لوله گذاری چاهها بالاخص چاههای نفت، گاز، آب و اکتشافاتی قسمتی از عملیات حفاری میباشد که به هنگام پیشرفت عملیات حفاری یا پس از حفر چاهها لازم است. عمل قرار دادن لولههای فولادی سنگینی در داخل چاهها را که به منظور حفاظت آنها انجام میگیرد لوله گذاری چاهها مینامند که مجموعه طول لولهها که به صورت یک تیوب پیوسته و برای یک منظور خاص در عمق معینی از چاه گذاشته میشود رشته لوله های محافظ (casing string) چاه گفته میشود.
هر رشته لوله محافظ از یک یا چند لوله متصل به هم تشکیل شده است. لولههای هر رشته معمولا قطر خارجی و قطر داخلی یکسان دارند. با توجه به عملکرد این رشته لوله ها و وضعیت چاهها چهار نوع رشته لولههای محافظ casing چاه را میتوان برای چاهها بکار برد. البته ضرورتی ندارد که در همه چاهها هر چهار رشته لولههای محافظ مورد استفاده قرار گیرند و در حالت کلی حداقل دو و حداکثر چهار رشته در چاهها به کار برده میشوند. برنامهریزی برای لوله گذاری چاهها معمولا قبل از انتخاب ماشین حفاری صورت میگیرد. در هر چاه که نیاز به لوله گذاری دارد از نظر قطر متهها و لولههای مختلف بکار برده میشوند.
چاه نفت و گاز در واقع شبیه یک مخزن تحت فشار به همراه خط لولهای میباشد که هیدروکربنها را از مخزن به سطح میکشاند. کارکرد مخزن تحت فشار بستگی به عملکرد لوله فولادی که درون چاه قرار میگیرد، دارد. این لوله به نام لوله جداری مشهور است و تا پایان عمر چاه یکپارچگی چاه را تضمین میکند. عمر متوسط یک چاه چهل سال یا بیشتر میتواند باشد. به همین دلیل، طراحی صحیح لوله جداری و در نظر گرفتن تمام نیروها و فاکتورهای محیطی مربوطه اهمیت حیاتی دارد. جداره گذاری در زمان حفر چاه، تکمیل و بهرهبرداری آن کارکردهای مختلفی دارد. در یک چاه عمیق، ممکن است دهها نوع جدارهگذاری مختلف در مراحل گوناگون حفاری یا تکمیل چاه صورت گیرد.
اطراف لوله جداری را سیمان میپوشاند. سیمان، لوله جداری را در برابر نیروهای وارده محافظت میکند و از زوال آن در طولانی مدت جلوگیری میکند. سیمان از خوردگی لوله جداری بر اثر وجود آب نمکدار در طبقات مختلف خاکی جلوگیری میکند. همچنین سیمان وظیفه دارد از نفوذ آب و گازهای مختلف موجود در طبقات زمین به فضای حلقوی لوله جداری ممانعت به عمل آورد. از وظایف دیگر سیمان، آببندی کردن بخشهایی از چاه میباشد که گل حفاری از آنجا نشت کرده و وارد طبقات خاکی میشود. میتوان با استفاده از سیمان چاه را بست و از خروج گاز و سایر سیالات از آن جلوگیری نمود. در نهایت با سیمانکاری میتوان بخش انتهای چاه را آببندی کرده و چاه دیگری را با فاصله از چاه قدیمی حفر نمود.
- انواع لوله های جداری
لولههای جداری انواع مختلف دارند و ممکن است در یک چاه خاص، چندین نوع جدارهگذاری صورت گیرد ولی آنچه رایج است و در اکثر چاههای نفت دیده میشود عبارت است از: لوله جداری اولیه، لوله جدار سطحی، لوله جدار میانی و لوله جداری بهرهبرداری
لوله جداری اولیه یا لوله هادی، قطورترین لوله محافظ چاه است و زمانی کاربرد پیدا میکند که خاکهای سطحی زمین به قدری ناپایدار باشند که در حین حفاری، در اثر خورندگی و شستشوی خاکهای ناپایدار توسط گل حفاری، حفرههای کوچک و بزرگ در سطح ایجاد شود. طول این لولهها بسته به نوع خاکهای سطحی بین ۳ تا ۶ متر است. هدف از قرار دادن لوله جداری اولیه عبارتست از:
هدایت سیال حفاری در مسیر برگشت به سطح دکل در حفاری چاه سطحی و ایجاد سیستم بسته گردش سیال
حفاظت طبقات غیر مستحکم از خورده شدن توسط جریان گل حفاری
تحمل وزن تجهیزات سرچاهی و شیرهای فورانگیر.
جدارهگذاری سطحی اولین بخشی از جدارهگذاری است که تا عمق کافی قرار میگیرد که در برابر فشار ناشی از لگد زدن طبقات مختلف مقاومت کند. وظایف لوله جداری سطحی عبارتست از: امکان نصب شیرهای فورانگیر در سر چاه در حال حفاری برای عمیقتر کردن چاه- حفاظت منابع آب شیرین از آلودگی توسط گل حفاری- عایقکاری طبقات غیر مستحکم جهت جلوگیری از ریزش طبقات و ایجاد مشکل برای چاه.
جدارهگذاری میانی برای چاههای کم عمق نیازی نبوده ولی چاه عمیق به چندین مورد از این نوع جدارهگذاری احتیاج دارد. جدارهگذاری میانی مانند ایستگاه بین جدارهگذاری سطحی و جدارهگذاری بهرهبرداری عمل میکند. اهداف اولیه جدارهگذاری میانی عبارتند از:
افزایش فشار گل حفاری در چاه برای جلوگیری از فشار غیر عادی طبقات و جلوگیری از فوران چاه به نحوی که عمیق کردن آن بدون خطر باشد.
محافظت از عملیات جهتدار انجام شده مانند چاه جهتدار حفر شده زیر جدارهگذاری سطحی که با استفاده از جدارهگذاری میانی محافظت میشود.
جدارهگذاری بهرهبرداری در مخازن با عمر بلند مدت صورت میگیرد. این جدارهگذاری محلی برای لولههای تکمیلی است که از داخل آنها هیدروکربنها از مخزن به بیرون منتقل میشوند. اگر لولههای تکمیلی نشتی داشته باشند، جدارهگذاری بهرهبرداری باید بتواند در برابر فشار سیال مقاومت کند.
۲- لوله آستری
لوله آستری نوعی لوله جداری است که تا سطح امتداد نمییابد بلکه انتهای فوقانی آن در داخل لوله جداری قبلی آویزان میگردد. به بالاترین قسمت لوله آستری که در داخل جداری قیلی نصب میشود، لبه آستری گویند که فاصله این لبه تا کفشک لوله جداری برای چاههای نفتی و گازی متفاوت است. معمولا این فاصله در چاههای نفتی۶۰ متر و در چاههای گازی۱۲۰ متر در نظر گرفته میشود. مهمترین دلیل استفاده از آستری، کم کردن هزینه و در عین حال حفظ مطلوبترین استاندارهای تولید و ایمنی است. در حقیقت با راندن آستری، تعداد لوله جداریها کاهش یافته و با توجه به مدت زمان کمتر برای نصب و سیمانکاری آستری نسبت به جداری، در هزینهها صرفهجویی میگردد.
از دیدگاه عملیاتی، نصب جداریهای کامل و سنگین در چاههای عمیق، مشکلات فراوانی را به وجود میآورد که مهمترین آنها عدم سیمانبندی مناسب (و یا عدم وجود سیمان) در پشت این جداریهاست لذا با راندن لوله آستری این مشکلات قابل حل خواهد بود.
آستریها به سه دسته تقسیم میشوند:
الف) آستری تولیدی: این آستری در سازند تولیدی قرار میگیرد و نفت یا گاز از طریق آن تولید میشود.
ب) آستری حفاری: این نوع آستری، قبل از رسیدن به عمق نهایی رانده میشود و پس از نصب آن حفاری ادامه مییابد.
ج) آستری بلند: این لوله آستری به گونهای رانده میشود که انتهای فوقانی آن نه در لوله جداری مجاورش بلکه در لوله جداری بالاتر نصب میگردد.
۳- آماده سازی چاه
قبل از جدارهگذاری عملیات زیر جهت آمادهسازی چاه انجام میگیرد: عملیات نمودارگیری جهت تعیین قوس و انحراف چاه، محاسبه قطر چاه با استفاده از قطریاب (Caliper Log)، برای تعیین مقدار حجم دقیق محبوس بین دیواره چاه و لوله جداری، اندازهگیری متوسط دما و دمای ماکزیمم در نقاط مختلف چاه برای تعیین مدت زمان سخت شدن دوغاب سیمان و برقوزنی دیواره چاه برای کنترل کردن دیوارههای چاه و به گردش درآوردن و فراوری (Treatment) گل حفاری.
۴- آماده سازی رشته جداری
برای آمادهسازی رشته لوله جداری معمولاً سه شاخه لوله به هم وصل شده و در انبار ذخیره میشود. در محل چاه، مشخصات آنها از قبیل جنس و نوع فولاد، ضخامت و نوع رزوه آن اندازهگیری و تمام لولهها شمارهگذاری میشوند. علاوه برآن تجهیزات جانبی زیر نیز بر روی لولهها نصب میگردد:
- کفشکها (Shoe) و طوق مهار (Shoe) که به لوله پیچ شده و از رزین ترموست برای جلوگیری از باز شدن اتصال پیچی بین آن دو استفاده میشود.
- هم مرکز کنندهها (Centralizers) که به انتهای لوله و هم تراز کفشکها و بالا و پایین ابزار سیمانکاری مرحلهای متصل میشوند.
- خراشندهها (Scratchers) که به انتهای رشته حفاری و احتمالاً کمی بالاتر از انتها متصل میشوند تا لایه سفت شده گل حفاری را از دیواره نفوذپذیر چاه بزدایند.
۵- تجهیزات جداره گذاری
- کفشکها، قطعات استوانهای هستند که لوله جداری را هدایت کرده و کمک میکنند تا وارد بخش غیر جدارهگذاری شده چاه شود.
- طوقه نشیمنگاهی برای ایجاد نشیمنگاهی برای توپی سیمانکاری بکار میرود.
- مرکزیاب: قرار گرفتن لوله جداری در مرکز چاه ایجاد شده یکی از پارامترهای مهمی است که موفقیت سیمانکاری را تضمین میکند. مرکزیاب وسیلهای است که این منظور را برآورده میسازد.
- خراشندهها وظیفه شکستن لایه گل خشک شده در دیواره چاه و ایجاد پیوند بهتر بین سیمان و طبقات خاکی را بر عهده دارند. خراشندهها مخصوصاً در لایههای قابل نفوذ که لازم است لایه ایجاد شده از بین برده شود، بکار میروند.
- آببندها در واقع دیسکهای لاستیکی هستند که قطر بزرگتری نسبت به قطر نامی چاه دارند. دیسک دارای شیارهای مارپیچی است که سبب میشود دوغاب سیمان به سمت انتهای بخش گشاد چاه حرکت کند و حفرهها را بهتر پر کند.
- سبدهای سیمانکاری: از این تجهیزات در نواحی ضعیف برای جلوگیری از هدر رفتن سیمان استفاده میکنند.
- کلهگی سیمانکاری (Cementing Head): کلهگی به سر لوله جداری پیچ شده و دو توپی سیمانکاری را نگه میدارد. کلهگی اجازه میدهد که سیال حفاری گردش کند و دوغاب سیمان پس از آزاد شدن توپی پایین به داخل پمپ شود. توپیهای سیمانکاری در داخل کلهگی قرار دارند. سیمان از داخل کلهگی میگذرد. با برداشتن پین پایین، توپی پایینی آزاد شده و پشت سر آن دوغاب پمپ میشود. پس از گذشت زمان مشخص و پمپ شدن حجم مشخص سیمان به داخل چاه، توپی بالا آزاد میشود.
- توپی سیمانکاری: عموماً برای جداکردن سیالهای مختلف (گل حفاری- سیمان و مخلوط آن دو) در زمانیکه سیالهای مذکور از لوله جداری پمپ میشود، مورد استفاده قرار میگیرد. توپیها از مخلوط شدن سیالها تا حد امکان جلوگیری میکنند و خطر آلودگی سیمان را کاهش میدهند.
۶- سیمانکاری
تهیه و پمپاژ سیمان در چاه نفت را سیمانکاری چاه نفت (cementing) گویند و عملیات سیمانکاری عبارت است از پرکردن فضای حلقوی بین دیواره چاه و جداره لوله جداری با دوغاب مناسب سیمان. عملیات سیمانکاری چاه نفت به منظورهای مختلف انجام میشود:
- برای نشتبندی فضای بین لوله جداری یا آستری رانده شده در چاه (casing or liner) و سازند حفاری شده، که به این فضا اصطلاحاً annulus میگویند.
- برای مسدود نمودن ناحیهای از سازند که در حین حفاری در آن ناحیه، هرزروی گل حفاری اتفاق میافتد که به این ناحیه اصطلاحاً lost circulation zone میگویند.
- برای قرار دادن یک منطقه سخت و محکم که همان پلاگ سیمانی (cement plug) است، جهت منحرف نمودن چاه. بدین معنی که با گذاشتن چند متر دوغاب سیمان در چاه و پس از بستن و سخت شدن آن، با ابزار حفاری انحرافی (directional tools)، چاه در نقطهای مشخص منحرف میشود. لازم به ذکر است که نقطهای که قرار است چاه از آنجا منحرف یا کج شود (KOP)، بایستی به اندازه کافی سخت و محکم باشد که انجام این کار با گذاشتن یک پلاگ سیمانی یا گذاشتن یک قطعه فلزی (whip stock) میسر میگردد.
- برای مسدود نمایی ناحیه ای از مخزن نفت (reservoir) که نیازی به آن نیست و در فرآیند تولید نفت اختلال ایجاد خواهد کرد. هنگامی که حفاری در مخزن نفت بیش از حد ادامه یابد یا تولید از مخزن نفت بیش از حد ادامه پیدا کند، به ناحیه آبی (water zone) خواهیم رسید که چنانچه این ناحیه آبی با سیمان مسدود نشود، نفت تولید شده از چاه حاوی مقدار زیادی آب بوده و مقرون به صرفه نخواهد بود. لذا سادهترین روش حل این مشکل، مسدود نمایی ناحیه آبی مخزن با سیمان است.
- برای مسدودنمایی و متروکه کردن یک چاه.
در حالت کلی دو نوع سیمانکاری وجود دارد که هر کدام اهداف خاصی را برآورده میسازند:
سیمانکاری رشته جداری: در این نوع سیمانکاری، جدا کردن سازند مولد از لایهها و بستر مجاور، محافظت رشته جداری از خوردگی و پوسیدگی به سبب وجود سیالهای خورنده در بسترهای مجاور، ایجاد آببندی و جلوگیری از نشتی برای کنترل و ایمنی تجهیزات سر چاهی مورد نظر میباشد.
سیمانکاری تحت فشار یا سیمانکاری فشاری (Squeeze Cementing) در چاههای مشبک (Perforated borehole): در این نوع سیمانکاری، تزریق سیمان اضافی از بین شبکههای چاه مشبک برای تعمیر سیمانکاری اولیه یا استحکامدهی آن، پرکردن و یا آببندی لایه تهی شده از نفت و جداسازی بستر از لایههای مجاور برای کاستن از درصد آب یا گاز نفوذی در نفت تولیدی مورد نظر میباشد.
سیمان: ترکیب اصلی سیمانهایی که در سیمانکاری چاههای نفت بکار برده میشوند، همان سیمانهای صنعتی است با این تفاوت که از لحاظ ترکیب ساختاری، موادی به آن اضافه میشود که خاصیت پمپپذیری دوغاب سیمان افزایش یابد. نوع مواد و میزان مواد تشکیل دهنده سیمانهای صنعت حفاری باید به گونهای باشد که خواص ذیل را در آنها ایجاد نماید:
ویسکوزیته سیمان و زمان سفت شدن آن به صورتی باشد که بتوان آن را با پمپ در عمق معینی از چاه قرار داد. به محض قرارگیری در چاه باید سریعاً و در کوتاه مدت مقاومت کافی در آن ایجاد شود تا از شکست مکانیکی جلوگیری به عمل آید. از نظر ترکیب شیمیایی، سیالات طبقات مختلف زمین بر روی آن تاثیری نگذارد. چنان قوامی داشته باشد که به مرور زمان تجزیه و فاسد نگردد و کیفیت خود را از دست ندهد. سیمان باید فاقد نفوذپذیری باشد تا سیال طبقات در آن نفوذ نکند.
روش سیمانکاری: روش سیمانکاری به این ترتیب است که دوغاب سیمان با فشار درون لوله جداری وارد میشود. دوغاب پس از عبور از درون لوله وارد فضای حلقوی میشود و تا ارتفاع از پیش تعیین شده بالا میآید. مسیری که دوغاب سیمان طی میکند شبیه مسیر گل حفاری است. یعنی از درون لوله جداری خارج شده و وارد فضای حلقوی میشود. وقتی فضای حلقوی پر شد، ساکن میشود و پس از مدتی خشک شده و سخت میگردد.
قبل از آن که عملیات سیمانکاری آغاز شود، مهندسین سیمان چاه نفت حجم دوغاب سیمانی را که قرار است در چاه پمپ شود، دقیقاً محاسبه کرده و بسته به عمق چاه و هدف سیمانکاری، نوع سیمان و ترکیب دوغاب سیمان را مشخص مینمایند. پس از انجام آزمایشات مشخص با توجه به شرایط چاه (به ویژه دما و فشار) بر روی ترکیب مشخص شده، برنامه سیمان تهیه میگردد. جهت تهیه و پمپاژ دوغاب سیمان در چاه و انجام عملیات سیمانکاری، از مخلوط کن (mixer) و پمپهایی خاص که بر روی ماشین ویژهای سوار است، استفاده میشود. این ماشین pump truck نام دارد.
۷- آزمایشهای سیمان چاه نفت
سیمانکاری لولههای درون چاهی یکی از اصلیترین عملیاتهای انجام شده در طول حفاری یک چاه میباشد. سیمان عملکرد اساسی در نگهداری لولههای جداری و مغزی و تجهیزات سر چاهی دارد. همچنین سیمان یک سد غیر قابل نفوذ در برابر عبور گازها و سیالات سازند ایجاد مینماید و بدین ترتیب سازندها ایزوله میشوند. به منظور اطمینان از موفقیت در کلیه عملیاتهای سیمانکاری چاههای نفت و گاز، دوغابهای سیمان بر اساس شرایط چاه طراحی و آزمایش میگردند. آزمایشات زیر بصورت یک روال عادی در آزمایشگاه سیمان صورت می پذیرد.
۱- آزمایش زمانبندش: در این آزمایش افزایش گرانروی دوغاب سیمان با گذشت زمان در شرایط دمای گردشی و فشار ته چاه نمایش داده میشود. هنگامی که گرانروی به۱۰۰۰۰ سانتی پواز رسید، مدت زمان سپری شده همان زمان بندش دوغاب در نظر گرفته میشود. از یک دستگاه کانسیستومتر دما بالا- فشار بالا جهت انجام آزمایشات به روش API استفاده میگردد. هنگامی که سیمانکاری در چاهی با دمای پایین انجام میشود، ممکن است بکارگیری یک افزایه تند کننده به منظور کاهش زمان بندش لازم باشد تا انتظار جهت بندش سیمان به حداقل برسد؛ از طرف دیگر هنگام سیمانکاری چاههای دما بالا احتمال استفاده از افزایه کند کننده زیاد است.
۲- آزمایش استحکام تراکمی: آزمایش استحکام تراکمی، اندازهگیری فشار مورد نیاز جهت خرد کردن یک قالب سیمان با هندسه مشخص تحت تراکم نامحدود و یک محور میباشد. دوغابهای سیمان در قالبهای برنجی به اندازه دو اینچ مکعب بر اساس روش API و در شرایط دمای ساکن و فشار ته چاه در دستگاه curing chamber سخت میگردند. مکعبهای سخت شده سیمانی پس از گذراندن زمان معین، جهت تعیین استحکام با پرس خرد میگردند. پس از اینکه پمپاژ دوغاب متوقف گردید، لازم است مشخص گردد استحکام تراکمی سیمان به چه میزان و با چه سرعتی شکل میگیرد. سیمان سخت شده بایستی به اندازهای استحکام داشته باشد تا لولههای جداری و مغزی را نگه دارد. معمولا استحکام تراکمی به میزان۱۰۰ پام برای نگهداشتن لولههای جداری کافی بوده و جهت ادامه حفاری معیار استحکام تراکمی۵۰۰ پام در نظر گرفته میشود.
دستگاه U.C.A. اولتراسونیک سمنت آنالایزر دستگاهی است که از چهار جزء ساخته شده است که با هم جهت تشکیل سیستم آنالایزر کار میکنند. این تجهیز میتواند استحکام تراکمی سیمان را بر اساس زمان و بصورت پیوسته اندازهگیری نماید و همچنین مدت زمان انتظار جهت بندش سیمان (WOC) دوغابهای مختلف را بر اساس زمان عبور امواج اولتراسونیک از ستون سیمان میسنجد. UCA میتواند در حداکثر فشار کاری ۲۰۰۰۰پام و حداکثر دمای کاری۴۰۰ درجه فارنهایت عمل کند.
دستگاه پرس در آزمایش استحکام تراکمی، اندازهگیری فشار مورد نیاز جهت خرد کردن یک قالب سیمان با هندسه مشخص تحت تراکم نامحدود و یک محوری میباشد که توسط دستگاه پرس صورت میگیرد .
۳- آزمایش اندازهگیری میزان هرزروی عصاره دوغاب سیمان: در آزمایش هرزروی سیال، هرزروی آب یک دوغاب سیمان از خلال یک صافی نفوذپذیر (مش ۳۲۵) در دمای گردشی ته چاه (۴۵۰ درجه فارنهایت) و با حداکثر فشار نسبی۲۰۰۰ پام اندازهگیری میگردد. این آزمایش با استفاده از یک فیلتر پرس فشار بالا- دما بالا بر اساس روش API میزان هرزروی عصاره دوغاب سیمان اندازهگیری و شبیهسازی میگردد و مایع فیلتر شده در مدت زمان۳۰ دقیقه جمعآوری میشود. سیال میتواند از دوغاب سیمان بدرون سازند هرز رود. هرزروی آب بطور قابل ملاحظهای نسبت سیمان به آب دوغاب و در نتیجه گرانروی را تغییر میهد. در شرایط حاد این مساله میتواند باعث بندش سریع سیمان و غیر قابل پمپاژ کردن آن گردد. در دوغابهای سیمان، هرزروی کم سیال سیمان به منظور اطمینان از بندش سیمان و ممانعت از ایجاد آسیب به سازند و نفوذ گاز لازم و ضروری بنظر میرسد. معمولا هرزروی سیال دوغاب سیمان بایستی در محدوده ۵۰ تا ۱۰۰ میلی لیتر در ۳۰ دقیقه باشد.
۴- اندازهگیری خواص رئولوژیکی: رابطه بین تنش برشی و شدت برش با استفاده از گرانروی سنج FANN 35 که یک گرانرویسنج دورانی است، تعیین میگردد. با ترسیم رایانهای تنشهای برشی در شدتهای برشی متناظر، مدل رئولوژیکی (نیوتونی، بینگهام پلاستیک و یا پاورلا) که کاربرد بیشتری دارند، مشخص میگردد. هنگامیکه مدل مشخص گردید پارامترهای مربوطه مثلPV و YP در مدل بینگهام پلاستیک و یا اندیس رفتار جریان و اندیس گرانروی در مدل پاورلا میتوانند محاسبه گردند. به منظور محاسبه رژیم جریان و فشار اصطکاکی از خواص سیال و هندسه لوله استفاده میشود.
۵- آزمایش آب آزاد: زمانیکه دوغاب سیمان در شرایط ایستا باشد، ممکن است بر اثر رسوب ذرات سیمان آب آزاد ایجاد شود. این مساله در چاههای کج و افقی بحرانی و مشکل آفرین خواهد بود. آزمایش آب آزاد در یک استوانه مدرج ۲۵۰ میلیلیتری انجام میشود. دوغاب سیمان تهیه شده بر اساس استاندارد API در یک گرانرویسنج تحت دمای استاتیک ته چاه به مدت ۲۰ دقیقه بهم زده و درون یک استوانه ریخته میشود.
۶- اندازهگیری چگالی دوغاب: چگالی دوغاب سیمان توسط یک ترازوی گل تحت فشار تعیین میگردد. نمونه دوغاب در یک فنجان با حجم ثابت تحت فشار ریخته شده و وزن آن اندازهگیری میشود. با فشرده کردن فنجان نمونه، هوای موجود به حجم ناچیزی فشرده شده و اندازهگیری چگالی دوغاب با دقت بیشتری صورت میگیرد. چگالی دوغاب سیمان باید به اندازهای باشد که فشار یک سازند نفوذپذیر کنترل گردد ولی در عین حال فشار هیدرواستاتیکی ایجاد شده نباید سازندهای ضعیف را بشکافد.
۷- سازگاری گل، جداکننده و دوغاب سیمان: سازگاری جداکننده با سیال حفاری و دوغاب سیمان با مقایسه خواص رئولوژیکی گل، جداکننده و دوغاب سیمان با خواص رئولوژیکی مخلوطهای جداکننده با گل و جداکننده با دوغاب سیمان در نسبتهای مختلف چک میشود. اثر جدا کننده بر زمان بندش دوغاب سیمان و تراکم استحکامی سیمان سخت شده در نسبتهای مختلف جداکننده/دوغاب مشخص میگردد.
۸- کنترل کیفی سیمان و افزایه: کلاسهای API سیمانهای چاههای نفتی به ۹ نوع تقسیمبندی میگردند. متداولترین کلاس سیمان مصرفی در ایران، سیمان کلاس G میباشد. آزمایشات کنترل کیفی بصورت متداول بر روی سیمانهای مصرفی انجام میگردد تا از کسب نیازهای شیمیایی و فیزیکی داده شده در استاندارد API spec 10 اطمینان حاصل گردد. به منظور تضمین کیفیت مناسب افزایههای مصرفی در عملیاتهای سیمانکاری، آزمایشات کنترل کیفی در یک روال جاری صورت میگیرد.
۹- اندازهگیری قدرت ژله شدن دوغاب سیمان: با استفاده از تجهیز آزمایشگاهی SGS میتوان قدرت ژله شدن دوغاب سیمان و همچنین مدت زمان بندش آنرا تعیین کرد. نمونه دوغاب در یک فنجان استاندارد ریخته شده و پس از قرار گرفتن در دستگاه آزمایش میگردد. محدوده اندازهگیری تجهیز SGS با فرض جریان پلاگ نمونه دوغاب در شدت برشهای بسیار پایین مشخص میگردد.
۱۰-اندازهگیری خواص رئولوژیکی در دما و فشار بالا
۱۱-اندازهگیری میزان مهاجرت گاز در دوغاب سیمان: مهاجرت سیال و گاز از درون دوغاب سیمان یکی از دلایل عمده شکست عملیات سیمانکاری بوده و عملیاتهای درمان کننده بسیار پرخرج خواهد بود. آنالایزر مهاجرت گاز (FMA) دوغاب سیمان را از نظر هجوم سیالات سازند (گاز و آب نمک) پس از عملیات سیمانکاری شبیهسازی مینماید. این آنالایزر کلیه موارد مورد نیاز به منظور شبیهسازی واقعی پارامترهایی مثل دما، فشار هیدرولیکی، فشار سیال سازند و گرادیانهای فشار محرک جریان از خلال ستون سیمان را برآورده مینماید.
- 1787 نفر
دیدگاه های شما