Procesy zachodzące w cementach wiertniczych pod wpływem sekwestracji CO₂ – przegląd literatury

• Autorzy: Lorek A.

Warianty tytułu

Processes occurring in oil well cements under CO₂ sequestration conditions – review

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono problem korozji kamieni cementowych w procesie sekwestracji CO₂, mający istotne znaczenie ze względu na prowadzone na świecie próby zatłaczania tego gazu do górotworu poprzez istniejące otwory wiertnicze. Omówiono podstawowe składniki typowego cementu wiertniczego oraz przybliżono mechanizmy najważniejszych rodzajów korozji zachodzących w cemencie, ze szczególnym uwzględnieniem korozji pod wpływem CO₂. Scharakteryzowano aktualny stan badań nad korozją cementów wiertniczych w warunkach zatłaczania CO₂ do górotworu, a także wskazano kierunki dalszych badań.

EN

The article presents the problem of the destruction of oil well cement in CO₂ sequestration process, which is essential due to attempts being carried out around the world at injecting this gas into rock mass through existing boreholes. Typical chemical compounds of oil well cement and different types of corrosion mechanisms – with particular regard to corrosion under the influence of CO₂ – are described. Also characterized is the current state of research on the corrosion of oil well cements in terms of CO₂ injection into the formation, and the directions of further research.

Słowa kluczowe

PL

cementy wiertnicze; deterioracja; korozja; sekwestracja CO2

EN

oil well cements; deterioration; corrosion; CO2 sequestration

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 71, nr 5
• Strony: 301--307
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il.

Twórcy

autor

Lorek A.

• Przedsiębiorstwo Handlowo-Usługowe GEOPOL. ul. Magazynowa 21 40-421 Katowice

Bibliografia

• [1] Barlet-Gouédard V., Rimmelé G., Porcherie O., Quisel N., Desroches J.: A solution against well cement degradation under CO2 geological storage environment. International Journal of Greenhouse Gas Control 2009, vol. 3, iss. 2, pp. 206-216.
• [2] Bobrowski A., Gawlicki M., Lagosz A., Nocun-Wczelik W. (red.): Cement. Melody badan. Wybrane kierunki stosowania. Kraków, Wydawnictwo AGH, 2010.
• [3] Brandl A., Cutler J., Seholm A. J., Sansil M., Braun G.: Cementing Solutions for Corrosive Well Environments. SPE Drilling & Completions 2011, vol. 26, iss. 2, pp. 208-219.
• [4] Brylicki W., Stryczek S., Rzepka M.: Trwalosc zaczynow cementowych sporzadzonych z cementu hutniczego CEM III/A oraz cementu WG w warunkach korozji chlorkowej i chlorkowo-magnezowej wystepujacych w glebokich otworach wiertniczych. Wiertnictwo Nafta-Gaz 2005, T. 22/1, s. 89-96.
• [5] Carey J. W., Wigand M., Chipera S. J., WoldeGabriel G., Pawar R., Lichtner P. C., Wehner S. C., Raines M. A., Guthrie Jr. G. D.: Analysis and performance of oil well cement with 30 years of CO2 exposure from the SACROC Unit, West Texas, USA. International Journal of Greenhouse Gas Control 2007, vol. 1, iss. 1, pp. 75-85.
• [6] Duguid A.: An estimate of the time to degrade the cement sheath in a well exposed to carbonated brine. Energy Procedia 2009, vol. 1, iss. 1, pp. 3181-3188.
• [7] Jacquemet N., Pironon J., Caroli E.: A new experimental procedure for simulation of H2S + CO2 geological storage. Application to well cement aging. Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP 2005, vol. 60, no. 1, pp. 193-206.
• [8] Kurdowski W.: Chemia cementu i betonu. Warszawa, Wydawnictwo Polski Cement, 2010.
• [9] Kutchko B. G., Strazisar B. R., Dzombak D. A., Lowry G. V., Thaulow N.: Degradation of Well Cement by CO2 under Geologic Sequestration Conditions. Environmental Science & Technology 2007, vol. 41, no. 13, pp. 4787-4792.
• [10] Kutchko B. G., Strazisar B. R., Hawthorne S. B., Lopano C. L., Miller D. J., Hakala J. A., Guthrie G. D.: H2S-CO2 reaction with hydrated class H well cement: Acid-gas injection and CO2 co-sequestration. International Journal Greenhouse Gas Control 2011, vol. 5, iss. 4, pp. 880-888.
• [11] Kutchko B. G., Strazisar B. R., Lowry G. V, Dzombak D. A., Thaulow N.: Rate of CO2 Attack on Hydrated Class H Well Cement under Geologic Sequestration Conditions. Environmental Science & Technology 2008, vol. 42, no. 16, pp. 6237-6242.
• [12] Labus M.: Wplyw kwasnych gazow zatlaczanych do otworow na odpornosc cementow wiertniczych - stan badan. Biuletyn PIG 2013, nr 456, s. 349-354.
• [13] Lubas J., Stopa J.: Doswiadczenia i osiagniecia gornictwa naftowego w zakresie zatlaczania gazow kwasnych do stref zlozowych. Polityka Energetyczna 2003, T. 6, spec. 2, s. 345-355.
• [14] Stryczek S., Brylicki W., Rzepka M.: Badania mikrostruktury stwardnialych zaczynow cementowych stosowanych do uszczelniania glebokich otworow wiertniczych. Wiertnictwo, Nafta, Gaz 2006, T. 23/1, s. 441-449.
• [15] Taylor H. F. W.: Cement chemistry. New York, Academic Press, 1997.
• [16] Uliasz-Misiak B.: Polish hydrocarbon deposits usable for underground CO2 storage. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 2007, T. 23, z. 4, s. 111-120.
• Akty prawne i normatywne
• [17] API - Norma Amerykańskiego Instytutu Naftowego. Specification for materials and testing for well cements. API specification 10 (Spec 10) fifth edition, July 1, 1990.