Opracowanie receptur zaczynów cementowych do otworów o normalnym gradiencie ciśnienia i temperaturze dynamicznej powyżej 100°C

• Autorzy: Kut Ł.

Warianty tytułu

EN

Development of cement slurries for boreholes of normal gradient pressure and dynamic temperature above 100°C

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach krajowe firmy naftowe prowadziły wiercenia, a obecnie planują wykonanie kolejnych otworów wiertniczych o dużych głębokościach, sięgających około 5000 metrów. Wiercone otwory posiadają trajektorię pionową oraz coraz częściej odchyloną od pionu aż do kierunku poziomego (horyzontalnego). Otwory takie wykonywane są ostatnio w celu poszukiwań gazu z formacji łupkowych. Na dnie tak głębokich otworów występują wysokie temperatury (powyżej 100°C) i ciśnienia (powyżej 60 MPa), co wymaga zastosowania zaczynów uszczelniających posiadających odpowiednie czasy gęstnienia (pozwalające na bezpieczne zatłoczenie do otworu) oraz właściwości reologiczne (niska lepkość, odpowiednia granica płynięcia). Również filtracja zaczynu powinna być jak najniższa, a odstój wody – zerowy. Celem badań laboratoryjnych było opracowanie zaczynów cementowych o gęstościach 1700÷1900 kg/m³ z dodatkiem różnych środków opóźniających czas wiązania, przeznaczonych do uszczelniania otworów wiertniczych, na których dnie panują warunki wysokiej temperatury i ciśnienia.

EN

In recent years national oil companies had carried out drilling and are presently planning to drill subsequent boreholes at greater depths, reaching up to 5000 meters. These kinds of wells have vertical trajectory and more often they are sloped from vertical as far as horizontal direction. These kinds of boreholes made recently are being used in the search for gas from shale formations. At the bottom of such deep boreholes, there are high temperatures (above 100°C) and pressures (above 60 MPa), which require slurries with appropriate thickening times (allowing for safe injection into the hole) and rheological properties (low viscosity, appropriateyield point). Slurry fluid loss should also be as low as possible and free water should be zero. The aim of laboratory tests was to develop cement slurries with densities of about 1700÷1900 kg/m³, with the addition of various retarders for sealing deep boreholes, where high temperatures and high pressures prevail at their bottoms.

Słowa kluczowe

PL

kamień cementowy; temperatura dynamiczna; parametry mechaniczne; otwory horyzontalne

EN

cement stone; dynamic temperature; mechanical properties; horizontal wells

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 71, nr 5
• Strony: 283--289
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il.

Twórcy

autor

Kut Ł.

• Zakład Technologii Wiercenia. Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 25A 31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Debinska E.: Ocena dzialania dodatkow opozniajacych czas wiazania zaczynow cementowych na podstawie badan laboratoryjnych. Nafta-Gaz 2012, nr 4, s. 225-232.
• [2] Kremieniewski M. i in.: Zaczyny cementowe przeznaczone do uszczelniania otworow horyzontalnych w formacjach lupkowych. Praca Naukowa INiG 2012, nr 183 pt. Rzeczpospolita łupkowa, s. 243-258.
• [3] Kremieniewski M., Rzepka M.: Wplyw procesu ogrzewania na reologie modyfikowanych zaczynow cementowych. Nafta-Gaz 2009, nr 10, s. 775-805.
• [4] Kurdowski W.: Chemia cementu i betonu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.
• [5] Rzepka M., Katna Z.: Zaczyny cementowe z dodatkiem mikro-cementu do uszczelniania rur okladzinowych w warunkach wysokich temperatur i cisnien zlozowych. Nafta-Gaz 2006, nr 7-8, s. 364-369.
• [6] Rzepka M.: Zaczyny cementowe do uszczelniania kolumn rur okladzinowych w glebokich otworach wiertniczych, w temperaturze dynamicznej do ok. 120°C. Nafta-Gaz 2010, nr 4, s. 274-279.
• [7] www.itsi.pollub.pl/~mikrobi/gg/Wiertnictwo/projektowanie_konstrukcji-przewodu-wiertniczego.pdf (dostęp: sierpień 2014).
• [8] Szostak L.: Wiertnictwo. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1989.

Uwagi

PL

Artykuł powstał na podstawie pracy statutowej pt. Opracowanie zaczynów cementowych do otworów o temperaturze dynamicznej powyżej 700°C- praca INiG - PIB na zlecenie MNiSW; nr zlecenia: 0031/KW/2014, nr archiwalny: DK-4100-31/14.