Mis on naftapuuraukude tsementeerimine?
Naftapuuraukude tsementeerimine on protsess, mille käigus paigaldatakse puurauku mantlile ja süstitakse tsementi mantli vahelisse rõngassooni. Kuna see on oluline osa naftapuurimise tööstusest, tehakse tootmispuuraukude puhul tavaliselt vähemalt kaks ja uuringupuuraukude puhul kuni viis tsementeerimistoimingut. Naftapuuraukude tsementeerimisel on 5 peamist eesmärki.
- Puuraugu terviklikkuse stabiliseerimine - Ebastabiilsete või murdunud formatsioonide isoleerimiseks, puuritud lõigete tugevdamiseks ja puurimise sujuvaks kulgemiseks.
- Toetav puurkaevu paigaldamine - Lõhkemise vältimise süsteemide vundamendi loomine ja nõuetekohase muda tagasivoolu säilitamine, tõstes puurimisvedeliku väljavoolu mudašahtist kõrgemale.
- Tsooniline isolatsioon - Vältida ristvoolu nafta-, gaasi- ja veekihtide vahel erineva rõhu juures, tagades optimaalsed süsivesinike tootmistingimused.
- Mageveevarude kaitse - Kaitseks madalate mageveekogude kaitseks sügavamal asuvate nafta-, gaasi-, soolvee- või muude formatsioonivedelike saastumise eest.
- Tootmispotentsiaali suurendamine - Luua kindel puuraugu struktuur tulevaste stimuleerivate töötlemisviiside, näiteks hapestamise ja hüdraulilise lõhustamise jaoks, et suurendada tootmist.
Tsementeerimistehnoloogia rakendamine Venemaal
- Viimastel aastatel on Venemaa naftaväljade korpusekahjustused tõusnud järsult alates 17% kuni 38%, mille tulemuseks on aastane tootmiskadu ligikaudu 7,6-16,6 miljonit tonni õli. Aastal 2015, Rosneft teatatud umbes 1900 kahjustatud kaevu, mille tulemuseks on kumulatiivne kaotus 9,01 miljonit tonni, samas kui Tatneft dokumenteeritud peaaegu 800 mõjutatud kaevu, vähendades toodangut 1,09 miljonit tonni. Kaheksa suurema naftakompanii puhul ulatusid mantlirikkumiste määrad vahemikus 1.78% kuni 4.13%.
- Peamine vastumeede on tõhustatud puuraugu tsementeerimine, nagu on näidatud Romashkino väli, mis tegutseb üle 40 000 tootmiskaevu, 70%, millest üle 30 aasta vanad.. Tavalised korpuse kahjustused hõlmavad korrosioon ja perforatsioon, mille keskmine väliskorrosioonimäär on 0,8-1,2 mm aastas ja sisemine korrosioon 0,9-1,5 mm aastas.
Kuidas parandada naftapuuraukude tsementeerimise tõhusust?
- Täiustatud tsemendi paigaldamise tehnika
- Kasutage tsentraliseerijaid ja toru liikumist (pöörlemine/reziimimine), et kõrvaldada mudakanalid ja parandada ühtlast tsemendikatet.
- Kasutage arvutusliku vedeliku dünaamika (CFD) simulatsioone, et prognoosida ja optimeerida tsemendi väljatõrjumise tõhusust.
- Tugevad tsoonilised isolatsioonimeetodid
- Rakendada mitmeastmelist tsementeerimist kõrge rõhu või ammendatud tsoonide puhul.
- Kandke laiendatavad korpusplaastrid või vaigusüsteemid kriitilistes vaheaegades.
- Reaalajas jälgimine ja hindamine
- Kasutage akustilisi ja rõhuandureid, et tuvastada mikroannulid või nõrgad kohad.
- Viige läbi ultraheliuuring (CBL/VDL logid) pärast tsementeerimist kvaliteedi hindamiseks.
- Korrosiooni- ja keemilise vastupidavuse meetmed
- Integreerige H₂S-säästvad lisandid või epoksüüriga kaetud korpus hapetes keskkondades.
- Kandke tsingi- või alumiiniumipõhiseid katteid, et leevendada elektrokeemilist lagunemist.
- Täpne läga projekteerimine ja materjali optimeerimine
- Kasutage kohandatud tsemendi koostist koos kvaliteetsete lisanditega, et parandada reoloogiat, tugevust ja kõvenemisaega.
- Parandada vedeliku kadude kontrolli, et vältida gaasi migratsiooni ja tagada nõuetekohane sidumine.
Milliseid lisandeid saab kasutada naftapuuraukude tsementeerimisel?
1. Dispergendi ja hõõrdumise vähendaja
Kui saviosakesed ja puurimisjäätmed saavutavad puurvedelikus kriitilise kontsentratsiooni, moodustavad nad kolmemõõtmelise võrgustiku struktuuri. See nähtus süveneb eriti soolakivimiga formatsioonides, kus formatsioonivees lahustunud elektrolüüdid (eriti polüvalentsed katioonid) võimendavad struktuuri arengut, kahjustades oluliselt vedeliku liikuvust. Dispergandid toimivad nende võrgustikumaatriksite lagundamise teel, vabastades seotud vett, et vähendada viskoossust ja voolavuspiiri.
Meie lahendus: Polükarboksülaat Superplastifikaator
Meie NOVASTAR Polükarboksülaadi superplastifikaator on suure jõudlusega vee redutseerija ja dispergendi, mida kasutatakse tsementmördi omaduste optimeerimiseks. Ühe sünteetilise polümeerse dispergendi hulka kuuluvana pakub see järgmistes aspektides parimat tõhusust:
- Tsemendi osakeste hajutamine
- Vähendab läga konsistentsi 35-50% võrra võrreldes töötlemata süsteemidega.
- Parandab reoloogilisi parameetreid: alandab plastilist viskoossust 40-60% võrra, säilitades samal ajal optimaalse voolavuspiiri. - Temperatuuri kohanemisvõime
- Tõhus toimimisspekter: 30°C kuni 180°C (86°F kuni 356°F)
- Säilitab dispersiooni stabiilsuse termotsüklilistes tingimustes - Soolatolerantsus
- Näitab järjepidevat toimivust 5-10% NaCl keskkonnas.
- Ühildub erinevate veeallikatega ilma puhtusnõueteta - Ühilduvusprofiil
- Sünergiline kõigi API-klassi tsemendilisanditega
- Ei ole kahjulikke koostoimeid vedeliku kadu reguleerivate ainete / aeglustite / vahutamisvastaste ainetega.
2. Tsemendi vedelikukadu kontrolliv lisand
Vedeliku kadu lisandid (FLA) on kriitilise tähtsusega filtraatkao minimeerimisel tsemendilahustes, kuna neil on kolm peamist eesmärki:
- Enneaegse dehüdratsiooni vältimine läbilaskvates formatsioonides on eriti kriitiline vooderduse tsementeerimise ajal.
- Veetundlike formatsioonide kaitsmine vedeliku sissetungi põhjustatud kahjustuste eest.
- Squeeze Cementing Efficiency suurendamine, säilitades muda terviklikkuse kõrge rõhkude erinevuse korral.
Meie lipulaev mitmefunktsionaalne vedeliku kadu lisaaine: HPMC
LANDERCOLL HPMC on modifitseeritud tselluloosi eeter, mida kasutatakse laialdaselt veevähendajana. Vees lahustuva polümeerina aitab see stabiliseerida puurmuda, vähendades vedeliku kadu läbilaskvatesse formatsioonidesse, säilitades samal ajal reoloogilised omadused. LANDU pakub erinevaid HPMC tüüpe tsementeerimisrakenduste jaoks, sealhulgas:
- HPMC madala tihedusega süsteemide jaoks
- Spetsiaalselt nõrkade formatsioonide ja kadunud ringlusvööndite jaoks.
- Säilitab suurepärase vedeliku kadu (<50mL/30min) nii madala tiheduse juures kui 1,20 SG. - HPMC suure tihedusega rakenduste jaoks
- Optimeeritud HPHT-puuraukude ja süvaveekeskkondade jaoks.
- Annab <30mL/30min vedelikukaotuse kuni 2,60 SG sette tiheduse korral. - HPMC tavapäraste tihedusega mähiste jaoks
- Universaalne lahendus enamiku standardsete tsementeerimistoimingute jaoks.
- Tagab usaldusväärse <50mL/30min API vedelikukao kontrolli. - HPMC merevee segamise rakenduste jaoks
- Korrosioonikindel koostis avameretöödeks.
- Säilitab stabiilse jõudluse kõrge soolasisaldusega keskkonnas.
Ideaalne tsemendi viivitusaine pikendab ja säilitab tõhusalt tsemendi vedeliku olekut ja pumbatavust. Parimatel viivitusainetel on järgmised omadused:
- Laiaulatuslik kohanemisvõime temperatuuri suhtes: Järjepidev jõudlus erinevates puuraukude tingimustes.
- Annusega proportsionaalne paksenemise aeg: Prognoositav aeglustumine kontsentratsiooni alusel.
- Sobivus: harmooniline koostoime igat tüüpi naftasementide ja lisaainetega, ilma et see mõjutaks negatiivselt:
- Viskoossuse kogunemine
- Tiksotroopne geelistumine
- Survetugevuse areng
- Kontrollitav jõudlus: Usaldusväärne paksenemisaja prognoosimine ja korratavus.
- Ohutus- ja keskkonnanõuetele vastavus: Mürgivaba, mittepõlev, saastevaba ja saastekindel.
Tavaliste aeglustite võrdlev analüüs
- Sidrunhape ja naatriumtsitraat
- Esmane funktsioon: Retardatsioon (kerge mõju), sekundaarne hajutamisvõime.
- Annustamise tundlikkus:
- Minimaalne efektiivne annus: 0,5% BWOC (allpool seda künnist võib kiirendada seadistamist).
- Optimaalne annuse vahemik: Stabiilne aeglustumine üle kriitilise kontsentratsiooni, minimaalse tundlikkusega väikeste muutuste suhtes.
- Piirangud:
- nõrgem dispersiooniefekt võrreldes spetsiaalsete dispergeerimisvahenditega.
- Tulemused varieeruvad oluliselt sõltuvalt tsemendiklassist.
- Viinhape ja kaaliumnaatriumtartraat (Rochelle'i sool)
- Peamised omadused:
- Erakordne kõrgtemperatuuriline aeglustus (kuni 180°C+).
- Kerge dispergeeriv toime (täiendab reoloogilist paranemist).
- Tugevuse vähenemine tsemendis puudub.
- Praktilised väljakutsed:
- Suurenenud vaba vee ja vedeliku kadu - nõuab vedeliku kadu lisaaineid (FLA).
- Kõrge tundlikkus leeliselise saastatuse suhtes võib põhjustada ettearvamatut paagutuskäitumist, mistõttu on see välitöödel vähem soositud.
Meie soovitused: Aminopõhine aeglusti
- Aminopõhine Retarder on spetsiaalne keemiline lisaaine, mida kasutatakse tsemendisegude kõvenemise edasilükkamine aeglustades portlandtsemendi hüdratsioonireaktsioone. Need aeglustid on eriti väärtuslikud sügavad, kõrge temperatuuriga (HT/HPHT) puuraugud, kus standardsed aeglustid (nt lignosulfonaadid või orgaanilised happed) võivad laguneda või muutuda ebatõhusaks.
Viivitusmehhanism
- Kelaatimine ja adsorptsioon:
- Aminorühmad (-NH₂, -NH-) moodustavad komplekse koos Ca²⁺ ioonid tsemendis, pärssides tsemendi moodustumist C-S-H (kaltsiumsilikaat hüdraat) geel, mis on tsemendi kõvenemise seisukohalt kriitilise tähtsusega.
- Adsorbeerub tsemendiosakeste pinnale, luues nii barjäär mis aeglustab vee sissetungi ja hüdratsiooni.
- pH-le reageeriv toime:
- Efektiivsemalt leeliselised tingimused (tüüpiline tsemendilahus, pH ~12-13).
Eelised tavapäraste aeglustite ees
| KINNISTU | AMINOPÕHINE AEGLUSTI | LIGNOSULFONAADID | ORGAANILISED HAPPED (NT SIDRUNHAPE/GLÜKOONHAPE) |
|---|---|---|---|
| KÕRGE TEMPERATUURI STABIILSUS | KUNI 250+°C | LAGUNEB >120°C | LAGUNEB >150°C |
| ANNUSTAMISE TÕHUSUS | MADAL (0,1-0,5% BWOC) | KÕRGE (0,5-2% BWOC) | MÕÕDUKAS (0,3-1% BWOC) |
| SOOLATOLERANTSUS | EXCELLENT | POOR | MODERATNE |
| LÄGA KOKKUSOBIVUS | TÖÖTAB ENAMIKU LISANDITEGA | VÕIB HÄIRIDA DISPERGANDITE KASUTAMIST | TUNDLIKUD pH muutuste suhtes |
Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegramm
Võtke meiega ühendust ja saate tasuta näidiseid
Palun võtke minuga ühendust, et saada uusim hinnapakkumine või taotleda proovitesti (meie proovid on tasuta ja sisaldavad saatmist).
