Apa yang dimaksud dengan Penyemenan Sumur Minyak?
Penyemenan sumur minyak adalah salah satu tahap paling penting dalam teknik pengeboran sumur minyak dan gas. Hal ini dilakukan untuk mengisolasi lapisan minyak, gas, dan air di dalam lubang sumur, melindungi selubung, memperpanjang usia sumur, dan meningkatkan efisiensi produksi hidrokarbon. Menurut American Petroleum Institute, aditif penyemenan menyumbang 38% bahan kimia yang digunakan dalam operasi ladang minyak. Penerapan zat pereduksi air dalam semen ladang minyak telah menjadi pendekatan teknis yang sangat penting untuk mengatasi berbagai tantangan penyemenan yang kompleks, meningkatkan kualitas penyemenan, dan melindungi reservoir minyak dan gas.
Penyemenan Sumur Minyak di Wilayah Kutub Rusia
Reservoir minyak dan gas Arktik sebagian besar terletak di zona permafrost dengan suhu berkisar antara -5°C hingga -18°C, kandungan es hingga 80%, dan kedalaman hingga 500 meter. Untuk mortar semen tradisional, lapisan es yang tebal di daerah kutub dan suhu yang rendah memperlambat pengaturan dan pengembangan kekuatan. Ketika suhu turun di bawah 0°C, air dalam mortar semen akan mengembun dan tidak ikut dalam reaksi hidrasi. Akibatnya, mortar tidak dapat mengeras dengan baik, sehingga gagal menyemen sumur. Selain itu, panas yang dilepaskan selama proses hidrasi bubur semen dapat menyebabkan lapisan es mencair. Hidrat gas alam dalam lapisan es dapat memicu dekomposisi yang luas, sehingga menimbulkan risiko seperti tendangan sumur atau ledakan selama operasi pengeboran.
Rusia telah mengadopsi sistem mortar semen ringan karena konduktivitas termalnya yang rendah. Sistem ini menghentikan perpindahan panas antara lubang sumur dan formasi. Dalam formulasi mortar semen ini, Polycarboxylate Superplasticizer memainkan peran kunci dalam mengurangi panas eksotermik yang dihasilkan selama reaksi hidrasi sementara memastikan bahwa bubur mengeras dalam jangka waktu yang dibutuhkan dan mencapai kekuatan yang memadai.
Apa yang dimaksud dengan Superplasticizer Polikarboksilat dalam Penyemenan Sumur Minyak?
Sebagai agen pereduksi air berkinerja tinggi generasi ketiga, pemlastis super berbasis polikarboksilat dirancang untuk meningkatkan yang kemampuan kerja, kekuatan, dan daya tahan dari sistem semen dengan mengurangi rasio air-ke-semen atau air-ke-gipsum. Superplasticizer Polikarboksilat LANDU Novastar sangat kompatibel dengan aditif lainnya, seperti penghambat gipsum, zat penahan udara, atau akselerator, dan berbagai bahan dasar, seperti Semen PST-1-50. Dalam penyemenan sumur minyak, ini berfungsi sebagai:
Dispersan
Lapisan dan potongan bor dalam fluida pengeboran dapat membentuk jaringan spasial jika konsentrasinya terlalu tinggi. Struktur jaringan ini dapat diintensifkan oleh garam-garam terlarut, khususnya kation polivalen, di dalam air dalam formasi garam-gipsum. Ini akhirnya mengurangi fluiditas lumpur pengeboran. Aditif serbaguna lainnya adalah gipsum, yang sangat cocok untuk mengurangi waktu pengikatan mortar semen di daerah permafrost. Namun, bahan ini juga meningkatkan viskositas lumpur secara substansial.
Superplasticizer Polikarboksilat LANDU NOVASTAR secara efektif mengganggu struktur jaringan ini, melepaskan air yang terperangkap dan dengan demikian menyesuaikan viskositas dan tegangan geser fluida pengeboran. Ini adalah karena gugus karboksil bermuatan negatif (-COOH) pada molekul PCE mengusir partikel semen, mencegah flokulasi. Selain itu, rantai samping molekul PCE yang panjang menciptakan penghalang fisik di antara partikel semen, mengurangi gesekan dan meningkatkan fluiditas.
Agen Pengurang Air
LANDU NOVASTAR Polycarboxylate Superplasticizer Bahan pereduksi air mengoptimalkan distribusi ukuran partikel (PSD) semen dan bahan pelengkap, meningkatkan kandungan partikel padat per satuan volume dan meminimalkan rasio air-semen bubur. Ini secara signifikan mempersingkat waktu pengaturan awal semen dan meningkatkan kekuatan tekan semen sekaligus mengurangi porositas dan permeabilitasnya.
Penambah Kemampuan Kerja
Dalam penyemenan sumur minyak, retensi slump (mempertahankan fluiditas dari waktu ke waktu) sangat penting untuk memastikan semen dapat dipompa dengan lancar melalui jarak yang jauh dan geometri sumur yang kompleks. Molekul PCE tidak terlalu rentan terhadap adsorpsi oleh partikel semen dibandingkan dengan superplasticizer tradisional (misalnya, naftalena formaldehida tersulfonasi - SNF). Secara signifikan meningkatkan kemampuan kerja campuran semen. Ini mempertahankan fluiditas dari campuran dalam jangka waktu yang lama, sehingga mencegah terjadinya slump loss. Memastikan pemompaan bubur semen yang lancar dan efisien, bahkan di lingkungan bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi (HPHT). Superplasticizer PCE stabil secara termal dan dapat mempertahankan kinerjanya bahkan pada suhu dan tekanan tinggi.
Aseton Formaldehida Sulfit vs Superplasticizer PCE
- Dalam penyemenan sumur minyak, dispersan aseton-formaldehida-sulfit (AFS) masih bertindak sebagai sebuah monopoli. Namun, Superplasticizer PCE memiliki mulai muncul dalam beberapa tahun terakhir untuk keuntungan-keuntungan berikut.
| Fitur | Superplasticizer PCE | Dispersan AFS |
|---|---|---|
| Efisiensi | Efisiensi tinggi pada dosis rendah. | Efisiensi yang lebih rendah, membutuhkan dosis yang lebih tinggi. |
| Retensi Kemerosotan | Retensi kemerosotan yang sangat baik dalam waktu yang lama. | Retensi slump yang terbatas karena penyerapan semen. |
| Pengurangan Air | Pengurangan air hingga 30% atau lebih. | Biasanya pengurangan air 15-20%. |
| Dampak Lingkungan | Toksisitas rendah dan mudah terurai. | Mungkin mengandung gugus sulfonat, yang menimbulkan masalah lingkungan. |
| Kompatibilitas | Sangat kompatibel dengan aditif lainnya. | Mungkin memiliki masalah kompatibilitas dengan zat aditif tertentu. |
