Kas ir naftas urbumu cementēšana?
Naftas urbumu cementēšana ir viens no svarīgākajiem naftas un gāzes urbumu projektēšanas posmiem. Tā mērķis ir izolēt naftas, gāzes un ūdens slāņus urbumā, aizsargāt apvalku, pagarināt urbuma kalpošanas laiku un uzlabot ogļūdeņražu ieguves efektivitāti. Saskaņā ar Amerikas Naftas institūta (American Petroleum Institute) datiem cementēšanas piedevas veido 38% no ķīmiskajām vielām, kas tiek izmantotas naftas ieguves darbībās. Ūdens samazināšanas līdzekļu izmantošana naftas atradņu cementā ir kļuvusi par galveno tehnisko pieeju, lai risinātu dažādas sarežģītas cementēšanas problēmas, uzlabotu cementēšanas kvalitāti un aizsargātu naftas un gāzes rezervuārus.
Naftas urbumu cementēšana Krievijas polārajos reģionos
Arktikas naftas un gāzes rezervuāri pārsvarā atrodas mūžīgā sasaluma zonās, kur temperatūra ir no -5°C līdz -18°C, ledus saturs līdz 80% un dziļums līdz 500 metriem. Tradicionālo cementa javu biezā mūžīgā sasaluma dēļ polārajos reģionos un zemās temperatūras palēnina cietēšanas un stiprības attīstību. Kad temperatūra nokrītas zem 0°C, ūdens cementa javai kondensējas un nepiedalās hidratācijas reakcijā. Rezultātā java nespēj pienācīgi sacietēt, tādējādi nespēj cementēt aku. Turklāt cementa javas hidratācijas procesa laikā izdalītais siltums var izraisīt mūžīgā sasaluma atkušanu. Dabasgāzes hidrāti mūžīgā sasalumā var izraisīt plašu sadalīšanos, radot tādus riskus kā urbuma iegrūšana vai eksplozijas urbšanas darbu laikā.
Krievija ir ieviesusi vieglo cementa javu sistēmu, jo tā ir zema siltumvadītspēja. Tā aptur siltuma pārnesi starp urbumu un veidojumu. Šajā cementa javas sastāvā polikarboksilāta superplastifikatoram ir galvenā loma, samazinot eksotermisko siltumu, kas rodas hidratācijas reakcijas laikā, bet nodrošināt, ka virca sacietē vajadzīgajā laikā un iegūst pietiekamu stiprību..
Kas ir polikarboksilātu superplastifikators naftas urbumu cementēšanā?
Trešās paaudzes augstas efektivitātes ūdens samazināšanas līdzeklis, superplastifikatori uz polikarboksilātu bāzes ir paredzēti uzlabot . apstrādājamība, izturība un ilgmūžība. cementēšanas sistēmu samazinot ūdens attiecību pret cementu vai ūdens attiecību pret ģipsi. LANDU Novastar polikarboksilātu superplastifikators ir ļoti saderīgs ar citas piedevas, piemēram, ģipša aizkavēji, gaisu savelkošas vielas, vai paātrinātāji un dažādi bāzes materiāli, piemēram, PST-1-50 Cements. Naftas urbumu cementēšanā tas kalpo kā:
Dispersants
Ja urbšanas šķidrumā ir pārāk augsta koncentrācija, urbšanas šķidrumā esošās nogulsnes un urbšanas atlūzas var veidot telpisku tīklu. Šo tīkla struktūru var pastiprināt ūdenī izšķīdušie sāļi, jo īpaši polivalentie katjoni, sāls-gipša veidojumos. Šis galu galā samazina urbšanas šķidruma plūsmu. Vēl viena universāla piedeva ir ģipsis, kas īpaši piemērots cementa javas sacietēšanas laika samazināšanai mūžīgā sasaluma reģionos. Tomēr tā arī ievērojami palielina vircas viskozitāti.
LANDU NOVASTAR Polikarboksilātu superplastifikators efektīvi izjauc šo tīkla struktūru, atbrīvojot iesprostoto ūdeni un tādējādi pielāgojot urbšanas šķidruma viskozitāti un bīdes spriegumu. Šis ir tāpēc, ka PCE molekulu negatīvi uzlādētās karboksilgrupas (-COOH) atgrūž cementa daļiņas, novēršot flokulāciju. Turklāt PCE molekulu garās sānu ķēdes rada fizisku barjeru starp cementa daļiņām, samazinot berzi un uzlabojot plūstamību.
Ūdens reducētājs
LANDU NOVASTAR polikarboksilātu superplastifikators ūdeni samazinošs līdzeklis optimizē cementa un papildu materiālu daļiņu izmēru sadalījumu (PSD), palielinot cieto daļiņu saturu tilpuma vienībā un samazinot ūdens un cementa attiecību suspensijā. Tas ievērojami saīsina cementa sākotnējais sacietēšanas laiks un palielina cementa spiedes stiprību. vienlaikus samazinot tās porainību un caurlaidību.
Apstrādājamības uzlabotājs
Naftas urbumu cementēšanā ir ļoti svarīgi, lai cementu varētu vienmērīgi sūknēt lielos attālumos un sarežģītās urbumu ģeometrijās. PCE molekulas ir mazāk pakļautas adsorbcija ar cementa daļiņas salīdzinājumā ar tradicionālajiem superplastifikatoriem (piemēram, sulfonētais naftalīnformaldehīds - SNF). Tas ievērojami uzlabo cementa maisījumu apstrādājamību. Tas saglabā maisījumu plūstamību maisījums ilgāku laiku, novēršot nogulšņu zudumu. Nodrošina vienmērīgu un efektīvu cementa suspensijas sūknēšanu pat augsta spiediena un augstas temperatūras (HPHT) vidē. PCE superplastifikatori ir termiski stabili un spēj saglabāt savas īpašības pat paaugstinātā temperatūrā un spiedienā.
Acetona formaldehīda sulfīts vs PCE superplastifikators
- Naftas urbumu cementēšanā acetona-formaldehīda-sulfīta (AFS) dispersants. joprojām darbojas kā monopols. Tomēr, PCE superplastifikators ir sāka parādīties pēdējos gados šādu priekšrocību dēļ.
| Funkcija | PCE superplastifikatori | AFS dispersants |
|---|---|---|
| Efektivitāte | Augsta efektivitāte pie zemām devām. | Mazāka efektivitāte, nepieciešamas lielākas devas. |
| Slīpuma aizturēšana | Lieliska šļūdes noturība ilgāku laiku. | Ierobežota slīpuma noturība cementa absorbcijas dēļ. |
| Ūdens samazināšana | Līdz 30% vai vairāk ūdens samazinājums. | Parasti 15-20% ūdens samazinājums. |
| Ietekme uz vidi | Zema toksicitāte un bioloģiskā noārdīšanās spēja. | Var saturēt sulfonātu grupas, kas rada bažas videi. |
| Savietojamība | Ļoti saderīgs ar citām piedevām. | Var būt problēmas ar saderību ar dažām piedevām. |
