Statyczna wytrzymałość strukturalna zaczynów przeznaczonych do uszczelniania otworów o podwyższonym ryzyku występowania migracji gazu

• Autorzy: Rzepka M. , Kremieniewski M. , Dębińska E.

Warianty tytułu

EN

Static gel strength of GASBLOCK slurries for sealing boreholes with an increased risk of gas migration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Problematyka ograniczenia migracji gazu ziemnego przez zaczyn uszczelniający w trakcie jego wiązania jest zagadnieniem, z którym zmaga się wiele placówek badawczych w kraju i na świecie. Bardzo często podejmowane są prace mające na celu określenie przyczyn powstawania migracji gazu oraz prognozowanie możliwości tworzenia się łączności międzyporowej w strukturze kamienia cementowego. Zaczyn uszczelniający ulega transformacji wraz z upływającym czasem, przechodząc ze stanu płynnego poprzez narastający stan żelowy aż do osiągnięcia struktury stanu stałego (po całkowitym związaniu). Takie zachowania zaczynu cementowego sprawia, ze rozpatrywanie zjawiska migracji gazu powinno być uwzględniane w trakcie powstawania poszczególnych faz. W związku z powyższym do uszczelniania otworów o podwyższonym ryzyku wystąpienia migracji gazu należy stosować zaczyny typu GASBLOCK, w których narastanie statycznej wytrzymałości strukturalnej będzie zaprojektowane w taki sposób, aby uniemożliwić wtargnięcie gazu w struktury wiążącego płaszcza cementowego. W artykule przedstawiono zaczyny typu GASBLOCK, o parametrach, które znacznie ograniczają lub zapobiegają przechodzeniu gazu, umożliwiając tym samym stosowanie ich w otworach o podwyższonym ryzyku wystąpienia migracji gazu.

EN

Migration reduction of natural gas by sealing slurry during its binding is an issue which faces many research institutions at home and around the world. Very often work is undertaken to determine the causes of gas migration and forecasting the possibility of the formation of gas communication in the cement stone structure. Sealing slurry is transformed with the passage of time going from a liquid through an increasing gel state to an impermeable structure after hardening. Such behavior of cement slurry demands that the examination of the phenomenon of gas migration be taken into account at the different phases of formation. Therefore, for the sealing of wellbores with a higher risk of gas migration GASBLOCK type slurries in which the static gel strength build-up will be designed in such a way as to prevent the ingress of gas into the structure of the binding cement sheath should be used. The paper presents the GASBLOCK type slurries which parameters significantly reduce or prevent the passage of gas, thus allowing its use in holes with an increased risk of gas migration.

Słowa kluczowe

PL

cementowanie otworów gazowych; migracja gazu; zaczyny cementowe

EN

cement slurries gas; migration gas; wells cementation

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 70, nr 9
• Strony: 608--616
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il.

Twórcy

autor

Rzepka M.

• Laboratorium Zaczynów Uszczelniających w Zakładzie Technologii Wiercenia. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

autor

Kremieniewski M.

• Zakład Technologii Wiercenia. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

autor

Dębińska E.

• Zakład Technologii Wiercenia. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Baret J. R: Why are Cement Fluid-Loss Additives Necessary? Paper SPE 17630, 1988.
• [2] Bol G. et al.: Putting a stop to gas channeling. Oilfield Review, April 1991.
• [3] Bonett A., Pafitis D.: Getting to the Root of Gas Migration. Oilfield Review, Spring 1996.
• [4] Carter L. G., Slagle K. A.: Study of Completion Practices to Minimize Gas Communication. Paper SPE 3164, 1970.
• [5] Crook R., Heathman J.: Predicting potential gas-flow rates to help determine the best cementing practices. Drilling Contractor 1998.
• [6] Debinska E.: Wyznaczanie statycznej wytrzymalosci strukturalnej i wczesnej wytrzymalosci mechanicznej zaczynow cementowych. Nafta-Gaz 2013, nr 2, s. 134-142.
• [7] Herman Z. i in.: Poprawa skutecznosci cementowan kolumn rur okladzinowych w wybranych rejonach przedgorza Karpat. Dokumentacja wewnętrzna IMG, Kraków 2004.
• [8] Herman Z.: Problemy migracji i ekshalacji gazu w odwiertach. Technicke univerzity Ostrava, rada hornicko-geologicka, 2005.
• [9] Herman Z.: Zapobieganie i likwidacja ekshalacji gazu ziemnego wokol otworow wiertniczych. Dokumentacja wewnętrzna IGNiG, Kraków 1996.
• [10] Katna Z. i in.: Opracowanie zaczynow cementowych nieulegajacych sedymentacji. Dokumentacja wewnętrzna INiG, Kraków 1998.
• [11] Katna Z.: Metodyka badania migracji gazu przez zaczyn cementowy w czasie wiazania. Dokumentacja wewnętrzna INiG, Kraków 2005.
• [12] Kremieniewski M.: Proces migracji gazu w trakcie wiazania zaczynu cementowego. Nafta-Gaz 2011, nr 3, s. 175-181.
• [13] Kremieniewski M.: Zaczyn cementowy o obnizonej gestosci do uszczelniania technicznych kolumn rur okladzinowych. Dokumentacja wewnętrzna INiG, Kraków 2009.
• [14] Nelson E. B.: Cementowanie otworow wiertniczych. Schlumberger Edicational Serwice, Houston, Texas USA 1990.
• [15] Oskarsen R. T., Wright J. W, Walzel D.: Analysis of gas flow yields recommendations for best cementing practices. World Oil 2010, vol. 231, no. 1 pp 33-39.
• [16] Prohaska M., Thonhauser G.: The importance of wellbore integrity for groundwater protection in shale gas well construction, www.shale-gas-information-platform.org/categories/water-protection/knowledge-base/prohaska.html (dostęp: lipiec 2012).
• [17] Raczkowski J. i in.: Ekspertyza dotyczaca stanu technicznego odwiertow na PMG Husow-105K, Husow-132K i Wierzchowice WM-A. Dokumentacja IGNiG, Kraków 1997.
• [18] Radecki S., Witek W.: Dobor technik i technologii cementowania w aspekcie wystepowania migracji gazu. Nafta-Gaz 2000, nr 9, s. 487-497.
• [19] Rzepka M.: Receptury zaczynow cementowych z dodatkiem mikrocementu do warunkow wysokich temperatur i cisnien zlozowych. Dokumentacja wewnętrzna, Kraków 2005.

Uwagi

PL

Artykuł powstał na podstawie pracy statutowej pt. Badania przestrzeni porowej stwardniałych zaczynów cementowych przeciwdziałających migracji gazu za pomocą mikrotomografii rentgenowskiej - praca INiG na zlecenie MNiSW; nr zlecenia: 0071/KW/12, nr archiwalny: DK-4100-71/12.