Obecna sytuacja w dziedzinie wiązania i twardnienia płuczek iłowych z dodatkiem polimerów pod wpływem promieniowania

• Autorzy: Bensted J.

Warianty tytułu

EN

Current situation of radiation setting and hardening of polymer muds

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono zagadnienie przeprowadzania płuczek wiertniczych z dodatkiem polimeru w stwardniałe zaczyny cementowe. Omówiono pięć patentów opublikowanych w literaturze technicznej i oceniono obecny stan rozwoju tej technologii. Do przeprowadzania kompozycji zawierającej wraz z płuczką najczęściej glinę bentonitową w stwardniały cement wiertniczy stosowane było napromieniowywanie z użyciem źródła promieniotwórczego, inicjacja chemiczna albo oba te czynniki razem. Za najkorzystniejsze źródło promieniowania gamma uznano izotop kobalt-60. Emisja promieniowania gamma wywołuje powstawanie wolnych rodników. Te ostatnie reagują z podwójnymi wiązaniami obecnymi w polimerze i pozwalają mu reagować, w obecności monomerycznego czynnika sieciującego z utworzeniem stwardniałego produktu o wystarczającej wytrzymałości na ściskanie. Stosowane alternatywnie inicjatory chemiczne również wymagają monomerycznych czynników sieciujących, którymi mogą być katalizatory wytwarzające wolne rodniki. Może być także stosowane napromieniowywanie wiązką elektronową.

EN

The current situation for conversion of polymer drilling muds into hardened well cements has been discussed. Five published patents have been reviewed, so that the state-of-the-art technology can be basically appreciated. Irradiation with nuclear source, chemical initiation, or combinations thereof have been used for convert drilling mud compositions (mostly containing bentonite clay) into hardened well cements. A cobalt-60 gamma ray source is the preferred means for initiating the setting and hardening of drilling muds. The gamma-ray emissions produce propagating free radicals. The latter react with double bonds present and allow the polymer and a monomeric cross-linking agent to react, thereby solidifying the drilling mud to give a material with an acceptable compressive strength. Alternatively, chemical initiators can be employed. These also require monomeric crosslinking agents and can be free-radical generating catalysts. Electron beam curing can also work.

Słowa kluczowe

PL

płuczka wiertnicza; płuczka iłowa; cementowanie; utwardzenie; inicjator polimeryzacji; promieniowanie gamma; sieciowanie; wolny rodnik; kobalt-60; receptura przykładowa; właściwości reologiczne; lepkość plastyczna; granica plastyczności; monomer sieciujący; inicjator nadtlenkowy; promieniowanie elektronowe; patent

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 11/73, nr 3
• Strony: 171--183
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il.

Twórcy

autor

Bensted J.

• School of Crystallography, Birkbeck College, University of London

Bibliografia

• 1. International Organisation for Standardisation: Petroleum and natural gas Industries - Field testing of drilling fluids - Part 1: Water-based fluids, ISO 10414-1:2001.
• 2. International Organisation for Standardisation: Petroleum and natural gas industries - Field testing of drilling fluids - Part 2: Oil-based fluids, ISO 10414-2:2002.
• 3. International Organisation for Standardisation: Petroleum and natural gas industries - Drilling fluid materials - Specifications and tests, ISO 13500:1998.
• 4. E. B. Nelson: "Well Cementing". Schlumberger Educational Services, Houston, Texas (1990).
• 5. K.-H. Arens and M. Akstinat: "Bundesministerium für Forschung und Technologie, Forschungsbericht T 82-111, Technologische Forschung und Entwicklung - Nichtnukleare Energietechnik - Verbesserung der Ringraumzementation in tiefen und üertiefen Bohrungen, Teil 1: Bohrspülgen und Waschflüssigkeiten". Fachinformationszentrum Energie Physik Mathematik GmbH, Karlsruhe (1982).
• 6. J. Bensted: Cementazioni per pozzi petroliferi/ Oilwell cementing. II Cemento 87 (1), 9-20 (1990).
• 7. J. Bensted: Developments with oilwell cements, in "Structure and Performance of Cements", 2"d Edition, (Editors: J. Bensted and P. Barnes), pp. 237-252. Spon Press, London and New York (2002).
• 8. J. Bensted: Slag cements for oil well construction. World Cement 27, No. 1,57-64(1996).
• 9. K. M. Cowan, A.H. Hale and J.J. Nahm: Conversion of drilling fluids to cement with blastfurnace slag: Performance properties and applications for well cementing. SPE 24575. 67m Annual Technical Conference and Exhibition of the Society of Petroleum Engineers, Washington DC, 4-7 October(1992).
• 10. Farhataziz and M.A.J. Rodgers: "Radiation Chemistry- Principles and Applications". VCH Publishers, New York and Weinheim (1987).
• 11. A. Hummel: "Radiation Chemistry - The Chemical Effects of lonising Radiation and Their Applications. Interfaculty Reactor Institute, Delft University of Technology, Delft (1995).
• 12. L. H. Novak: US Patent 4547298, October 15 (1985).
• 13. L. H. Novak: US Patent 4760882, August 2 (1988).
• 14. L. H. Novak: US Patent 4768593, September6 (1988).
• 15. L. Luthjens: Personal communication (2002).
• 16. J. Bensted: Class G and H basic oilwell cements. World Cement 23. No. 4, 44-50(1992).
• 17. Associação Brasileira de Normas Técnicas: NBR 9831 - Cimento Portland Destinado á Cimentação de Poços Petroliferos - Especificação. ABNT, Rio de Janeiro (1993).
• 18. T. C. Walton and J. Crivello: Electron-beam curable epoxy compositions. World Patent WO 98/14485 9 April (1998).
• 19. J.-F. Baret and P. Maroy: Cementing compositions and applications thereof to cementing oilwell cements and the like. GB Patent 2 294 693 May 8 (1996).
• 20. British Standards Institution: Petroleum and natural gas industries - Drilling fluid materials - Specifications and tests, BS EN ISO 13500:1999.
• 21. J.M. Boisnault, D. Guillot, A. Bourahal, T. Tirlia, T. Dahl, C. Holmes, A.M. Raiturkas, P. Maroy, C. Moffet, G.P. Perez Mejta, J.A. Martinez Ramirez, P. Revil and R. Roemer: Concrete developments in cementing technology. Oilfield Review 11, No. 1, 16-29 (1999).
• 22. F. K. Chen, W. Bertozzi, G.W. Corris, W. Diamond, J.A. Doucet and J.S. Schweitzer: Circular induction accelerator for borehole logging. US Patent 5319314, June 7 (1994).