Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Serwisowe badania zaczynów cementowych jako droga do poprawy efektywności uszczelniania otworów wiertniczych

Kremieniewski Marcin

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2019

|

R. 22, Nr 3 (245)

4--8

PL

W artykule omówiono serwisowe badania parametrów technologicznych zaczynów cementowych, które są realizowane przez Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy. Płaszcz cementowy, szczególnie z zaczynu lekkiego, może niekiedy wymagać dłuższego czasu oczekiwania na związanie, dlatego też ważne jest określenie, po jakim czasie można będzie przystąpić do dalszych prac po cementowaniu. Prowadzone w trakcie zabiegu cementowania pomiary parametrów technologicznych zaczynu pozwalają określić szereg istotnych parametrów i dają możliwość wprowadzenia korekty w składzie receptury. W publikacji omówiono wyniki badań zaczynów, które zostały użyte do uszczelnienia kolumn rur okładzinowych dwóch otworów wiertniczych. Jedna receptura zaczynu nie została poddana poprzedzającym testom kontrolno-korygującym, natomiast drugi zaczyn został uprzednio zweryfikowany w laboratorium Instytutu Nafty i Gazu - Państwowego Instytutu Badawczego. Przedstawiony przykład potwierdza, że brak testów kontrolno-korygujących może skutkować nieskutecznym uszczelnieniem kolumny rur okładzinowych. W oparciu o wieloletnią współpracę PGNiG oraz INiG - PIB prowadzone badania parametrów zaczynów cementowych przyczyniają się do poprawy efektywności uszczelniania otworów wiertniczych. Jest to możliwe poprzez modyfikowanie obecnych i projektowanie nowych receptur zaczynów. Na poprawę skuteczności uszczelnienia niewątpliwie wpływa monitorowanie oraz korygowanie parametrów technologicznych zaczynów sporządzanych w warunkach otworowych podczas zabiegu cementowania oraz wymiana doświadczeń z Serwisem Cementacyjnym.

2

Zmniejszanie porowatości stwardniałych zaczynów wiertniczych poprzez wprowadzenie dodatków drobnoziarnistych

Kremieniewski M., Stryczek S., Wiśniowski R., Gonet A.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 5

325--335

PL

Jednym z większych problemów przy cementowaniu kolumn rur okładzinowych, zwłaszcza w złożach gazu ziemnego trudne do wyeliminowania są jego migracje z przestrzeni pierścieniowej otworu wiertniczego. W artykule przedstawiono wyniki badań zmian właściwości świeżych oraz stwardniałych zaczynów wiertniczych spowodowanych dodatkami drobnoziarnistymi. W badaniach zastosowano dwa cementy oraz cztery dodatki drobnoziarniste: dwa mikrocementy, mieszaninę mikrocementu i pyłu krzemionkowego oraz pył krzemionkowy, a zaczyny dojrzewały w warunkach podobnych do panujących w otworach. Wprowadzenie dodatków drobnoziarnistych spowodowało znaczne zmniejszenie filtracji co ma duże znaczenie, szczególnie w przypadku wierceń poziomych. Mikrododatki zmniejszają znacznie wielkość i powierzchnię porów w zaczynach, a ten korzystny efekt rośnie wraz ze wzrostem powierzchni właściwej dodatków. Mikrododatki powodują również wzrost wytrzymałości oraz przyczepności zaczynu do stali o ok. 25% - 30%.

EN

One of the major problem in cementing technology of casing string columns, especially on natural gas deposits, are gas migrations [exhalations] from annular space of the borehole, which are difficult to eliminate. This paper presents the results of fresh slurries properties and microstructure of hardened oilwell cement slurries changes, caused by addition of fine-grained additives. In the studies, two cements and four fine-grained additives were used: two microcements, mix of microcement and silica fume and only silica fume. Prepared slurries were cured in similar conditions as in the borehole. Fine-grained additives cause significant reduction of filtration, which is particularly relevant in the case of horizontal drilling, e.g. during exploration of shale gas. Microadditives with high fineness cause significant reduction of pore sizes and surface area of pores which is decreasing of hardened slurry permeability. The introduction of microadditives also increases the strength and bond of cement matrix with steel by about 25% - 30%.

3

Cementy wiertnicze. Cz. 10. Cementy belitowo-krzemionkowe, obejmujące cement klasy J

Bensted J., Smith J. R.

Cement Wapno Beton

|

2012

|

R. 17/79, nr 1

23-31

PL

Cementy oparte na krzemianie dwuwapniowym i krzemionce wzbudzają większe zainteresowanie w ostatnim czasie z uwagi na mniejsze zużycie energii na ich produkcję. Omówiono głownie te cementy należące do cementów wiertniczych klasy J w Północnej Ameryce oraz cement belitowo- krzemionkowy w Rosji i w innych krajach tego bloku. Cementy te były pierwotnie przeznaczone do cementowania odwiertów w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia. Przeprowadzono w laboratorium badania hydratacji cementu wiertniczego klasy J w warunkach hydrotermalnych wykazały obecność C-S-H (II), tobermorytu i śladów xonotlitu i scawtytu.

EN

Dicalcium silicate-silica cements have been atlracting more interest in recent times, because of the reductions possible in lowering energy expenditure during their manutacture. The main dicalcium silicate-silica cements discussed are Class J oilwell cement in North America and belite-silica cement (BSC) in Russia and the various CIS countries. These cements were originally designed for high temperature-high pressure well cementing conditions. Hydrated phases present under hydrothermal conditions for Class J oilwell cement in laboratory studies undertaken have included C-S-H (II), tobermorite and small traces of xonotlite and scawtite.

4

Cementy wiertnicze. Cz.9. Zagadnienia reologii w cementowaniu otworów wiertniczych

Bensted J., Smith J. R.

Cement Wapno Beton

|

2011

|

R. 16/78, nr 2

92-100

PL

Charakterystyka cementów wiertniczych w trakcie pompowania zaczynów do przestrzni pierścieniowej w głębi odwiertu jest bardzo ważna. Zaczyn cementowy powinien normalnie znajdować się w ruchu turbulentnym, aby zapewnić dobre związanie cementu ze stalowym orurowaniem, jak i ze ścianami otworu odwiertu. Niezależnie od zwyczajowych badań reologicznych prowadzonych w laboratoriach cementowych, pomiary w warunkach polowych nie mogą mieć powszechnie obowiązujących granic, gdyż warunki w odwiercie zależą od występujących temperatur i ciśnień oraz oprzyrządowania zastosowanego w trakcie cementowania odwiertu.

EN

Rheological characteristics of oilwell cements during pumping the slurries into position in the well annuli down hole are very important. The cement slurries should normally be in turbulent motion for achieving good cement bonding with both the steel casing and the borehole walls. Apart from the customary rheological tests undertaken in the cement laboratories, field tests cannot have mandatory limits on a global basis, because actual field conditions are dependent upon the precise temperatures, pressures and equipment employed during the well cementing jobs carried out in the field operations.

5

Cementy wiertnicze. Część 8. Zestawy plastycznych cementów do cementowania odwiertów

Bensted J., Smith J. R.

Cement Wapno Beton

|

2010

|

R. 15/77, nr 1

14-21

PL

Zestawy plastycznych cementów są aktywnymi hydraulicznie zaczynami cementowymi, zdolnymi do dłuższego przechowywania. Mogą one zapewnić dobre zestawy do cementowania, jeżeli są należycie przygotowane i zawierają odpowiednie aktywatory. Kluczową zaletą tych zestawów są ich właściwości plastyczne, które zapobiegają skurczowi cementu i migracji gazów oraz wnikaniu cieczy i powstawaniu mikrospękań w warstwie stwardniałego zaczynu, w przestrzeni pierścieniowej w otworze. LCS mają duże znaczenie w zapewnieniu strefowej izolacji w otworze i z tego powodu stwarzają ekologiczne warunki procesom cementacji i tym samym zapewniają długą trwałość otworom.

EN

Liquid cement systems (LCSs) are storable hydraulically active, pre-mixed cement slurries, which are prepared in advance and can deliver good well cementing formulations with properly prepared slurries and activators. A key advantage of LCSs is their ductile behaviour, which militates against cement shrinkage, gas migration, ingress of formation fluids and development of microannuli in the hardened cement sheaths. LCSs are important in securing zonal isolation downhole and thus "greening" the well cementing process, thereby allowing longer-term durability downhole.

6

Cementy wiertnicze. Cz.7. Cementy stosowane do odwiertów o małych średnicach

Bensted J., Smith J. R.

Cement Wapno Beton

|

2009

|

R. 14/76, nr 3

123-132

PL

Cementowanie odwiertów o małych średnicach jest trudne ale ma duże znaczenie. Do cementów stosowanych w celu uzyskania strefowej izolacji w odwiertach o małej średnicy zaliczyć należy dobrej jakości cementy wiertnicze klas G i H, cementy żużlowe i pucolanowe oraz polimerowe, które wszystkie składają się z małych cząstek. Należy także stosować w małych ilościach dodatki upłynniające i opóźniacze. Wiercenie i cementowanie odwiertów o małych średnicach jest dużo tańsze od tradycyjnego prowadzenia wierceń i cementowania odwiertów, a także znacznie korzystniejsze dla środowiska. Cementowanie odwiertów o małych średnicach ma duże znaczenie w przypadku powtórnego otwarcia opuszczonych odwiertów w celu wznowienia wydobycia ropy i gazu i może być przydatne w przyszłości w celu lokowania dwutlenku węgla przez otwory wylotowe lub odwierty. Wzrasta znaczenie cementowania odwiertów o małych średnicach dobrej jakości cementami, jednak jest ono bardziej złożone niż tradycyjne cementowanie za pomocą cementów wiertniczych.

EN

The cementing of slimhole wells is difficult but important. Cements utilised for giving zonal isolation in slimhole wells include good quality Class G or H oilwell cements, slag or pozzolanic cements, or ionomer cements that all have low particle sizes. Additives like fluid loss controllers and retardes need to be pesent in small quantities. Slimhole well drilling and cementing is much cheaper than conventional drilling and well cementing, and is much more environmentally friendly. Slimhole well cementing is advantageous in re-opening previously abandoned wells for extracting more oil and gas, and could be useful in future for trapping unwanted carbondioxide through flood holes or wells. Utilisation of good quality cements for slimhole well cementing is increasing in importance, but is more complex than for the conventional use of standard oilwell cements in normal cementations.

7

Cementy wiertnicze z historycznej perspektywy. Cz.6

Bensted J., Smith J. R.

Cement Wapno Beton

|

2008

|

R. 13/75, nr 3

124-135

PL

Cement został zastosowany po raz pierwszy w wiertnictwie w 1859 roku przez G. Romanowskiego z Snęli Oil Company przy pracach poszukiwawczych w rejonie morza Kaspijskiego w Azerbejdźanie. Cement portlandzki został tu użyty jako środek do budowy bariery oddzielającej wodę od złoża ropy naftowej. Przełom nastąpił gdy A. Bogushchevsky opracował w 1905 r. metodę cementowania otworów wiertniczych opatentował tę metodę w 1906r. i sprzedał licencję firmie Perkins Cement Company z Kalifornii w 1910 r. Cementy wiertnicze opracowane prze Amerykański Instytut Ropy Naftowej pojawiły się na rynku w 1948 roku. Od 1968 roku stosowane są cementy klasy G i H. Normy ISO na cementy wiertnicze opracowane zostały w latach dziewięćdziesiątych. Prace cementacyjne prowadzi się obecnie z użyciem rozmaitych mieszanek spełniających różnorodne wymagania. Nie ma łatwo dostępnych złóż. Cementy dostosowywane są na do potrzeb prac w różnych typach szybów, w trudnych warunkach w odpowiedzi na wyzwania związane z rozwojem wiertnictwa w skali globalnej.

EN

Portland cement was initially utilised by Romanovsky in 1859, when the Shell Oil Company was prospecting for oil in the Caspian Region of Azerbaijan. The cement was employed as a barrier to divert water away from the oil being extracted. A major breakthrough arose when Bogushchevsky invented the two-plug cementing technique during 1905 and licensed this to the Perkins Cement Company in California during 1910 for producing better zonal isolation. API oilwell cements first appeared in 1948 with Class G and H cements being introduced from 1968 onwards. International (ISO) standards for well cements started in earnest in the 1990s. Today there are more complex well cementing formulations requiring more stringent requirements to obtain a good well cement job. Easy-to-access reservoirs are not so commonly encountered nowadays. Different types of well configurations, improved ductility for cements used in critical wells and greater usage of special cements have also arisen. Well cements are continuing to meet the challenges that successful cementing downhole now demands in increasingly difficult operational activities on a global basis.

8

Cementy wiertnicze. Cz.5: Zastosowanie popiołów lotnych w pracach cementacyjnych

Bensted J., Smith J. R.

Cement Wapno Beton

|

2008

|

R. 13/75, nr 1

19-32

PL

Krzemionkowe popioły lotne znalazły różnorodne zastosowania w produkcji cementów wiertniczych i w pracach cementacyjnych w wiertnictwie. Materiały te deponowane są od wielu lat w specyficznych warunkach panujących w odwiertach, co stało się przedmiotem badań i dyskusji, w których wskazano na pozytywne i negatywne strony ich aplikacji. Znacznie mniejsza jest jednakże skala zastosowań wysokowapniowych popiołów lotnych w porównaniu z popiołami krzemionkowymi i dlatego powinny one zostać poddane odpowiednim testom, które pozwolą na określenie ich stosowalności w wiertnictwie na dużych głębokościach.

EN

Pulverised fuel ash, commonly known as fly ash or pfa, has a wide versatility in its applications to oilwell cements and well cementing where high silica fly ash is employed. It has been utilised periodically for many years as a cement extender under a variety of downhole conditions. These applications are discussed and the advantages and drawbacks highlighted. High silica fly ash is shown to have considerable benefits for numerous types of usage. However, high lime fly ash has far less applicability in comparison within this particular area, and needs to be carefully checked out in simulated tests for suitability when it is being considered for downhole utilisation.