Kas yra naftos gręžinių cementavimas?
Naftos gręžinių cementavimas - tai procesas, kurio metu į gręžinį įleidžiamos žarnos ir į tarp žarnų esantį žiedinį tarpą įpurškiamas cementas. Tai svarbi naftos gręžimo pramonės dalis, todėl paprastai atliekamos bent dvi gavybos gręžinių cementavimo operacijos, o žvalgomųjų gręžinių - iki penkių. Yra 5 pagrindiniai naftos gręžinių cementavimo tikslai.
- Gręžinio vientisumo stabilizavimas - Siekiant izoliuoti nestabilias ar įtrūkusias formacijas, sutvirtinti išgręžtas atkarpas ir užtikrinti sklandžią gręžimo eigą.
- Parama gręžinio galvutės įrengimui - Sukurti pagrindą sprogimo prevencijos sistemoms ir palaikyti tinkamą grįžtamąjį purvo srautą, iškeliant gręžimo skysčio išleidimo angą virš purvo duobės.
- Zoninė izoliacija - Kad būtų išvengta kryžminio srauto tarp skirtingo slėgio naftos, dujų ir vandens sluoksnių, užtikrinant optimalias angliavandenilių gavybos sąlygas.
- Gėlo vandens išteklių apsauga - Apsaugoti seklius gėlo vandens vandeninguosius sluoksnius nuo užteršimo giliau esančia nafta, dujomis, sūrymu ar kitais telkinių skysčiais.
- Gamybos potencialo didinimas - Sukurti saugią gręžinio struktūrą, kad ateityje būtų galima atlikti stimuliuojančias procedūras, pvz., rūgštinimą ir hidraulinį skaldymą, ir taip padidinti gavybą.
Cementavimo technologijų taikymas Rusijoje
- Pastaraisiais metais Rusijos naftos telkiniuose žala korpusams išaugo nuo Nuo 17% iki 38%, todėl per metus prarandama apie 7,6-16,6 mln. tonų naftos. 2015 m, "Rosneft" pranešė apie 1 900 sugadintų šulinių, dėl ko sukauptas nuostolis 9,01 mln. tonų, o Tatneft užfiksuota beveik 800 paveiktų šulinių, sumažindamas gamybos apimtį 1,09 mln. tonų. Aštuoniose didžiausiose naftos bendrovėse korpusų gedimų dažnis svyravo nuo 1.78% iki 4.13%.
- Pagrindinė atsakomoji priemonė yra sustiprintas gręžinio cementavimas, kaip matyti iš Romaškino laukas, kuris veikia per 40 000 eksploatacinių gręžinių, 70%, iš kurių daugiau kaip 30 metų senumo. Dažniausiai pasitaikantys korpuso pažeidimai korozija ir perforacija, kurių vidutinis išorinės korozijos greitis yra 0,8-1,2 mm per metus ir vidinė korozija ties 0,9-1,5 mm per metus.
Kaip padidinti naftos gręžinių cementavimo efektyvumą?
- Pažangūs cemento dėjimo būdai
- Naudokite centralizatorius ir vamzdžių judėjimą (sukimąsi ir (arba) grįžtamąjį judėjimą), kad pašalintumėte purvo kanalus ir pagerintumėte tolygų cemento padengimą.
- Naudokite skaičiavimo skysčių dinamikos (CFD) modeliavimą, kad numatytumėte ir optimizuotumėte cemento išstūmimo efektyvumą.
- Patikimi zoninės izoliacijos metodai
- Įgyvendinkite daugiapakopį cementavimą aukšto slėgio arba išeikvotose zonose.
- Kritiniais tarpsniais naudokite išplečiamus korpuso pleistrus arba dervos sistemas.
- Stebėsena ir vertinimas realiuoju laiku
- Naudokite akustinius ir slėgio jutiklius, kad aptiktumėte mikronelygumus arba silpnąsias vietas.
- Atlikite ultragarsinį vaizdavimą (CBL/VDL žurnalai) po cementavimo, kad įvertintumėte kokybę.
- Korozijos ir atsparumo cheminėms medžiagoms priemonės
- Rūgščioje aplinkoje naudokite H₂S sugeriančius priedus arba epoksidine danga padengtą korpusą.
- Denkite cinko arba aliuminio pagrindo dangomis, kad sumažintumėte elektrocheminį irimą.
- Tikslus srutų projektavimas ir medžiagų optimizavimas
- Reologijai, stiprumui ir rišimosi laikui pagerinti naudokite specialiai pritaikytas cemento sudėtis su kokybiškomis priemaišomis.
- Pagerinkite skysčio nuostolių kontrolę, kad išvengtumėte dujų migracijos ir užtikrintumėte tinkamą sukibimą.
Kokius priedus galima naudoti cementuojant naftos gręžinius?
1. Dispersantas ir trinties mažinimo priemonė
Kai molio dalelės ir gręžimo nuoplovos pasiekia kritinę koncentraciją gręžimo skysčiuose, jos suformuoja trimatę tinklo struktūrą. Šis reiškinys ypač sustiprėja druskinguose gipso dariniuose, kur ištirpę elektrolitai (ypač polivalentiniai katijonai) telkinio vandenyje sustiprina struktūros vystymąsi ir labai apsunkina skysčio judrumą. Dispergatoriai veikia išardydami šias tinklo matricas, išlaisvindami surištą vandenį ir taip sumažindami klampą bei rišlumo tašką.
Mūsų sprendimas: Polikarboksilato superplastiklis
Mūsų NOVASTAR polikarboksilato superplastifikatorius yra aukštos kokybės vandens reduktorius ir dispergatorius, naudojamas cementinio skiedinio savybėms optimizuoti. Tai vienas iš sintetinių polimerinių dispergatorių, pasižymintis išskirtiniu veiksmingumu šiais aspektais:
- Cemento dalelių dispersija
- Sumažina srutų konsistenciją 35-50%, palyginti su neapdorotomis sistemomis
- Pagerina reologinius parametrus: sumažina plastinę klampą 40-60%, išlaikant optimalią takumo ribą. - Prisitaikymas prie temperatūros
- Efektyvus veikimo spektras: nuo 30°C iki 180°C (nuo 86°F iki 356°F)
- Išlaiko dispersijos stabilumą terminio ciklo sąlygomis - Tolerancija druskai
- Nuolatinis veikimas 5-10% NaCl aplinkoje
- Suderinamas su įvairiais vandens šaltiniais, kuriems netaikomi grynumo reikalavimai - Suderinamumo profilis
- Sinergetinė sąveika su visais API klasės cemento priedais
- Nėra nepageidaujamos sąveikos su skysčių nuostolių reguliatoriais, retarderiais ir putojančiomis medžiagomis
2. Cemento skysčio nuostolių kontrolės priedas
Skysčio nuostolių priedai (FLA) yra labai svarbūs siekiant sumažinti filtrato nuostolius cemento suspensijose ir atlieka tris pagrindines funkcijas:
- Priešlaikinės dehidratacijos prevencija pralaidžiuose sluoksniuose yra ypač svarbi atliekant įdėklo cementavimo operacijas.
- Vandeniui jautrių formacijų apsauga nuo skysčių invazijos daromos žalos.
- Padidinti išspaudimo cementavimo efektyvumą išlaikant suspensijos vientisumą esant dideliam slėgių skirtumui.
Mūsų pavyzdinis daugiafunkcinis skysčių nuostolių priedas: HPMC
LANDERCOLL HPMC yra modifikuotas celiuliozės eteris, plačiai naudojamas kaip vandenį mažinanti medžiaga. Kaip vandenyje tirpus polimeras, jis padeda stabilizuoti gręžimo purvą, mažindamas skysčio nuostolius pralaidžiuose sluoksniuose ir išlaikydamas reologines savybes. LANDU tiekia įvairių rūšių HPMC cementavimo reikmėms, įskaitant:
- HPMC mažo tankio sistemoms
- Specialiai sukurtas pažeidžiamiems telkiniams ir prarastos cirkuliacijos zonoms.
- Puikiai kontroliuoja skysčių nuostolius (<50 ml/30 min.), kai tankis siekia 1,20 SG. - HPMC didelio tankio programoms
- Optimizuotas HPHT gręžiniams ir giliavandenei aplinkai.
- Skysčio nuostoliai <30 ml/30 min., kai suspensijos tankis iki 2,60 SG. - HPMC įprasto tankio suspensijoms
- Universalus sprendimas daugumai standartinių cementavimo operacijų.
- Užtikrina patikimą <50 ml/30 min API skysčių nuostolių kontrolę. - HPMC, skirtas jūros vandeniui maišyti
- Korozijai atspari formulė, skirta operacijoms atviroje jūroje.
- Išlaiko stabilų veikimą didelio druskingumo aplinkoje.
Idealus cemento lėtintuvas veiksmingai prailgina ir palaiko skystąją suspensijos būseną ir siurbiamumą. Geriausi lėtintuvai pasižymi šiomis savybėmis:
- Plačiai pritaikomas prie temperatūros: Nuolatinis veikimas įvairiomis gręžinio sąlygomis.
- Proporcingas dozės sutirštinimo laikas: Prognozuojamas sulėtėjimas pagal koncentraciją.
- Suderinamumas: harmoninga sąveika su visų rūšių naftos gręžinių cementais ir priedais be neigiamo poveikio:
- Klampos susikaupimas
- Tiksotropinis geliravimas
- Stiprumo gniuždant vystymasis
- Kontroliuojamas veikimas: Patikimas tirštėjimo laiko prognozavimas ir pakartojamumas.
- Saugos ir aplinkosaugos reikalavimų laikymasis: Netoksiška, nedegi, neteršianti ir atspari užteršimui.
Dažniausiai naudojamų lėtintuvų lyginamoji analizė
- Citrinos rūgštis ir natrio citratas
- Pagrindinė funkcija: Antrinė dispersinė funkcija: lėtinimas (silpnas poveikis), su antrine dispersine savybe.
- Jautrumas dozei:
- Mažiausia veiksminga dozė: 0,5% BWOC (žemiau šios ribos gali paspartėti nustatymas).
- Optimalus dozės intervalas: Stabilus sulėtėjimas, viršijantis kritinę koncentraciją, su minimaliu jautrumu nedideliems svyravimams.
- Apribojimai:
- Silpnesnis dispersijos poveikis, palyginti su specializuotais dispergatoriais.
- Našumas labai skiriasi priklausomai nuo cemento klasės.
- Vyno rūgštis ir kalio natrio tartratas (Rochelle druska)
- Pagrindinės savybės:
- Išskirtinis atsparumas aukštoms temperatūroms (iki 180 °C+).
- Silpnas disperguojantis poveikis (papildai, gerinantys reologines savybes).
- Nustatyto cemento stiprumas nesumažėja.
- Praktiniai iššūkiai:
- Dėl padidėjusių laisvojo vandens ir skysčių nuostolių būtina naudoti skysčių nuostolių priedus (FLA).
- Didelis jautrumas šarminiam užterštumui gali lemti nenuspėjamą nustatymą, todėl jis mažiau mėgstamas lauko operacijose.
Mūsų rekomendacijos: Amino pagrindo lėtintuvas
- Aminų pagrindu sukurtas Retarderis yra specializuotas cheminis priedas, naudojamas atidėti cemento skiedinių kietėjimą. sulėtinant portlandcemenčio hidratacijos reakcijas. Šie lėtintuvai ypač vertingi gilūs, aukštos temperatūros (HT/HPHT) gręžiniai., kai standartiniai lėtintuvai (pvz., lignosulfonatai arba organinės rūgštys) gali suirti arba tapti neveiksmingi.
Sulėtėjimo mechanizmas
- Cheliacija ir adsorbcija:
- Amino grupės (-NH₂, -NH-) sudaro kompleksus su Ca²⁺ jonai cemente, stabdantį C-S-H (kalcio silikatas hidratas) gelis, kuris yra labai svarbus cemento kietėjimui.
- Adsorbuojasi ant cemento dalelių paviršių, sudarydamas barjeras dėl to vėluoja vandens skverbimasis ir hidratacija.
- Reaguoja į pH:
- Veiksmingesnis šarminės sąlygos (būdinga cemento skiediniams, pH ~12-13).
Privalumai, palyginti su įprastiniais lėtintuvais
| NUOSAVYBĖ | AMINO PAGRINDO LĖTINTUVAS | LIGNOSULFONATAI | ORGANINĖS RŪGŠTYS (PVZ., CITRINŲ IR GLIUKONO) |
|---|---|---|---|
| STABILUMAS AUKŠTOJE TEMPERATŪROJE | IKI 250+ °C | BLOGĖJA >120°C | BLOGĖJA >150°C |
| DOZAVIMO EFEKTYVUMAS | MAŽAS (0,1-0,51 TP11T BWOC) | AUKŠTAS (0,5-2% BWOC) | VIDUTINIO SUNKUMO (0,3-1% BWOC) |
| DRUSKOS TOLERANCIJA | PUIKUS | SKURDUS | VIDUTINIO SUNKUMO |
| SRUTŲ SUDERINAMUMAS | VEIKIA SU DAUGUMA PRIEDŲ | GALI TRUKDYTI DISPERGATORIAMS | jautrus pH pokyčiams |
"Facebook"
"Twitter"
LinkedIn
Telegramos
Susisiekite su mumis ir gaukite nemokamų pavyzdžių
Susisiekite su manimi dėl naujausios kainos arba prašymo atlikti bandomąjį testą (mūsų bandiniai yra nemokami ir apima pristatymą).
