Mitä on öljylähteiden sementointi?
Öljylähteiden sementointi on yksi kriittisimmistä vaiheista öljy- ja kaasulähteiden poraustekniikassa. Sen tarkoituksena on eristää öljyn, kaasun ja veden kerrokset porausreiässä, suojata vaippaa, pidentää porausreiän käyttöikää ja parantaa hiilivetyjen tuotannon tehokkuutta. American Petroleum Instituten mukaan sementointilisäaineiden osuus öljykenttätoiminnoissa käytetyistä kemikaaleista on 38%. Vettä vähentävien aineiden käytöstä öljykenttien sementissä on tullut keskeinen tekninen lähestymistapa, jonka avulla voidaan vastata erilaisiin monimutkaisiin sementoinnin haasteisiin, parantaa sementoinnin laatua ja suojella öljy- ja kaasuvarastoja.
Öljylähteiden sementointi Venäjän napa-alueilla
Arktiset öljy- ja kaasuesiintymät sijaitsevat pääasiassa ikiroudan alueilla, joiden lämpötila vaihtelee -5 °C:n ja -18 °C:n välillä, jääpitoisuus on jopa 80% ja syvyys jopa 500 metriä. Perinteisten sementtilaastien osalta polaarialueiden paksu ikirouta ja alhaiset lämpötilat hidastavat kovettumista ja lujuuden kehittymistä. Kun lämpötila laskee alle 0 °C:n, sementtilaastin vesi tiivistyy eikä osallistu hydrataatioreaktioon. Tämän seurauksena laasti ei kykene kovettumaan riittävästi, jolloin kaivon sementointi epäonnistuu. Lisäksi sementtilaastin hydrataatioprosessin aikana vapautuva lämpö voi aiheuttaa ikiroudan sulamisen. Ikiroudassa olevat maakaasuhydraatit voivat käynnistää laajamittaisen hajoamisen, mikä aiheuttaa riskejä, kuten porauskaivon potkuja tai räjäytyksiä porauksen aikana.
Venäjä on ottanut käyttöön kevytsementtilaastijärjestelmän sen alhaisen lämmönjohtavuuden vuoksi. Se estää lämmön siirtymisen porausreiän ja muodostuman välillä. Tässä sementtilaastin koostumuksessa polykarboksylaattipolymeeri on avainasemassa vähentämässä hydrataatioreaktion aikana syntyvää eksotermistä lämpöä samalla, kun varmistetaan, että liete kovettuu vaaditussa ajassa ja saavuttaa riittävän lujuuden..
Mikä on polykarboksylaattisuperplastisointiaine öljylähteiden sementoinnissa?
Kolmannen sukupolven tehokkaana vettä vähentävänä aineena, polykarboksylaattipohjaiset pehmittimet on suunniteltu parantaa ... työstettävyys, lujuus ja kestävyys sementtipitoisten järjestelmien vähentämällä veden ja sementin tai veden ja kipsin suhdetta. LANDU Novastar Polykarboksylaatti Superplasticizer on erittäin yhteensopiva seuraavien aineiden kanssa. muut lisäaineet, kuten kipsin hidastimet, ilmansäätöaineet, tai kiihdyttimet ja erilaiset perusmateriaalit, kuten PST-1-50-sementti. Öljylähteiden sementoinnissa se toimii:
Dispergointiaine
Porausnesteen sisältämät kerrostumat ja porausjätteet voivat muodostaa tilaverkoston, jos niiden pitoisuus on liian suuri. Tätä verkostorakennetta voivat voimistaa suolakipsimuodostumien vedessä olevat liuenneet suolat, erityisesti moniarvoiset kationit. Tämä lopulta heikentää porauslietteen juoksevuutta. Toinen monipuolinen lisäaine on kipsi, joka soveltuu erityisesti sementtilaastin kovettumisajan lyhentämiseen ikirouta-alueilla. Se lisää kuitenkin myös huomattavasti lietteen viskositeettia.
LANDU NOVASTAR Polykarboksylaatti-polymeeri-polymeerimuovausaine häiritsee tehokkaasti tätä verkostorakennetta, vapauttaa loukkuun jäänyttä vettä ja säätää siten porausnesteen viskositeettia ja leikkausjännitystä. Tämä koska PCE-molekyylien negatiivisesti varautuneet karboksyyliryhmät (-COOH) hylkivät sementtihiukkasia ja estävät flokkulaation. Lisäksi PCE-molekyylien pitkät sivuketjut muodostavat fyysisen esteen sementtihiukkasten välille, mikä vähentää kitkaa ja parantaa juoksevuutta.
Vettä vähentävä aine
LANDU NOVASTAR Polykarboksylaattisupermuovausaine vettä vähentävä aine optimoi sementin ja lisäaineiden hiukkaskokojakauman (PSD), lisää kiintoainepitoisuutta tilavuusyksikköä kohti ja minimoi lietteen vesi-sementtisuhteen. Se lyhentää merkittävästi sementin alustava kovettumisaika ja parantaa sementin puristuslujuutta. samalla kun sen huokoisuus ja läpäisevyys vähenevät.
Työstettävyyden parantaja
Öljylähteiden sementoinnissa sakkauksen säilyminen (nestemäisyyden säilyttäminen ajan mittaan) on ratkaisevan tärkeää, jotta sementti voidaan pumpata sujuvasti pitkien matkojen ja monimutkaisten kaivojen geometrioiden läpi. PCE-molekyylit ovat vähemmän alttiita adsorptio sementtihiukkaset verrattuna perinteiset pehmittimet (esim. sulfonoitu naftaleeniformaldehydi - SNF). Se parantaa merkittävästi sementtiseosten työstettävyyttä. Se säilyttää sementtimassan juoksevuuden. seos pitkiä aikoja, mikä estää notkahduksen. Varmistaa sementtilietteiden tasaisen ja tehokkaan pumppauksen myös korkeapaineisissa ja korkealämpötilaisissa (HPHT) ympäristöissä. PCE-supermuovit ovat lämpöstabiileja ja säilyttävät suorituskykynsä myös korkeissa lämpötiloissa ja paineissa.
Asetoniformaldehydisulfiitti vs. PCE-polymeeri pehmittimet
- Öljylähteiden sementoinnissa asetoni-formaldehydi-sulfiitti (AFS) -dispergointiaine. toimii edelleen monopoliasemassa. Kuitenkin, PCE Superplasticizer on alkanut näkyä viime vuosina seuraavista syistä.
| Ominaisuus | PCE:n pehmittimet | AFS Dispergointiaine |
|---|---|---|
| Tehokkuus | Korkea hyötysuhde pienillä annoksilla. | Heikompi hyötysuhde, mikä edellyttää suurempia annoksia. |
| Slumpin pidättäminen | Erinomainen notkeuden säilyminen pitkiä aikoja. | Sementin imeytymisestä johtuva rajallinen notkeuden säilyminen. |
| Veden vähentäminen | Jopa 30% tai enemmän veden vähentäminen. | Tyypillisesti 15-20% veden vähentäminen. |
| Ympäristövaikutukset | Vähäinen myrkyllisyys ja biologinen hajoavuus. | Saattaa sisältää sulfonaattiryhmiä, jotka aiheuttavat ympäristöongelmia. |
| Yhteensopivuus | Hyvin yhteensopiva muiden lisäaineiden kanssa. | Saattaa olla yhteensopivuusongelmia tiettyjen lisäaineiden kanssa. |
