portland cements or various mixed cements can be used, and among them, low heat portland cement and sulfate resistant portland cement are preferable. Silica powder can be used as the silica source powder and has a Blaine specific surface area of 50%.
Silica fine powder of 00 to 20000 cm 2 / g is preferred,
Further, 8000 to 15000 cm 2 / g fine silica powder is more preferable.

【0024】さらに、前記地熱井セメントを用いて地熱
井のセメンチングを行う場合、あるいは、前記スケール
が含有された地熱井セメント用混和材と他のセメント混
合物とを用いて地熱井のセメンチングを行う場合には、
セメントスラリーを調製する際に添加する水の量が、実
質水重量/セメント重量比で2〜5となる量を添加する
ことが好ましく、また、同じく4〜5とすることがより
好ましい。かかる量の水を添加することによって、セメ
ントスラリーの比重を効果的に減少させることが可能と
なる。ここで、実質水重量とは、添加する水とスケール
中に含まれる水との合計重量である。
Further, when cementing the geothermal well using the geothermal well cement, or when cementing the geothermal well using the admixture for geothermal well cement containing the scale and another cement mixture. In
The amount of water added when preparing the cement slurry is preferably 2 to 5 in terms of a substantial water weight / cement weight ratio, and more preferably 4 to 5 in the same manner. By adding such an amount of water, the specific gravity of the cement slurry can be effectively reduced. Here, the substantial water weight is the total weight of the water to be added and the water contained in the scale.

【0025】このように、生スケールを乾燥して得られ
た乾燥スケールは、セメントと混合することによって低
比重で材料分離のない好適な地熱井セメントを調製する
ことができる。また、生スケール及び乾燥スケールは、
他の地熱井セメントと水とを混練する際に添加して使用
する地熱井セメント用混和材として好適に使用すること
ができる。
As described above, the dried scale obtained by drying the raw scale can be mixed with cement to prepare a suitable geothermal well cement having a low specific gravity and no material separation. In addition, raw scale and dry scale,
It can be suitably used as an admixture for geothermal well cement which is added and used when kneading other geothermal well cement with water.

【0026】[0026]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更
に詳述する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples.

【0027】<地熱井より回収したシリカ凝集体の製造
例>地熱発電所の蒸気井(場所:宮城県鬼首地熱発電所
生産井134号井、深度1455mから生産)より坑口
セパレー夕を経て分離された熱水に、有機系沈殿促進剤
(大同化成工業株式会社製「ダイドールEC」)を有効
成分として20mg/l添加し、ラインミキサで混合し
て凝集体を析出させた。この凝集体の析出した懸濁液を
ろ過することによってシリカ凝集体の含有された生スケ
ールを作製した。
<Production Example of Silica Aggregate Collected from Geothermal Well> Separated from a steam well of a geothermal power plant (location: production well No. 134, Onikobe Geothermal Power Station, Miyagi Prefecture, produced from a depth of 1455 m) via a wellhead separator. 20 mg / l of an organic precipitation accelerator ("Daidol EC" manufactured by Daido Kasei Kogyo Co., Ltd.) as an active ingredient was added to the hot water and mixed with a line mixer to precipitate aggregates. A raw scale containing silica aggregates was prepared by filtering the suspension in which the aggregates were precipitated.

【0028】<シリカ凝集体の分析>作製した生スケー
ルの含水率を測定し、また生スケールを750℃で焼成
することによって得た乾燥スケールを分析した。結果を
表1に示す。
<Analysis of Silica Aggregate> The moisture content of the prepared raw scale was measured, and the dried scale obtained by firing the raw scale at 750 ° C. was analyzed. Table 1 shows the results.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】また、前記生スケールを105℃で乾燥
し、走査型電子顕微鏡により粒子形状を観察したとこ
ろ、粒径約0.1〜0.3μmの粒子が凝集し、多孔質
で嵩高い凝集体(二次粒子)を形成していることが明ら
かとなった。さらに、レーザー回折式粒度分布計で測定
した前記二次粒子の平均粒径は50.7μmであり、比
重は2.03であり、BET比表面積は6.9m2/g
であった。
When the raw scale was dried at 105 ° C. and the particle shape was observed with a scanning electron microscope, particles having a particle size of about 0.1 to 0.3 μm were aggregated to form a porous and bulky aggregate. (Secondary particles). Further, the average particle size of the secondary particles measured by a laser diffraction type particle size distribution analyzer was 50.7 μm, the specific gravity was 2.03, and the BET specific surface area was 6.9 m 2 / g.
Met.

【0031】<地熱井セメントスラリーの作製>実施例1、2 回収した生スケールと、市販の低熱ポルトランドセメン
ト(住友大阪セメント株式会社製、比重3.24、ブレ
ーン比表面積3300cm2/g)と、珪石微粉末(比
重2.65、ブレーン比表面積10000cm2/g)
と、ポリカルボン酸系高性能AE減水剤(FPK社製)
と、水とを表2のような配合で同時に混合し実施例1お
よび2のセメントスラリーを作製した。かかるセメント
スラリーの1リットルをメスシリンダーに分取し、比重
を測定した。
<Preparation of Geothermal Well Cement Slurry> Examples 1 and 2 The recovered raw scale and commercially available low heat Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., specific gravity 3.24, Blaine specific surface area 3300 cm 2 / g) Silica fine powder (specific gravity 2.65, Blaine specific surface area 10,000 cm 2 / g)
And polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent (FPK)
And water were simultaneously mixed in the composition shown in Table 2 to prepare cement slurries of Examples 1 and 2. One liter of the cement slurry was dispensed into a measuring cylinder and the specific gravity was measured.

【0032】実施例3、4 回収した生スケールを105℃で乾燥し、乾燥スケール
を得た。該乾燥スケールを市販の低熱ポルトランドセメ
ント(住友大阪セメント株式会社製、比重3.24、ブ
レーン比表面積3300cm2/g)と、珪石微粉末
(比重2.65、ブレーン比表面積10000cm2
g)と、ポリカルボン酸系高性能AE減水剤(FPK社
製)とに表2に示した割合で混合し、実施例3および4
の地熱井セメントを調製した。かかる地熱井セメントに
水を加えて混練し、セメントスラリーを作製した後、上
記と同様にして比重を測定した。
Examples 3 and 4 The recovered raw scale was dried at 105 ° C. to obtain a dry scale. The dry scale commercial low heat Portland cement (Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., specific gravity 3.24, Blaine specific surface area of 3300 cm 2 / g) and, silica fine powder (specific gravity 2.65, Blaine specific surface area of 10000 cm 2 /
g) and a polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent (manufactured by FPK) at a ratio shown in Table 2 and mixed in Examples 3 and 4.
Geothermal well cement was prepared. Water was added to the geothermal well cement and kneaded to prepare a cement slurry, and the specific gravity was measured in the same manner as described above.

【0033】比較例1 低熱ポルトランドセメント(住友大阪セメント株式会社
製、比重3.24、ブレーン比表面積3300cm2
g)と、珪石微粉末(比重2.65、ブレーン比表面積
10000cm2/g)と、ポリカルボン酸系高性能A
E減水剤(FPK社製)と水とを混合し、比較例のセメ
ントスラリーを作製した。
Comparative Example 1 Low heat Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., specific gravity 3.24, Blaine specific surface area 3300 cm 2 /
g), fine silica powder (specific gravity 2.65, Blaine specific surface area 10000 cm 2 / g), and polycarboxylic acid-based high-performance A
A water reducing agent (manufactured by FPK) and water were mixed to prepare a cement slurry of Comparative Example.

【0034】[0034]

【表2】 *1)比較例には、微粒子シリカとしてホワイトカーボ
ンを使用した。 *2)材料分離が生じたため、見かけ比重を測定した。
[Table 2] * 1) In the comparative example, white carbon was used as the fine particle silica. * 2) Since material separation occurred, the apparent specific gravity was measured.

【0035】表2から明らかなように、比較例では材料
分離を生じることなくスラリー比重の低下を図ることは
不可能であるのに対し、本発明に係る実施例によれば、
材料分離を生じることなくスラリー比重を1.35以下
まで低下させることが可能である。
As is apparent from Table 2, it is impossible to reduce the specific gravity of the slurry without causing material separation in the comparative example, whereas according to the embodiment of the present invention,
It is possible to reduce the specific gravity of the slurry to 1.35 or less without causing material separation.

【0036】実施例5 回収した生スケールと、市販のポルトランドセメント
(住友大阪セメント株式会社製、比重3.24、ブレー
ン比表面積3300cm2/g)と、珪石微粉末(比重
2.65、ブレーン比表面積10000cm2/g)
と、ポリカルボン酸系高性能AE減水剤(FPK社製)
を表3のような配合で混合して実施例5のセメント混合
物とした。
Example 5 The recovered raw scale, commercially available Portland cement (manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., specific gravity 3.24, Blaine specific surface area 3300 cm 2 / g), and fine silica powder (specific gravity 2.65, Blaine ratio Surface area 10000 cm 2 / g)
And polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent (FPK)
Was mixed in the composition shown in Table 3 to obtain a cement mixture of Example 5.

【0037】実施例6 回収した生スケールを105℃で乾燥し乾燥スケールを
得た。該乾燥スケールと、市販の低熱ポルトランドセメ
ント(住友大阪セメント株式会社製、比重3.24、ブ
レーン比表面積3300cm2/g)と、珪石微粉末
(比重2.65、ブレーン比表面積10000cm2
g)と、ポリカルボン酸系高性能AE減水剤(FPK社
製)とを表3のような配合で混合して実施例6のセメン
ト混合物を調製した。
Example 6 The recovered raw scale was dried at 105 ° C. to obtain a dried scale. The dried scale and commercial low heat Portland cement (Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., specific gravity 3.24, Blaine specific surface area of 3300 cm 2 / g) and, silica fine powder (specific gravity 2.65, Blaine specific surface area of 10000 cm 2 /
g) and a polycarboxylic acid-based high-performance AE water reducing agent (manufactured by FPK) were mixed in the composition shown in Table 3 to prepare a cement mixture of Example 6.

【0038】上記の実施例5および6のセメント組成物
に対し、水を添加後、攪拌および静置を異なる水量にて
行うことにより、材料分離を起こすことなく添加可能な
最大水量を測定するとともに、その際のスラリー比重を
測定した。結果を表3に示す。
After the addition of water to the cement compositions of Examples 5 and 6, stirring and standing were performed with different amounts of water, whereby the maximum amount of water that could be added without causing material separation was measured. The specific gravity of the slurry at that time was measured. Table 3 shows the results.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】表3は、材料分離を生じることなくスラリ
ー比重の低下限度を確認したものであるが、表2に示し
た従来の比較例では、スラリー比重が1.34以上の場
合に既に材料分離を生じているのに対し、本発明に係る
実施例5および6では、実質水重量/セメント重量比が
5.0、またスラリー比重が1.20となるまで材料分
離を生じることなく水を添加することが可能である。即
ち、本発明に係る地熱井セメントおよび地熱井セメント
用混和材によれば、効果的にスラリー比重の低下を図る
ことが可能である。
Table 3 confirms the lowering limit of the specific gravity of the slurry without causing the material separation. In the conventional comparative example shown in Table 2, when the specific gravity of the slurry is 1.34 or more, the material separation is already performed. In contrast, in Examples 5 and 6 according to the present invention, water was added without causing material separation until the actual water weight / cement weight ratio was 5.0 and the slurry specific gravity was 1.20. It is possible to That is, according to the geothermal well cement and the admixture for geothermal well cement according to the present invention, it is possible to effectively reduce the specific gravity of the slurry.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スケー
ルを添加することによってセメントスラリーの低比重化
を図ることが可能となるため、地熱井セメントまたは地
熱井セメント用混和材として好適なものとなり、地熱井
において回収されるスケールの有効利用を図ることが可
能となる。
As described above, according to the present invention, since the specific gravity of the cement slurry can be reduced by adding scale, it is suitable as a geothermal well cement or an admixture for a geothermal well cement. And the scale recovered in the geothermal well can be effectively used.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 14/04 C04B 14/04 Z 14/06 14/06 Z 18/12 18/12 E21B 33/13 E21B 33/13 // C04B 103:00 C04B 103:00 111:20 111:20 Fターム(参考) 4D004 AA16 BA02 CA15 CC11 CC13 DA03 DA10 DA11 4G012 PA03 PA04 PA25 PB04 PB27──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C04B 14/04 C04B 14/04 Z 14/06 14/06 Z 18/12 18/12 E21B 33/13 E21B 33/13 // C04B 103: 00 C04B 103: 00 111: 20 111: 20 F term (reference) 4D004 AA16 BA02 CA15 CC11 CC13 DA03 DA10 DA11 4G012 PA03 PA04 PA25 PB04 PB27

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地熱熱水から回収されたスケールの乾燥
物と、セメントとが含有されてなることを特徴とする地
熱井セメント。
1. A geothermal well cement comprising: a scale dried product recovered from geothermal hot water; and cement.
【請求項2】 セメントと、シリカ源粉末と、地熱熱水
から回収されたスケールの乾燥物とが含有され、前記セ
メントと前記シリカ源粉末との混合物100重量部に対
して前記スケールの乾燥物が1〜10重量部の割合で含
有されてなることを特徴とする地熱井セメント。
2. A dry product of a scale containing cement, a silica source powder, and a dried product of a scale recovered from geothermal hot water, wherein 100 parts by weight of a mixture of the cement and the silica source powder is dried. 1 to 10 parts by weight of a geothermal well cement.
【請求項3】 地熱熱水から回収されたスケールが含有
されてなることを特徴とする地熱井セメント用混和材。
3. An admixture for geothermal well cement, comprising a scale recovered from geothermal hot water.
【請求項4】 地熱熱水から回収されたスケールと、セ
メントと、シリカ源粉末と、実質水重量/セメント重量
比が2〜5となる量の水とを含有するセメントスラリー
を調製し、前記セメントスラリーを注入することを特徴
とする地熱井のセメンチング方法。
4. A cement slurry containing scale recovered from geothermal hot water, cement, silica source powder, and water in an amount such that a real water weight / cement weight ratio becomes 2 to 5 is prepared. A cementing method for a geothermal well, comprising injecting a cement slurry.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013180912A (en) * 2012-02-29 2013-09-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Geothermal utilization system, method for synthesizing silicalite, and method for recovering lithium carbonate

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