Τι είναι η τσιμεντοποίηση πετρελαιοπηγών;
Η τσιμεντοποίηση πετρελαιοπηγών είναι μια διαδικασία τοποθέτησης περιβλήματος σε μια γεώτρηση και έγχυσης τσιμέντου στον δακτυλιοειδή χώρο μεταξύ του περιβλήματος. Ως σημαντικό μέρος της βιομηχανίας γεώτρησης πετρελαίου, υπάρχουν συνήθως τουλάχιστον δύο εργασίες τσιμεντοποίησης για τα πηγάδια παραγωγής και έως και πέντε για τα πηγάδια εξερεύνησης. Υπάρχουν 5 κύριοι σκοποί για την τσιμεντοποίηση πετρελαιοπηγών.
- Σταθεροποίηση της ακεραιότητας της γεώτρησης - Για την απομόνωση ασταθών ή ρηγματωμένων σχηματισμών, την ενίσχυση τμημάτων γεώτρησης και την εξασφάλιση ομαλής προόδου της γεώτρησης.
- Υποστηρικτική εγκατάσταση κεφαλής φρέατος - Παροχή ενός θεμελίου για συστήματα πρόληψης διαρροών και διατήρηση της κατάλληλης ροής επιστροφής λάσπης με ανύψωση της εξόδου του υγρού γεώτρησης πάνω από τον λάκκο λάσπης.
- Ζωνική απομόνωση - Για την αποφυγή διασταυρούμενης ροής μεταξύ στρωμάτων πετρελαίου, αερίου και νερού με διαφορετικές πιέσεις, εξασφαλίζοντας βέλτιστες συνθήκες παραγωγής υδρογονανθράκων.
- Προστασία των πόρων γλυκού νερού - Προστασία των ρηχών υδροφόρων οριζόντων γλυκού νερού από τη μόλυνση από βαθύτερα πετρέλαιο, φυσικό αέριο, άλμες ή άλλα ρευστά σχηματισμών.
- Ενίσχυση του δυναμικού παραγωγής - Δημιουργία μιας ασφαλούς δομής φρέατος για μελλοντικές επεξεργασίες διέγερσης, όπως η οξίνιση και η υδραυλική ρωγμάτωση, για την αύξηση της παραγωγής.
Εφαρμογή τεχνολογίας τσιμεντοποίησης στη Ρωσία
- Τα τελευταία χρόνια, οι ζημιές στο περίβλημα των ρωσικών πετρελαιοπηγών αυξήθηκαν από 17% έως 38%, με αποτέλεσμα την ετήσια απώλεια παραγωγής περίπου 7,6-16,6 εκατομμύρια τόνοι πετρελαίου. Το 2015, Rosneft αναφέρθηκε περίπου 1.900 κατεστραμμένα πηγάδια, οδηγώντας σε σωρευτική απώλεια 9,01 εκατομμύρια τόνοι, ενώ Tatneft τεκμηριωμένη σχεδόν 800 επηρεαζόμενα πηγάδια, μειώνοντας την παραγωγή κατά 1,09 εκατομμύρια τόνοι. Σε οκτώ μεγάλες πετρελαϊκές εταιρείες, τα ποσοστά αποτυχίας περιβλήματος κυμαίνονταν από 1.78% έως 4.13%.
- Ένα βασικό αντίμετρο είναι ενισχυμένη τσιμεντοποίηση φρέατος, όπως καταδεικνύεται στο Πεδίο Romashkino, η οποία λειτουργεί μέσω 40.000 πηγάδια παραγωγής, 70% εκ των οποίων άνω των 30 ετών. Οι συνήθεις ζημιές στο περίβλημα περιλαμβάνουν διάβρωση και διάτρηση, με μέσους ρυθμούς εξωτερικής διάβρωσης 0,8-1,2 mm/έτος και εσωτερική διάβρωση σε 0,9-1,5 mm/έτος.
Πώς να βελτιώσετε την αποτελεσματικότητα της τσιμεντοποίησης πετρελαιοπηγών;
- Προηγμένες τεχνικές τοποθέτησης τσιμέντου
- Χρησιμοποιήστε συγκεντρωτές και μετακίνηση σωλήνων (περιστροφή/επιστροφή) για να εξαλείψετε τα κανάλια λάσπης και να βελτιώσετε την ομοιόμορφη κάλυψη με τσιμέντο.
- Χρήση προσομοιώσεων υπολογιστικής ρευστοδυναμικής (CFD) για την πρόβλεψη και βελτιστοποίηση της απόδοσης εκτόπισης τσιμέντου.
- Στιβαρές μέθοδοι ζωνικής απομόνωσης
- Εφαρμογή τσιμεντοποίησης πολλαπλών σταδίων για ζώνες υψηλής πίεσης ή εξαντλημένες ζώνες.
- Εφαρμόστε επεκτάσιμα επιθέματα περιβλήματος ή συστήματα ρητίνης σε κρίσιμα διαστήματα.
- Παρακολούθηση και αξιολόγηση σε πραγματικό χρόνο
- Χρησιμοποιήστε αισθητήρες ακουστικής και πίεσης για την ανίχνευση μικρο-ανύλων ή αδύναμων σημείων.
- Διεξαγωγή απεικόνισης με υπερήχους (CBL/VDL logs) μετά την τσιμεντοποίηση για την αξιολόγηση της ποιότητας.
- Μέτρα αντίστασης στη διάβρωση και τη χημική αντίσταση
- Ενσωματώστε πρόσθετα απορρόφησης H₂S ή περίβλημα με εποξειδική επίστρωση σε ξένα περιβάλλοντα.
- Εφαρμόστε επιστρώσεις με βάση τον ψευδάργυρο ή το αλουμίνιο για να μετριάσετε την ηλεκτροχημική υποβάθμιση.
- Ακριβής σχεδιασμός πολτού & βελτιστοποίηση υλικών
- Χρησιμοποιήστε προσαρμοσμένες συνθέσεις τσιμέντου με ποιοτικά πρόσμικτα για να βελτιώσετε τη ρεολογία, την αντοχή και το χρόνο πήξης.
- Βελτίωση του ελέγχου της απώλειας υγρών για την αποφυγή της μετανάστευσης αερίων και τη διασφάλιση της σωστής συγκόλλησης.
Ποια πρόσθετα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην τσιμεντοποίηση πετρελαιοπηγών;
1. Διασκορπιστικό και μειωτής τριβής
Όταν τα σωματίδια αργίλου και τα αποκόμματα γεώτρησης φθάνουν σε κρίσιμες συγκεντρώσεις στα ρευστά γεώτρησης, σχηματίζουν μια τρισδιάστατη δομή δικτύου. Το φαινόμενο αυτό επιδεινώνεται ιδιαίτερα σε σχηματισμούς με άλατα-γύψους, όπου οι διαλυμένοι ηλεκτρολύτες (ιδίως τα πολυδύναμα κατιόντα) στο νερό σχηματισμού εντείνουν τη δομική ανάπτυξη, μειώνοντας σημαντικά την κινητικότητα των ρευστών. Οι διασκορπιστές λειτουργούν αποσυναρμολογώντας αυτές τις μήτρες δικτύων, απελευθερώνοντας το δεσμευμένο νερό για να μειωθεί το ιξώδες και το σημείο διαρροής.
Η λύση μας: Πολυκαρβοξυλικός υπερρευστοποιητής
Το μας NOVASTAR Πολυκαρβοξυλικός υπερρευστοποιητής είναι ένας υψηλής απόδοσης μειωτής νερού και διασκορπιστικό που χρησιμοποιείται για τη βελτιστοποίηση των ιδιοτήτων τσιμεντοκονιάματος. Ως ένα από τα συνθετικά πολυμερή διασκορπιστικά, προσφέρει ανώτερη αποτελεσματικότητα στις ακόλουθες πτυχές:
- Διασπορά σωματιδίων τσιμέντου
- Μειώνει τη συνοχή του πολτού κατά 35-50% σε σύγκριση με μη επεξεργασμένα συστήματα
- Βελτιώνει τις ρεολογικές παραμέτρους: μειώνει το πλαστικό ιξώδες κατά 40-60%, διατηρώντας παράλληλα το βέλτιστο σημείο διαρροής - Προσαρμοστικότητα στη θερμοκρασία
- Αποτελεσματικό φάσμα επιδόσεων: 30°C έως 180°C (86°F έως 356°F)
- Διατηρεί τη σταθερότητα της διασποράς σε συνθήκες θερμικού κύκλου - Ανοχή στο αλάτι
- Επιδεικνύει σταθερή απόδοση σε περιβάλλοντα 5-10% NaCl
- Συμβατό με διάφορες πηγές νερού χωρίς απαιτήσεις καθαρότητας - Προφίλ συμβατότητας
- Συνεργεί με όλα τα πρόσθετα τσιμέντου κατηγορίας API
- Δεν υπάρχουν ανεπιθύμητες αλληλεπιδράσεις με ελεγκτές απώλειας υγρών/ επιβραδυντές/αντιψυκτικούς παράγοντες.
2. Πρόσθετο ελέγχου απωλειών ρευστών τσιμέντου
Τα πρόσθετα απώλειας υγρών (FLAs) είναι κρίσιμα για την ελαχιστοποίηση της απώλειας διηθήματος σε τσιμεντοπολτούς, εξυπηρετώντας τρεις κύριους σκοπούς:
- Η πρόληψη της πρόωρης αφυδάτωσης σε διαπερατούς σχηματισμούς είναι ιδιαίτερα κρίσιμη κατά τη διάρκεια εργασιών τσιμεντοποίησης της επένδυσης.
- Θωράκιση των ευαίσθητων στο νερό σχηματισμών από ζημιές που προκαλούνται από την εισβολή υγρών.
- Βελτίωση της αποτελεσματικότητας της τσιμεντοποίησης με συμπίεση διατηρώντας την ακεραιότητα του αιωρήματος σε συνθήκες διαφοράς υψηλής πίεσης.
Η ναυαρχίδα μας Πολυλειτουργικό πρόσθετο απώλειας υγρών: HPMC
LANDERCOLL Η HPMC είναι ένας τροποποιημένος αιθέρας κυτταρίνης που χρησιμοποιείται ευρέως ως παράγοντας μείωσης του νερού. Ως υδατοδιαλυτό πολυμερές, συμβάλλει στη σταθεροποίηση της λάσπης γεώτρησης μειώνοντας την απώλεια ρευστού σε διαπερατούς σχηματισμούς, διατηρώντας παράλληλα τις ρεολογικές ιδιότητες. Η LANDU παρέχει διάφορους τύπους HPMC για εφαρμογές τσιμεντοποίησης, όπως:
- HPMC για συστήματα χαμηλής πυκνότητας
- Ειδικά σχεδιασμένο για εύθραυστους σχηματισμούς και ζώνες χαμένης κυκλοφορίας.
- Διατηρεί εξαιρετικό έλεγχο της απώλειας υγρών (<50mL/30min) σε πυκνότητες τόσο χαμηλές όσο 1,20 SG. - HPMC για εφαρμογές υψηλής πυκνότητας
- Βελτιστοποιημένο για πηγάδια HPHT και περιβάλλοντα βαθέων υδάτων.
- Παρέχει απώλεια υγρού <30mL/30min σε πυκνότητες πολτού έως 2,60 SG. - HPMC για πολτούς συμβατικής πυκνότητας
- Καθολική λύση για τις περισσότερες τυπικές εργασίες τσιμεντοποίησης.
- Παρέχει αξιόπιστο έλεγχο απώλειας υγρών API <50mL/30min. - HPMC για εφαρμογές ανάμιξης θαλασσινού νερού
- Σύνθεση ανθεκτική στη διάβρωση για υπεράκτιες εργασίες.
- Διατηρεί σταθερή απόδοση σε περιβάλλοντα με υψηλή αλατότητα.
Ένας ιδανικός επιβραδυντής τσιμέντου παρατείνει και διατηρεί αποτελεσματικά την υγρή κατάσταση και την αντλησιμότητα του πολτού. Οι καλύτεροι επιβραδυντές παρουσιάζουν τις ακόλουθες ιδιότητες:
- Ευρεία προσαρμοστικότητα στη θερμοκρασία: Σταθερή απόδοση σε διαφορετικές συνθήκες κάτω από τη γεώτρηση.
- Χρόνος πάχυνσης ανάλογα με τη δόση: Προβλέψιμη επιβράδυνση με βάση τη συγκέντρωση.
- Συμβατότητα: Αρμονική αλληλεπίδραση με όλους τους τύπους τσιμέντων και προσθέτων πετρελαιοπηγών χωρίς αρνητικές επιπτώσεις:
- Συσσώρευση ιξώδους
- Θιξοτροπική ζελατινοποίηση
- Ανάπτυξη αντοχής σε θλίψη
- Ελεγχόμενη απόδοση: Αξιόπιστη πρόβλεψη χρόνου πάχυνσης και επαναληψιμότητα.
- Ασφάλεια και περιβαλλοντική συμμόρφωση: Μη τοξικά, μη εύφλεκτα, χωρίς ρύπανση και ανθεκτικά στη μόλυνση.
Συγκριτική ανάλυση κοινών επιβραδυντών
- Κιτρικό οξύ & κιτρικό νάτριο
- Κύρια λειτουργία: Καθυστέρηση (ήπια επίδραση), με δευτερεύουσα ικανότητα διασποράς.
- Ευαισθησία στη δοσολογία:
- Ελάχιστη αποτελεσματική δόση: 0,5% BWOC (Κάτω από αυτό το όριο, μπορεί να επιταχύνει τη ρύθμιση).
- Εύρος βέλτιστης δόσης: Σταθερή επιβράδυνση πέραν μιας κρίσιμης συγκέντρωσης, με ελάχιστη ευαισθησία σε μικρές διακυμάνσεις.
- Περιορισμοί:
- Ασθενέστερο αποτέλεσμα διασποράς σε σύγκριση με εξειδικευμένα διασκορπιστικά.
- Οι επιδόσεις διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με την κατηγορία τσιμέντου.
- Τρυγικό οξύ & τρυγικό κάλιο (αλάτι Rochelle)
- Βασικά χαρακτηριστικά:
- Εξαιρετική επιβράδυνση σε υψηλές θερμοκρασίες (έως 180°C+).
- Ήπια διασκορπιστική δράση (συμπληρώνει ρεολογική βελτίωση).
- Δεν υπάρχει υποβάθμιση της αντοχής στο τσιμέντο.
- Πρακτικές προκλήσεις:
- Αυξημένη απώλεια ελεύθερου νερού και υγρών - καθιστά αναγκαία τη χρήση προσθέτων απώλειας υγρών (FLAs).
- Η υψηλή ευαισθησία στην αλκαλική μόλυνση μπορεί να οδηγήσει σε απρόβλεπτη συμπεριφορά κατά την πήξη, καθιστώντας το λιγότερο ευνοημένο σε εργασίες πεδίου.
Οι συστάσεις μας: Επιβραδυντής με βάση την αμινοσύνθεση
- Αμινο-βασισμένο Επιβραδυντής είναι ένα εξειδικευμένο χημικό πρόσθετο που χρησιμοποιείται για να καθυστερήσει την πήξη των τσιμεντοπολτών επιβραδύνοντας τις αντιδράσεις ενυδάτωσης του τσιμέντου Πόρτλαντ. Αυτοί οι επιβραδυντές είναι ιδιαίτερα πολύτιμοι σε πηγάδια μεγάλου βάθους και υψηλής θερμοκρασίας (HT/HPHT), όπου οι συνήθεις επιβραδυντές (π.χ. λιγνοσουλφονικά ή οργανικά οξέα) μπορεί να αποικοδομηθούν ή να καταστούν αναποτελεσματικοί.
Μηχανισμός καθυστέρησης
- Συσσωμάτωση & προσρόφηση:
- Οι αμινομάδες (-NH₂, -NH-) σχηματίζουν σύμπλοκα με Ιόντα Ca²⁺ στο τσιμέντο, αναστέλλοντας το σχηματισμό C-S-H (πυριτικό ασβέστιο ένυδρο) gel, το οποίο είναι κρίσιμο για τη σκλήρυνση του τσιμέντου.
- Προσροφάται στις επιφάνειες των σωματιδίων τσιμέντου, δημιουργώντας ένα φράγμα που καθυστερεί τη διείσδυση του νερού και την ενυδάτωση.
- Δράση που ανταποκρίνεται στο pH:
- Πιο αποτελεσματικό σε αλκαλικές συνθήκες (τυπικό για τις αιωρήσεις τσιμέντου, pH ~12-13).
Πλεονεκτήματα έναντι των συμβατικών επιβραδυντών
| ΙΔΙΟΚΤΗΣΙΑ | ΕΠΙΒΡΑΔΥΝΤΉΣ ΜΕ ΒΆΣΗ ΑΜΙΝΟ | ΛΙΓΝΟΣΟΥΛΦΟΝΙΚΆ | ΟΡΓΑΝΙΚΆ ΟΞΈΑ (Π.Χ. ΚΙΤΡΙΚΌ/ΓΛΥΚΟΝΙΚΌ) |
|---|---|---|---|
| ΣΤΑΘΕΡΌΤΗΤΑ ΣΕ ΥΨΗΛΈΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΊΕΣ | ΈΩΣ 250+°C | ΥΠΟΒΑΘΜΊΖΕΤΑΙ >120°C | ΥΠΟΒΑΘΜΊΖΕΤΑΙ >150°C |
| ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΌΤΗΤΑ ΤΗΣ ΔΟΣΟΛΟΓΊΑΣ | ΧΑΜΗΛΉ (0,1-0,5% BWOC) | ΥΨΗΛΉ (0,5-2% BWOC) | ΜΈΤΡΙΑ (0,3-1% BWOC) |
| ΑΝΟΧΉ ΣΤΟ ΑΛΆΤΙ | ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΟ | POOR | ΜΕΤΡΙΟ |
| ΣΥΜΒΑΤΌΤΗΤΑ ΜΕ ΠΟΛΤΌ | ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΊ ΜΕ ΤΑ ΠΕΡΙΣΣΌΤΕΡΑ ΠΡΌΣΘΕΤΑ | ΜΠΟΡΕΊ ΝΑ ΕΠΗΡΕΆΣΕΙ ΤΑ ΔΙΑΣΚΟΡΠΙΣΤΙΚΆ | Ευαίσθητη στις μεταβολές του pH |
Facebook
Twitter
LinkedIn
Τηλεγράφημα
Επικοινωνήστε μαζί μας & λάβετε δωρεάν δείγματα
Επικοινωνήστε μαζί μου για την τελευταία προσφορά ή για να ζητήσετε ένα δείγμα δοκιμής (τα δείγματά μας είναι δωρεάν και περιλαμβάνουν τα έξοδα αποστολής).
