The influence of anti-sedimentation agents on the technological parameters of cement slurry

• Autorzy: Kremieniewski M. , Rzepka M. , Stryczek S. , Wiśniowski R.

Identyfikatory

DOI

10.7494/drill.2017.34.4.945

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Recently, the intensifying development of shale drilling has contributed to the more numerous realization of directional and horizontal boreholes. Moreover, such boreholes are more advantageous as they provide about 4 times higher production than in their vertical counterparts, give access to poorly drained areas, or production of already developed reservoir, where only a new borehole has to be introduced to the network. It should be stressed that the sealing of the casing columns is a challenge because of the restrictions set before drilling fluids used for sealing horizontal boreholes. Slurries play a special role while sealing horizontal boreholes and therefore their technological parameters and density should be adjusted to the geological-reservoir conditions. At the stage of designing slurries for sealing horizontal boreholes, the most important parameters are: sedimentation stability, zero water settling water settling and low filtration. Meeting these requirements was possible by selecting proper admixtures and additives, which in turn, is a guarantee of the uniform and homogeneous structure of fresh and hardened cement slurry. Thus formed cement sheath of bounded slurry should be impervious to gas and have good mechanical properties over the length of the sealing without any trends of anisotropy of the medium in particular points. Modification and designing specialist recipes for definite technological conditions lie, among others, in choosing proper slurry additives and admixtures. However, obtaining appropriate parameters for given conditions may be connected with a change of other parameters deciding about the efficiency of the sealing of a given horizon. Therefore while working out a new recipe for a slurry, the designer should account for the analytical results and influence of the applied agents on all of the parameters of slurry. This is the subject matter of the paper.

Słowa kluczowe

EN

sealing slurries; rheological properties; rheological models; superplastifiers; cement slurries

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: AGH Drilling, Oil, Gas
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 34, no. 4
• Strony: 945--957
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kremieniewski M.

• Oil and Gas Institute – National Research Institute, ul. Lubicz 25A, 31-503 Krakow, Poland

autor

Rzepka M.

• Oil and Gas Institute – National Research Institute, ul. Lubicz 25A, 31-503 Krakow, Poland

autor

Stryczek S.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Drilling, Oil and Gas, Krakow, Poland

autor

Wiśniowski R.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Drilling, Oil and Gas, Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Aguilera R. et al.: Horizontal Wells. Gulf Publishing Company, Houston 1991.
• [2] Armessen P., Jourdan A.P., Mariotti Ch.: Horizontal drilling gas negative and positive factors. PennWell Publishing Comp., 1988.
• [3] Bandrowski J., Merta H., Zioło J.: Sedymentacja zawiesin. Zasady i projektowanie. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1995.
• [4] Bhatty J.I., Banfill P.F.G.: Sedimentation behaviour in cement pastes subjected to continuous shear in rotational viscometers. Cement and Concrete Research 1982.
• [5] Barron A.R.: Hydratation of Portland Cement, http://cnx.org/content/m16447/latest/ [26.01.2010].
• [6] Carpenter R.B.: Matrix Control Cementing Slurry. U.S. Patent No. 4.569.395, 1986.
• [7] Chatterji S.: On the properties of freshly made Portland cement paste. Part 2: Sedimentation and strength of flocculation. Cement and Concrete Research, 1988.
• [8] Dohnalik M., Zalewska J.: Korelacja wyników laboratoryjnych uzyskanych metodą rentgenowskiej mikrotomografii, jądrowego rezonansu magnetycznego i porozymetrii rtęciowej. Nafta – Gaz, nr 10, 2013, pp. 735–743.
• [9] Dębińska E.: Ocena działania dodatków opóźniających czas wiązania zaczynów cementowych na podstawie badań laboratoryjnych. Nafta – Gaz 2012, nr 4, pp. 225–232.
• [10] Kątna Z. et al.: Badania modelowe wpływu odstoju wody, sedymentacji i początkowego skurczu zaczynu cementowego na jakość uszczelniania rur w otworach odchylonych od pionu i poziomych w temperaturach do 85°C. Praca naukowo-badawcza INiG, Kraków 1997.
• [11] Kremieniewski M., Stryczek S., Kotwica Ł.: Zmiany w mikrostrukturze płaszcza cementowego w zależności od warunków hydratacji zaczynu. Nafta – Gaz, nr 12, 2014, pp. 918–926.
• [12] Kremieniewski M., Rzepka M., Stryczek S., Wiśniowski R., Kotwica Ł., Złotkowski A.: Korelacja przepuszczalności i parametrów opisujących strukturę stwardniałych zaczynów cementowych stosowanych do uszczelniania otworów w rejonie Basenu Pomorskiego. Nafta – Gaz, nr 10, 2015, pp. 737–746.
• [13] McNaught A.D., Wilkinson A.: IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). Wyd. 2. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997. Wersja internetowa: M. Nic, Jirat J., Kosata B.: Colloidal dispersion (ang.), aktualizowana przez A. Jenkins. DOI: 10.1351/goldbook.C01174.
• [14] Parcevaux P.: Gas Migration and GASBLOCK Technology. Driling & Pumping, Aug. 1987, pp. 11–22.
• [15] Rzepka M., Stryczek S., Laboratoryjne metody określania parametrów technologicznych świeżych zaczynów uszczelniających przed zabiegiem związanym z procesem uszczelniania kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych. Wiertnictwo, Nafta, Gaz, t. 25, z. 2, 2008, pp. 625–636.
• [16] Slomkowski S. et. al.: Terminology of polymers and polymerization processes in dispersed systems (IUPAC Recommendations 2011). Pure and Applied Chemistry, vol. 83(12), 2011, pp. 2229–2259, DOI: 10.1351/PAC-REC-10-06-03.
• [17] Stryczek S., Wiśniowski R., Gonet A., Złotkowski A.: The influence of time of rheological parameters of fresh cement slurries. AGH Drilling, Oil, Gas, vol. 31, no. 1, 2014, pp. 123–133.
• [18] Stryczek S., Wiśniowski R., Gonet A., Ferens W.: Parametry reologiczne świeżych zaczynów uszczelniających w zależności od czasu ich sporządzania. Wiertnictwo, Nafta, Gaz, t. 26, nr 1–2, 2009, pp. 369–382.
• [19] Wiśniowski R., Stryczek S., Skrzypaszek K.: Kierunki rozwoju badań nad reologią płynów wiertniczych. Wiertnictwo, Nafta, Gaz, nr 24, 2007, pp. 595–607.
• [20] Zima G.: Nowy rozkład płuczki wiertniczej do zastosowania w warunkach HTHP. Nafta – Gaz, 2015, nr 8, pp. 556–564.
• [21] Rzeczpospolita łupkowa. Studium wiedzy o gazie z formacji łupkowych. Prace Naukowe INiG nr 183, Kraków 2012.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).