Influence of the contact time of the preflush fluid with the filter cake on the effectiveness of the purification of the annular space

• Autorzy: Kremieniewski M. , Rzepka M. , Kędzierski M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2018.01.03

Warianty tytułu

PL

Wpływ czasu kontaktu cieczy przemywającej z osadem płuczkowym na skuteczność oczyszczenia przestrzeni pierścieniowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the process of drilling wells, tightness in the annular space between casing string and beyond is of particular importance. In order to eliminate undesirable gas migration due to lack of tightness, lowered casing string should be sealed by filling the annular space with cement slurry. During the pumping of cement slurry, drilling mud is removed from the annular space. However, cement slurry pumped directly after the mud, cannot sufficient remove residues from the mud. In order to properly seal the borehole with cement slurry, which after binding is designed to prevent the flow of gas, it is necessary to clean the annular space from filter cake by pumping the preflush fluid, and then completely removing the mud by spacer fluid and cement slurry. Fulfilling these conditions and obtaining a properly cleaned annular space prior to cementation can help improve the sealing and to some extent eliminate the possibility of undesirable gas migration at the contact of the cement sheath with the contact surfaces (casing string and rock formation). Taking into account the problem of improving the cleaning of the annular space and related issues, the laboratory tests have been carried out to determine the effect of the contact time of the preflushes on the purification of the annular space. During conducting the laboratory tests used the simplest type of preflush fluid, which was water. Such selection was conditioned by the necessity to demonstrate the effect of contact time on the efficiency of cleaning the annular space, excluding the physicochemical action of the surfactant used in the preflush liquid. In order to pick up changes, control samples were also prepared on which no filter cake was produced. Laboratory tests of the effect of the contact time of the preflush fluid on the purification of the annular space were conducted by determining the adhesion of the cement sheath to the rock formation, from which the previously produced filter cake was removed.

PL

W procesie wiercenia otworów wiertniczych szczególne znaczenie odgrywa zapewnienie szczelności w przestrzeni pierścieniowej pomiędzy kolumnami rur oraz poza nimi. W celu wyeliminowania m.in. niepożądanych zjawisk migracji gazu na skutek braku szczelności należy zapuszczoną kolumnę rur okładzinowych uszczelnić wypełniając przestrzeń pierścieniową lub pozarurową zaczynem cementowym. W trakcie tłoczenia zaczynu cementowego z przestrzeni pierścieniowej wypierana jest płuczka. Jednak tłoczony zaczyn cementowy nie jest w stanie dostatecznie dobrze usunąć pozostałości po płuczce. W celu dobrego uszczelnienia otworu zaczynem, który po związaniu ma za zadanie uniemożliwić przepływ gazu konieczne jest dokładne oczyszczenie przestrzeni pierścieniowej z osadu płuczkowego poprzez przetłoczenie cieczy przemywającej, a następnie całkowite wyparcie płuczki przez ciecz buforową i zaczyn cementowy. Spełnienie tych warunków i uzyskanie odpowiednio oczyszczonej przestrzeni pierścieniowej przed zabiegiem cementowania może przyczynić się do poprawy uszczelnienia i w pewnym stopniu wyeliminować możliwość zachodzenia niepożądanego zjawiska migracji gazu na kontakcie płaszcza cementowego z powierzchniami styku (rurą okładzinową i formacją skalną). Biorąc pod uwagę problem poprawy oczyszczenia przestrzeni pierścieniowej i związane z nim zagadnienia, przeprowadzone zostały badania laboratoryjne pod kątem określenia wpływu czasu kontaktu cieczy przemywającej na poprawę oczyszczenia przestrzeni pierścieniowej. Podczas realizacji pracy wykorzystano najprostszy rodzaj cieczy przemywającej, którą była woda. Wybór taki uwarunkowano koniecznością wykazania wpływu czasu kontaktu cieczy przemywającej na skuteczność oczyszczenia przestrzeni pierścieniowej. Pominięto działanie fizykochemiczne użytych środków powierzchniowo czynnych. W celu wychwycenia zmian efektywności oczyszczania sporządzono również próbkę kontrolną rdzenia skalnego, na której nie wytwarzano osadu płuczkowego. Badania wpływu czasu kontaktu cieczy przemywającej na oczyszczenie przestrzeni pierścieniowej prowadzone były poprzez pomiar przyczepności płaszcza cementowego do formacji skalnej, z której usuwano wytworzony wcześniej osad płuczkowy. Na podstawie tego pomiaru określano skuteczność usunięcia osadu płuczkowego.

Słowa kluczowe

EN

contact time of the preflush fluid; wash fluid; preflush fluid; cleaning of the annular space

PL

czas kontaktu cieczy przemywającej; przemywki; ciecze przemywające; oczyszczenie przestrzeni pierścieniowej

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 74, nr 1
• Strony: 29--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Kremieniewski M.

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

autor

Rzepka M.

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

autor

Kędzierski M.

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

Bibliografia

• [1] Błaż S.: Nowe rodzaje cieczy przemywających osady z płuczki inwersyjnej przed zabiegiem cementowania otworów wiertniczych. Nafta Gaz 2017, no. 5, pp. 302-311, DOI: 10.18668/ NG.2017.05.02.
• [2] Habrat S., Raczkowski J., Zawada S.: Technika i technologia cementowań w wiertnictwie. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1980.
• [3] Herman Z.: Doskonalenie procesu cementowania rur okładzinowych w otworach wierconych przy użyciu płuczek: polimerowej z inhibitorem i polimerowej z inhibitorem kapsulującym w wybranych rejonach Karpat i przedgórza Karpat. Etap 01 - Opracowanie receptur zaczynów cementowych i technologii cementowania kolumn rur okładzinowych w wytypowanych rejonach wierceń w Karpatach Wschodnich. Unpublished INiG paper, 1995.
• [4] Herman Z.: Doskonalenie procesu cementowania rur okładzinowych w otworach wierconych przy użyciu płuczek: polimerowej z inhibitorem i polimerowej z inhibitorem kapsulującym w wybranych rejonach przedgórza Karpat. Etap 02 - Opracowanie receptur zaczynów cementowych i technologii cementowania dla wybranych rejonów skał zbiornikowych przedgórza Karpat. Unpublished INiG paper, 1995.
• [5] Jasiński B.: Ocena wpływu cieczy przemywającej na jakość zacementowania rur w otworze wiertniczym po użyciu płuczki glikolowo-potasowej. Nafta-Gaz 2016, no. 6, pp. 413—421, DOI: 10.18668/NG.2016.06.04.
• [6] Kremieniewski M.: Ograniczenie ekshalacji gazu w otworach wiertniczych poprzez modyfikację receptur oraz kształtowanie się struktury stwardniałych zaczynów uszczelniających. Prace Naukowe INiG - PIB 2016, no. 199, 400 pp.
• [7] Kremieniewski M., Rzepka M.: Przyczyny i skutki przepływu gazu w zacementowanej przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego oraz metody zapobiegania temu zjawisku. Nafta-Gaz 2016, no. 9, pp. 722-278, DOI: 10.18668/NG.2016.09.06.
• [8] Nelson E.B., et al.: Weil Cementing. Schlumberger Educational Service, Houston, Texas, USA, 1990.
• [9] Stryczek S., Gonet A.: Kierunki ograniczania migracji gazu z przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego. WUG: Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, 2005, no. 3, pp. 10-13.
• [10] Studia nad doborem zaczynów uszczelniających w warunkach wierceń w basenie pomorskim. Praca zbiorowa pod red. S.Stryczka. Prace AGH, Kraków 2016.
• [11] Uliasz M.: Kompleksowa analiza przyczyn migracji gazu w otworach realizowanych na przedgórzu Karpat i w Karpatach pod kątem właściwości cieczy wiertniczych stosowanych w czasie wiercenia i cementowania kolumn rur okładzinowych. Unpublished INiG paper, 2012.
• [12] Uliasz M., Chudoba J., Herman Z.: Płuczki wiertnicze z inhibitorami polimerowymi i ich oddziaływanie na przewiercane skały. Prace INiG 2006, no. 139.
• [13] Uliasz M., Zima G., Błaż S., Jasiński B.: Ocena właściwości cieczy wiertniczych w aspekcie zapobiegania migracji gazu w otworach na przedgórzu Karpat, Nafta-Gaz 2015, no 1, pp. 11-17.
• [14] Uliasz M., Zima G., Błaż S., Jasiński B.: Systemy płuczek wiertniczych do wiercenia otworów w formacjach łupkowych. Prace Naukowe INiG 2012, "Rzeczpospolita łupkowa" no. 183, pp. 225-241.
• [15] Zima G.: Wpływ właściwości płuczek wiertniczych na jakość cementowania w gazonośnych poziomach miocenu. Nafta Gaz 2014, no. 12, pp. 899-907.

Uwagi

PL

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