Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zjawiska chemiczno-technologiczne podczas zabiegu cementowania otworu w aspekcie projektowania rur okładzinowych

Witek Wiesław, Rzepka Marcin

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 2

92--105

PL

Projektowanie otworów wiertniczych jest zagadnieniem kompleksowym i wielowymiarowym zarówno pod względem liczby kwestii, jakie stoją do rozwiązania przed projektantem, jak też pod względem wymogów w zakresie inżynierii mechanicznej, środowiskowej oraz bezpieczeństwa publicznego. W niniejszym artykule dokonano przeglądu i oceny zjawisk oraz procesów chemicznych (nie zawsze prawidłowo ocenianych), jakie zachodzą w trakcie sporządzania zaczynu cementowego oraz po jego wytłoczeniu w trakcie tworzenia się struktury żelowej cementu i kamienia cementowego. W wyniku skomplikowanego chemicznie przebiegu procesu wiązania zaczynu powstaje nowa struktura rura–kamień cementowy–skała, która w specyficzny sposób tworzy określony rodzaj obciążeń i naprężeń w przestrzeni pierścieniowej, wywierając wpływ na zmianę rozkładu ciśnienia hydrostatycznego. Tego rodzaju zjawiska opisane w niniejszym artykule pozwalają na zrozumienie metodycznego podejścia do procesu projektowania rur, w szczególności w aspekcie zgniatania i rozrywania rur o średnicy >13⅜″ i cienkiej ściance (w IV reżimie obciążeń). Nie znaczy to, że wytrzymałość rur na rozrywanie nie jest istotną kwestią w projektowaniu rur, ale dotyczy to głównie otworów bardzo głębokich, natomiast zgniatanie i rozrywanie rur występuje w szczególnych (często nieprzewidywanych) przypadkach pełnego lub częściowego opróżnienia dla małej głębokości posadowienia rur. Artykuł oparty jest na bogatej literaturze fachowej, jak również na licznych badaniach, jakie prowadzi się w laboratoriach Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego w zakresie zaczynów cementowych i płuczek wiertniczych, a ponadto na stosownych doświadczeniach autorów artykułu – zarówno w zakresie projektowania zaczynów i nadzoru wykonania zabiegów cementowania, jak też projektowania i nadzoru prac związanych z realizacją wiercenia otworu, w tym zapuszczania i cementowania rur.

EN

Borehole design is a complex and multidimensional question in terms of the number of issues to be resolved in terms of mechanical, environmental and public safety engineering requirements. In this article contains a review and evaluation of chemical phenomena and processes (not always correctly evaluated) that occur during the preparation of cement slurry and after its displacement during the formation of the gel structure of cement and cement sheath. As a result of the chemically complicated process of slurry gelation, a new structure is formed, i.e. steel pipe – sheath (cement stone) – a rock which in a specific way produces a specific type of load and stress in the annular space, and thus influences changes in hydrostatic pressure distribution. Such phenomena described in this article allow to understand the methodical approach to the process of designing pipes, especially in the aspect of collapse and burst of pipes with big diameter >13⅜″ and thin wall (in the 4th load regime). This does not mean that the tensile strength of pipes is not an important issue in pipe design, but it mainly concerns very deep boreholes, while collapse and burst of pipes occurs in special (often unforeseen) cases of full or partial evacuation for shallow pipe foundation in the hole. The article is based on extensive professional literature, as well as on numerous tests carried out at Oil and Gas Institute – National Research Institute on different types of cement slurries and drilling muds, and, moreover, on the relevant experience of the authors of the article, both in the field of slurry design and supervision of cement operations, as well as in the design and supervision of works related to drilling of various types of boreholes, including cement job and running casing.

2

Kierunki rozwiązań konstrukcyjnych połączeń gwintowych rur dla górnictwa otworowego

Artymiuk J., Bednarz S.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2010

|

T. 27, z. 1--2

59-66

PL

Znaczne głębokości otworów i związane z tym duże ciśnienia i temperatury oraz środowisko korozyjne mają decydujący wpływ na kierunki modernizacji połączeń gwintowych. Ponadto zapuszczanie rur do otworów kierunkowych i poziomych niesie za sobą obciążenia elementów połączenia gwintowego. W oparciu o wymagania eksploatacyjne, których źródłem są warunki obciążeniowe i środowiskowe występujące w odwiertach naftowych i gazowych dokonano przeglądu konstrukcji połączeń gwintowych rur dla górnictwa otworowego.

EN

Big depths of holes and high pressures and temperatures related as well corrosive environment have decisive impact on development of thread connections modernization. Additionally casing/tubing running to the directional and horizontal holes results in increasing loads of thread connection surfaces. The review of tubular thread connections for petroleum industry is presented on the basis of production requirements and load and environment conditions impacts.

3

Zagadnienia wytrzymałości i wytężenia materiału przy projektowaniu z kolumny rur okładzinowych w odniesieniu do zjawisk zachowania się górotworu w trakcie wiercenia i po odwierceniu otworu

Budak P., Szpunar T., Witek W.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2010

|

R. 13, Nr 3 (143)

4-8

4

Zaczyny cementowe do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w głębokich otworach wiertniczych w temperaturze dynamicznej do ok. 120°C

Rzepka M.

Nafta-Gaz

|

2010

|

R. 66, nr 4

274-279

PL

W artykule przedstawiono badania obciążonych zaczynów cementowych proponowanych do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w temperaturze dynamicznej ok. 120°C. Przy opracowywaniu receptur spełniono wymagania jakimi powinny cechować się obciążone zaczyny cementowe, użyte do cementowania rur okładzinowych w warunkach występowania pokładów soli, wysokich temperatur oraz ciśnień złożowych.

EN

The article presents the research results of load cement-latex slurries. Oil and Gas Institute performed studies that led to new cement slurry formulations containing a hematite additive. They can with stand temperatures of 120°C.

5

Lekkie zaczyny cementowe do uszczelniania technicznych kolumn rur okładzinowych

Kremieniewski M.

Nafta-Gaz

|

2010

|

R. 66, nr 6

477-480

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wytypowanych lekkich zaczynów cementowych do uszczelniania technicznych kolumn rur okładzinowych. Badane zaczyny były zarabiane dziesięcioprocentową lub dwudziestoprocentową solanką NaCl. Gęstość zaczynów zmniejszono za pomocą dodatku 5%, 10%, 15% oraz 20% mikrosfer. W trakcie badań użyto cementu GHSR oraz sprawdzonych w przemyśle dodatków modyfikujących parametry zaczynu.

EN

The article presents the research results of the light cement slurries used for sealing technical facing pipes. The mentioned slurries were mixed with 10% and 20% brine NaCl. The slurries density was reduced by adding 5%, 10%, 15% and 20% microspheres. The process included the usage of GHSR cement type and tested in industry supplements that modify the slurry.

6

Wyznaczanie optymalnych modeli reologicznych dla zaczynów cementowych proponowanych do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w temperaturze dynamicznej do 80°C

Rzepka M., Kremieniewski M.

Nafta-Gaz

|

2008

|

R. 64, nr 10

691-700

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań parametrów reologicznych typowych receptur zaczynów stosowanych, bądź proponowanych do stosowania, w otworach wierconych na obszarze Niżu Polskiego (przedział temperatur od 25 do 80°C). Badane zaczyny zarabiane były 10% lub 20% solanką NaCl. W trakcie badań używano sprawdzonych w przemyśle cementów oraz dodatków modyfikujących parametry zaczynów. Po wykonaniu szeregu pomiarów parametrów reologicznych stwierdzono, że badane zaczyny cementowe najlepiej opisywane są przed dwa modele reologiczne Cassona i Binghama (współczynniki korelacji – R dla tych modeli były najwyższe i wynosiły ponad 0,99).

EN

The article presents the rheological characterization of typical models of slurry used or suggested to usage in the holes drilled in Polish Lowlands (temperature range from 25 to 80°C). The tested models of slurry were attenuated with 10% to 20% brine NaCl. The research included well-tried in industry cements and materials that modify the slurry parameters. The conclusion after measuring the rheological parameters was that the tested models of cement slurry are best characterized by the Bingham model and the Casson model (correlation rates – R for those models were the highest namely 0.99).