Mi az olajkutak cementálása?
Az olajkutak cementezése olyan folyamat, amelynek során a burkolatot a kútfúrásba helyezik, és cementet fecskendeznek a burkolat közötti gyűrűs térbe. Az olajfúróipar fontos részeként a kitermelő kutak esetében általában legalább két, a kutatókutak esetében pedig akár öt cementálási műveletre is sor kerül. Az olajkutak cementezésének 5 fő célja van.
- A kútfúrás integritásának stabilizálása - Az instabil vagy törött képződmények elkülönítése, a fúrt szakaszok megerősítése és a fúrás zavartalan előrehaladásának biztosítása.
- Támogató kútfej telepítése - A kirobbanásgátló rendszerek alapjának biztosítása és a megfelelő iszapvisszavezetés fenntartása a fúrófolyadék kivezetésének az iszapgödör fölé emelésével.
- Zónás elszigetelés - A különböző nyomású olaj-, gáz- és vízrétegek közötti keresztáramlás megakadályozása, optimális szénhidrogén-kitermelési feltételek biztosítása.
- Az édesvízi erőforrások védelme - A sekély édesvízi víztartó rétegek védelme a mélyebben lévő olaj, gáz, sósav vagy más formációs folyadékok által okozott szennyeződéstől.
- A termelési potenciál növelése - Biztonságos kútszerkezet létrehozása a jövőbeli stimulációs kezelésekhez, például savasításhoz és hidraulikus repesztéshez, a termelés fokozása érdekében.
Cementálási technológia alkalmazása Oroszországban
- Az elmúlt években az orosz olajmezőkön a burkolat károsodása a 17%-38%, ami éves szinten körülbelül 7,6-16,6 millió tonna olaj. 2015-ben, Rosneft jelentették 1,900 sérült kút, ami halmozott veszteséget eredményez 9,01 millió tonna, míg Tatneft dokumentált közel 800 érintett kút, csökkentve a kibocsátást 1,09 millió tonna. Nyolc nagy olajtársaságnál a burkolat meghibásodási aránya a következő értékek között mozgott 1.78% és 4.13% között.
- Az egyik legfontosabb ellenintézkedés fokozott kútcementálás, amint azt a Romashkino mező, amely a 40,000 termelő kút, 70%, amelyek közül több mint 30 évesek.. A burkolat gyakori sérülései a következők korrózió és perforáció, a külső korrózió átlagos mértéke 0,8-1,2 mm/év és belső korrózió a 0,9-1,5 mm/év.
Hogyan lehet javítani az olajkút cementezés hatékonyságát?
- Fejlett cementbeágyazási technikák
- Alkalmazzon központosítókat és csőmozgást (forgatás/visszavezetés) az iszapcsatornák kiküszöbölésére és az egyenletes cementfedettség javítására.
- Számítógépes áramlástani (CFD) szimulációk felhasználása a cement kiszorítási hatékonyságának előrejelzésére és optimalizálására.
- Robusztus zonális izolációs módszerek
- Többlépcsős cementezés végrehajtása nagynyomású vagy kimerült zónák esetében.
- Alkalmazzon táguló burkolatfoltokat vagy gyantarendszereket a kritikus időközökben.
- Valós idejű nyomon követés és értékelés
- Használjon akusztikus és nyomásérzékelőket a mikroannulák vagy gyenge pontok felismerésére.
- Ultrahangos képalkotás (CBL/VDL naplók) elvégzése a cementálás után a minőségértékelés érdekében.
- Korrózió- és vegyszerállósági intézkedések
- Savanyú környezetben H₂S-felszívó adalékanyagok vagy epoxi bevonatú burkolat beépítése.
- Alkalmazzon cink- vagy alumíniumalapú bevonatokat az elektrokémiai degradáció mérséklésére.
- Pontos hígtrágya tervezés és anyagoptimalizálás
- Használjon testreszabott cementkészítményeket minőségi adalékanyagokkal a reológia, a szilárdság és a szilárdulási idő javítása érdekében.
- Javítja a folyadékveszteség szabályozását a gázvándorlás megelőzése és a megfelelő kötés biztosítása érdekében.
Milyen adalékanyagok használhatók az olajkutak cementálásában?
1. Diszpergálószer és súrlódáscsökkentő
Amikor az agyagrészecskék és a fúrási hulladékok elérik a kritikus koncentrációt a fúrófolyadékban, háromdimenziós hálózati struktúrát alkotnak. Ez a jelenség különösen súlyosbodik a sós-gipszes képződményekben, ahol a képződmény vizében oldott elektrolitok (különösen a többértékű kationok) fokozzák a szerkezet kialakulását, jelentősen rontva a folyadék mobilitását. A diszpergálószerek úgy működnek, hogy felbontják ezeket a hálózati mátrixokat, felszabadítva a megkötött vizet, csökkentve ezzel a viszkozitást és a folyáspontot.
A mi megoldásunk: Polikarboxilát szuperlágyítószer
A NOVASTAR Polikarboxilát szuperlágyítószer egy nagy teljesítményű vízcsökkentő és diszpergálószer, amelyet a cementhabarcs tulajdonságainak optimalizálására használnak. A szintetikus polimer diszpergálószerek egyikeként a következő szempontok szerint nyújt kiváló hatékonyságot:
- Cement részecskék diszperziója
- 35-50% csökkenti a hígtrágya konzisztenciáját a kezeletlen rendszerekhez képest
- Javítja a reológiai paramétereket: 40-60%-vel csökkenti a plasztikus viszkozitást az optimális folyáshatár fenntartása mellett. - Hőmérséklet alkalmazkodóképesség
- Hatékony teljesítményspektrum: 30 °C-tól 180 °C-ig (86 °F-től 356 °F-ig)
- Fenntartja a diszperzió stabilitását hőciklusos körülmények között is - Sótűrés
- Következetes teljesítményt mutat 5-10% NaCl környezetben
- Kompatibilis különböző vízforrásokkal tisztasági követelmények nélkül - Kompatibilitási profil
- Szinergikus az összes API-osztályú cementadalékkal
- Nincs káros kölcsönhatás folyadékveszteség-szabályozókkal/visszatartókkal/habzásgátlókkal.
2. Cement folyadékveszteséget szabályozó adalékanyag
A folyadékveszteség-adalékanyagok (FLA) kritikus fontosságúak a cementiszapok szűrletveszteségének minimalizálásában, és három fő célt szolgálnak:
- Az idő előtti kiszáradás megakadályozása a vízáteresztő képződményekben különösen kritikus a bélésbetonozási műveletek során.
- A vízérzékeny képződmények védelme a folyadék behatolása által okozott károktól.
- A Squeeze Cementing hatékonyságának növelése az iszap integritásának fenntartásával nagy nyomáskülönbségek mellett.
Zászlóshajónk többfunkciós folyadékveszteség-növelő adalék: HPMC
LANDERCOLL A HPMC egy módosított cellulózéter, amelyet széles körben használnak vízcsökkentő szerként. Vízben oldódó polimerként segít stabilizálni a fúróiszapot azáltal, hogy csökkenti a folyadékveszteséget a permeábilis képződményekben, miközben fenntartja a reológiai tulajdonságokat. Az LANDU különféle HPMC-típusokat kínál cementálási alkalmazásokhoz, többek között:
- HPMC alacsony sűrűségű rendszerekhez
- Kifejezetten törékeny képződményekre és elvesztett keringési zónákra kifejlesztve.
- Kiváló folyadékveszteség-szabályozást biztosít (<50ml/30 perc) akár 1,20 SG sűrűségnél is. - HPMC nagy sűrűségű alkalmazásokhoz
- HPHT kutakra és mélyvízi környezetre optimalizált.
- <30ml/30perc folyadékveszteséget biztosít 2,60 SG sűrűségű iszapok esetén. - HPMC hagyományos sűrűségű iszapokhoz
- Univerzális megoldás a legtöbb szabványos cementálási művelethez.
- Megbízható <50ml/30min API folyadékveszteség-szabályozást biztosít. - HPMC tengervízkeverő alkalmazásokhoz
- Korrózióálló készítmény tengeri műveletekhez.
- Stabil teljesítményt biztosít magas sótartalmú környezetben is.
Az ideális cementkésleltető hatékonyan meghosszabbítja és fenntartja a hígtrágya folyékony állapotát és szivattyúzhatóságát. A legjobb lassítók a következő tulajdonságokkal rendelkeznek:
- Széleskörű hőmérsékleti alkalmazkodóképesség: Egyenletes teljesítmény a különböző fúrási körülmények között.
- Dózisarányos sűrítési idő: A koncentráció alapján kiszámítható késleltetés.
- Kompatibilitás: Harmonikus kölcsönhatás minden típusú olajkútcementtel és adalékanyaggal anélkül, hogy hátrányosan befolyásolná:
- Viszkozitás felhalmozódás
- Tixotróp gélképződés
- Nyomószilárdság alakulása
- Ellenőrizhető teljesítmény: Megbízható sűrítési idő előrejelzés és megismételhetőség.
- Biztonsági és környezetvédelmi megfelelés: Nem mérgező, nem gyúlékony, szennyezésmentes és ellenáll a szennyeződésnek.
A gyakori lassítók összehasonlító elemzése
- Citromsav és nátrium-citrát
- Elsődleges funkció: Késleltetés (enyhe hatás), másodlagos diszpergáló képességgel.
- Adagolási érzékenység:
- Minimális hatásos dózis: 0,5% BWOC (e küszöbérték alatt gyorsíthatja a beállítást).
- Optimális dózistartomány: Stabil retardáció egy kritikus koncentráción túl, minimális érzékenységgel a kis eltérésekre.
- Korlátozások:
- Gyengébb diszpergáló hatás a speciális diszpergálószerekhez képest.
- A teljesítmény jelentősen eltér a cement osztályától függően.
- Borkősav és kálium-nátrium-tartarát (Rochelle-só)
- Kulcsfontosságú jellemzők:
- Kivételes magas hőmérsékletű késleltetés (180°C+-ig).
- Enyhe diszpergáló hatás (kiegészíti a reológiai javulást).
- Nincs szilárdságromlás a szilárd cementben.
- Gyakorlati kihívások:
- Megnövekedett szabad víz- és folyadékveszteség - szükségessé teszi a folyadékveszteség-adalékanyagok (FLA) használatát.
- A lúgos szennyeződésre való nagyfokú érzékenység kiszámíthatatlan kötési viselkedéshez vezethet, ami kevésbé kedvelt a terepi műveletek során.
Ajánlásaink: Amino alapú késleltető
- Amino-alapú Retarder egy speciális kémiai adalékanyag, amelyet arra használnak, hogy a cementiszapok megkötésének késleltetése a portlandcement hidratációs reakcióinak lassítása révén. Ezek a késleltetők különösen értékesek a következőkben mély, magas hőmérsékletű kutak (HT/HPHT), ahol a szokásos késleltetők (pl. lignoszulfonátok vagy szerves savak) lebomolhatnak vagy hatástalanná válhatnak.
A késleltetés mechanizmusa
- Kelátképzés és adszorpció:
- Az aminocsoportok (-NH₂, -NH-) komplexeket képeznek a következőkkel Ca²⁺ ionok a cementben, gátolva a C-S-H (kalcium-szilikát hidrát) gél, ami kritikus a cement megszilárdulásához.
- Adszorbeálódik a cementrészecskék felületén, létrehozva egy akadály amely késlelteti a víz behatolását és a hidratálódást.
- pH-reagáló hatás:
- Hatékonyabb a lúgos körülmények (cementiszapokra jellemző, pH ~12-13).
Előnyök a hagyományos lassítókkal szemben
| INGATLAN | AMINO-ALAPÚ KÉSLELTETŐ | LIGNOSZULFONÁTOK | SZERVES SAVAK (PL. CITROMSAV/GLÜKONSAV) |
|---|---|---|---|
| MAGAS HŐMÉRSÉKLETI STABILITÁS | 250+°C-IG | LEBOMLIK >120°C | LEBOMLIK >150°C |
| ADAGOLÁS HATÉKONYSÁGA | ALACSONY (0,1-0,5% BWOC) | MAGAS (0,5-2% BWOC) | MÉRSÉKELT (0.3-1% BWOC) |
| SÓTOLERANCIA | EXCELLENT | POOR | MODERÁTUS |
| HÍGTRÁGYA KOMPATIBILITÁS | A LEGTÖBB ADALÉKANYAGGAL MŰKÖDIK | ZAVARHATJA A DISZPERGÁLÓSZEREKET | Érzékeny a pH váltásokra |
Facebook
Twitter
LinkedIn
Távirat
Lépjen kapcsolatba velünk & kapjon ingyenes mintákat
Kérjük, lépjen kapcsolatba velem a legfrissebb árajánlatért, vagy kérjen mintatesztet (mintáink ingyenesek és tartalmazzák a szállítást).
