تاثیر ترکیب جدیدی از افزایه کنترل افت صافآب با پخش کننده، بر خواص رئولوژیکی دوغاب بدون نمک، زمان بندش و استحکام سیمان حفاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گرایش حفاری دانشکده مهندسی نفت دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 مربی دانشکده مهندسی نفت دانشگاه صنعتی امیرکبیر

10.22124/jcr.2024.25770.1632

چکیده

هنگامی‌ که دوغاب در پشت لوله‌های جداری فرستاده می‌شود، آب دوغاب ممکن است به واسطه اعمال فشار و دما بر دوغاب، توسط سازند جذب شود. این پدیده می‌تواند باعث هیدراتاسیون ناکافی سیمان و در نتیجه تغییر خواص مکانیکی دوغاب شود. افزایه‌های کنترل‌کننده صافآب از نشت مایع به سازند نفوذپذیر جلوگیری می‌کنند تا سیمان بتواند مقدار مناسبی آب را نگه دارد و ایمنی کار تضمین شود. از دست دادن بیش از حد سیال ممکن است فضایی را برای ورود گاز به دوغاب سیمان فراهم نماید به همین علت افزایه-های کنترل صافآب برای کاهش مهاجرت گاز نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. گرچه امروزه عوامل بسیاری به عنوان فاکتور های تاثیر گذار در این مورد شناسایی شده‌اند اما دو پارامتر آب آزاد و افت صافی دوغاب مهم ترین موارد قلمداد می‌شوند. در این مقاله با استفاده از ترکیب جدیدی از افزایه‌های کنترل‌کننده صافآب به صورت ترکیبی از مواد پودری و مایع تلاش شده است تا از افت صافی جلوگیری شود، خواص رئولوژیکی بهبود یابد و همچنین با کاهش زمان انتقالی بندش از مهاجرت گاز هم تا حدود زیادی جلوگیری به عمل آید. علاوه بر رئولوژی و زمان اختلاط مناسب، آب از دست دادگی در دو دمای چرخشی 150℉ (دمای استاتیک ℉175) و ℉180 (دمای استاتیک 210℉) تا 20 cc کنترل شد. همچمین با استفاده از این فرمولاسیون می‌توان آب آزاد را به صفر و زمان انتقالی بندش سیمان از 30 BC تا 70 BC را کاهش داده و به 25 دقیقه رساند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of a new combination of FLC and Dispersant on the rheological properties, thickening time and compressive strength of cement slurry without salt

نویسندگان [English]

  • Mohammad Khazaei 1
  • Mohsen Dehvedar 2
1 Petroleum Department, Amirkabir University
2 Petroleum Department, Amirkabir University
چکیده [English]

A few volumes of the water that exist in the cement slurry may be absorbed by the formation due to enough pressure and temperature exerted on it. This phenomenon can lead to miss-hydration. Filtration control additives are used to bridge the porous media and prevent liquid migration across it. Insufficient filtration control may cause gas migration. In this area, there are many effective parameters but the free water and filtrate volume are essential. In this article, for controlling the filtrate volume, after studying different additives with different formulation, it was tried to couple a powder FLC with a liquid one. The results had a good effect on rheological properties and decreased the transition phase between liquid and solid behavior. The filtrate volume was controlled at 1000 psi between 150F and 180F. The rheological characteristics were controlled in the API range. The mixing time was decreased and the free water was omitted.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fluid Loss
  • Drilling cement slurry
  • Free Fluid
  • Gas migration
  • Thickening time
  • Compressive strength

مراجع

[1]. Maagi, M.T., Lupyana, S.D. and Gu, J., 2019. Effect of nano-SiO 2, nano-TiO 2 and nano-Al 2 O 3 addition on fluid loss in oil-well cement slurry. International Journal of Concrete Structures and Materials, 13, pp.16.
[2]. Strange, A.F. and Brothers, L.E., 1990, April. Synthetic Polymer Developed for Cement Fluid-Loss Control. In SPE Western Regional Meeting (pp. SPE-20043). SPE.
[3]. Ravi, K., Bosma, M. and Hunter, L., 2003, February. Optimizing the Cement Sheath Design in HPHT Shearwater Field. In SPE/IADC Drilling Conference. OnePetro.
[4]. Newlove, J.C., Portnoy, R.C., Schulz, D.N. and Kitano, K., Exxon Research and Engineering Co, 1984. Fluid loss control in oil field cements. U.S. Patent 4,480,693.
[5]. Jintang, G., Haichuan, L.U., Shuoqiong, L.I.U., Jianzhou, J.I.N. and Yongjin, Y.U., 2012. The novel fluid loss additive HTF-200C for oil field cementing. Petroleum Exploration and Development, 39(3), pp.385-390.
[6]. Baret, J.F., 1988, November. Why cement fluid loss additives are necessary. In SPE International Oil and Gas Conference and Exhibition in China (pp. SPE-17630). SPE.
[7]. Broni-Bediako, E., Joel, O.F. and Ofori-Sarpong, G., 2016. Oil well cement additives: a review of the common types. Oil Gas Res, 2(1), pp.1-7.
[8]. Tao, C., Rosenbaum, E., Kutchko, B.G. and Massoudi, M., 2021. A brief revie of gas migration in oilwell cement slurries. Energies, 14(9), p.2369.
[9]. Haijin, Z., Jiansheng, Q., Aiping, L., Jianlong, Z. and Jiaxing, X., 2010, June. A  
new method to evaluate the gas migration for cement slurries. In International
Oil and Gas Conference and Exhibition in China. OnePetro.
[10]. Tabatabaee Moradi, S.S. and Nikolaev, N.I., 2021. Study of Bonding Strength at Salt-cement Interface During Cementation of Salt Layers. International Journal of Engineering, 34(2), pp.581-586.
[11]. Broni-Bediako, E., Joel, O.F. and Ofori-Sarpong, G., 2016. Oil well cement additives: a review of the common types. Oil Gas Res, 2(1), pp.1-7.
[12]. Tao, C., Rosenbaum, E., Kutchko, B.G. and Massoudi, M., 2021. A brief review of gas migration in oilwell cement slurries. Energies, 14(9), p.2369.
[13]. Kamali, M., Khalifeh, M., Saasen, A., Godøy, R. and Delabroy, L., 2021. Alternative setting materials for primary cementing and zonal isolation–Laboratory evaluation of rheological and mechanical properties. Journal of Petroleum Science and Engineering, 201, p.108455.
[14]. Larki, O.A., Apourvari, S.N., Schaffie, M. and Farazmand, R., 2019. A new formulation for lightweight oil well cement slurry using a natural pozzolan. Advances in Geo-Energy Research, 3(3), pp.242-249.
[15]. Awl, M.J., Abdulla, A.S.K. and Tayeb, N.A., 2020. Experimental Investigation on The Effect of PolyVinyl Alcohol on Cement Fluid Loss in Oil Wells. Kurdistan Journal of Applied Research, 5(1), pp.128-136.
[16]. Abbas, G., Irawan, S., Kumar, S. and Elrayah, A.A., 2013. Improving oil well cement slurry performance using hydroxypropylmethylcellulose polymer. Advanced Materials Research, 787, pp.222-227.
[17]. Namkon, L., Abhinav, P., Gary, O.K.C., Juhyuk, M., Min-Hong, Z., Arthur, C.C.H., Klaus, H. and Hau, K.K., 2018. Experimental design of a well cement slurry for rapid gel strength development. Construction and Building Materials, 191, pp.1093-1102.
[18]. Woodland, F., Dankwah, J.R., Amorin, R. and Dabo, K., 2022. Evaluation of the Effect of Water Hyacinth Ash (WHA) as an Additive on Local Portland Cement for Oil Well Cementing. International Journal of Scientific Development and Research, 7(8), pp.1-11.
[19]. Jintang, G., Haichuan, L.U., Shuoqiong, L.I.U., Jianzhou, J.I.N. and Yongjin, Y.U., 2012. The novel fluid loss additive HTF-200C for oil field cementing. Petroleum Exploration and Development, 39(3), pp.385-390.
[20]. Andersen, C.D., Lin, Y.Y. and Liang, J.T., 2019. Polyelectrolyte-Complex Nanoparticles for Fluid-Loss Control in Oilwell Cementing. SPE Drilling & Completion, 34(02), pp.103-113.
[21]. Moradi, S.S.T. and Nikolaev, N.I., 2017. Free fluid control of oil well cements using factorial design. Journal of engineering research, 5(1).
[22]. Soltanian, H., Khalokakaie, R., Ataei, M. and Kazemzadeh, E., 2015. Fe2O3 nanoparticles improve the physical properties of heavy-weight wellbore cements: A laboratory study. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 26, pp.695-701.
[23]. Nelson, E.B. ed., 1990. Well cementing. Newnes.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار