Wykorzystanie konsystometru do pomiaru czasu wiązania zaczynów uszczelniających w warunkach HPHT

• Autorzy: Złotkowski A. , Moskwik K. , Świątek G. , Brzezicki M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozpoczęcie zabiegu cementowania powinno poprzedzić badanie czasu gęstnienia stosowanego zaczynu uszczelniającego. Źle dobrana receptura zaczynu może spowodować powstanie komplikacji, a także awarii wiertniczej. Określenie prawdziwego czasu gęstnienia zaczynu uszczelniającego jest tylko możliwe przy pomiarze w warunkach temperatury i ciśnienia występującego w otworze podczas cementowania. Temperatura oraz ciśnienie wpływają na skrócenie jego czasu gęstnienia, czego następstwem może być brak możliwości wykonania zabiegu w całości. Niewypełnienie przestrzeni pierścieniowej zaczynem uszczelniającym wiąże się z ewentualnością wystąpienia przypływu płynów złożowych lub ich przepływu międzypoziomowego. W następstwie tego klaruje się konieczność wykonania docementowania, co generuje dodatkowe koszty. Tradycyjne badanie czasu wiązania zaczynów uszczelniających na aparacie Vicata pozwala określić czas wiązania w warunkach ciśnienia atmosferycznego i temperatury otoczenia podczas pomiaru. Użycie konsystometru HPHT (High Pressure, High Temperature) daje pogląd na rzeczywisty czas gęstnienia w podwyższonej temperaturze i ciśnieniu, co odpowiada procesom zachodzącym w otworze. W artykule przedstawiono porównanie przebiegu czasu wiązania uzyskanego podczas badania klasycznym aparatem Vicata oraz czasu gęstnienia zmierzonego konsystometrem HPHT firmy Chandler dla wybranych receptur zaczynów uszczelniających, w różnych warunkach ciśnienia i temperatury.

EN

The commencement of cementing operations should be preceded by the test of binding time of the used cement slurry. The wrongly chosen slurry formulation may cause complications as well as drilling breakdown. The accurate determination of commencement and finalization time of cement slurry binding is only possible when measured in temperature and pressure conditions identical as those in well bore during cementing. The temperature and pressure shorten the binding time, whose effect may be the inability to conduct the whole process. Not filling the annular space with cement slurry may cause the flow of reservoir fluids or their inter-level flow. It also causes the necessity of additional cementing, which generates further costs. The traditional tests of cement slurry binding time conducted on Vicat’s apparatus, allows stipulating the binding time in room conditions. The usage of HPHT (High Pressure, High Temperature) consistency meter gives idea of the real bilding time in higher temperature and pressure, which is parallel with the processes within the well bore. In the article there was presented the comparison of the binding time while testing with the classic Vicat’s apparatus and with the HPHT consistency meter by Chandler of the chosen binding slurries formulations, in various pressure and temperature conditions.

Słowa kluczowe

PL

zaczyn uszczelniający; zaczyn cementowy; czas wiązania; czas gęstnienia; konsystometr HPHT

EN

sealing slurry; cement slurry; setting time; binding time; HPHT consistometer

• Wydawca: Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Przemysłu Naftowego i Gazowniczego
• Czasopismo: Wiadomości Naftowe i Gazownicze
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 15, Nr 6 (170)
• Strony: 9--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Złotkowski A.

• Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Moskwik K.

• Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Świątek G.

• Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Brzezicki M.

• Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Bibliografia

• 1. Herman Z., Migdał M. „Problemy cementowania rur okładzinowych na Niżu Polskim” Nafta-Gaz 12/1998 Kraków.
• 2. Nelson E. B. „Well Cementing” Schlumberger Educational Service, Houston, Teksas, USA, 1990.
• 3. Norma API SPEC 10 „Specification for materials and testing for well cements”.
• 4. Półchłopek T., Rzepka M. i in. „ Analiza stanu technologii cementowania rur okładzinowych i wykonywania korków cementowych w górnictwie naftowym oraz określenie kierunków jej usprawnienia” praca INiG, Kraków 1997.
• 5. PN-EN 10426-2 „Przemysł naftowy i gazowniczy” - Cementy i materiały do cementowania otworów - część 2: Badania cementów wiertniczych. 2003 rok.
• 6. Rzepka M. „Receptury zaczynów cementowych z dodatkiem mikrocementu do warunków wysokich temperatur i ciśnień złożowych”: praca INiG, Kraków 2005.
• 7. 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 2008 R, 25/2, Kraków 2008.
• 8. Stryczek S., Gonet A. „Wymagania odnośnie zaczynów uszczelniających stosowanych w technologiach wiertniczych”. Sympozjum Naukowo-Techniczne, Cementy w budownictwie, robotach wiertniczych i inżynieryjnych oraz hydrotechnice”, Piła-Płotki 2001.
• 9. Stryczek S.: Prognozowanie czasu wiązania solankowych zaczynów uszczelniających. Archiwum Górnictwa. Polska Akademia Nauk. Zeszyt 45. Nr 2 PWN. Kraków 1997.
• 10. Wiśniowski R., Stryczek S., Skrzypaszek K.: Wyznaczanie oporów laminarnego przepływu zaczynów cementowych, opisywanych modelem Herschela-Bulkleya. Wiertnictwo, Nafta, Gaz. AGH. Nr 23/1. Kraków 2006 r.