لوله های جداری و سیمانکاری


موضوعات

آمار سایت

  • تعداد مطالب : 333
  • تعداد کاربران : 13134
  • تعداد دیدگاه ها : 292
  • بازدید امروز : 75
  • بازدید دیروز : 1,688
  • بازدید کل : 971,527

برچسب ها

  • سیمان کاری چاه های نفت,روش های سیمان کاری چاه نفت و گاز,آموزش سیمان کاری چاه های نفت,سیمان حفاری,آزمایش زمان بندش سیمان,جداره گذاری چاه,سیمانکاری تحت فشار یا سیمانکاری فشاری (Squeeze Cementing),تجهیزات جداره گذاری,آماده ­سازی چاه جهت حفاری,لوله آستری,انواع لوله آستری,وظایف لوله ­های جداری,casing string,سایت نفت یاسوج,

کاربران

کانال ما در آپارات

کاربر عزیز به سایت ما خوش امدی
برای استفاده از تمامی بخش ها در سایت عضو شوید.

تبلیغات

لوله های جداری و سیمانکاری

لوله های جداری و سیمانکاری

تاریخ : چهارشنبه 17 ارديبهشت 1393
بازدید : 732
دیدگاه :
نوشته : هادی گلستانی

http://up.oil-yasuj.ir/up/oil-yasuj/Documents/book/casing-driling-517x322.jpg

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.

http://up.oil-yasuj.ir/up/oil-yasuj/Documents/book/%D9%84%D9%88%D9%84%D9%87-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%AC%D8%AF%D8%A7%D8%B1%DB%8C.png

- 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:

  1. 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.
  2. هم مرکز کننده­ها (Centralizers) که به انتهای لوله و هم تراز کفشکها و بالا و پایین ابزار سیمانکاری مرحله­ای متصل می­شوند.
  3. 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

  1. کفشکها، قطعات استوانه­ای هستند که لوله جداری را هدایت کرده و کمک می­کنند تا وارد بخش غیر جداره­گذاری شده چاه شود.
  2. طوقه نشیمنگاهی برای ایجاد نشیمنگاهی برای توپی سیمانکاری بکار می­رود.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. سبدهای سیمانکاری: از این تجهیزات در نواحی ضعیف برای جلوگیری از هدر رفتن سیمان استفاده می­کنند.
  7. 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.
  8. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.

ارسال نظر برای این مطلب


نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتی

تالار گفتمان نفت یاسوج


وبلاگ نفت یاسوج

آخرین ارسال ها

اطلاعات کاربری


عضو شويد

نام کاربری :
رمز عبور :

فراموشی رمز عبور؟

عضویت سریع
نام کاربری :
رمز عبور :
تکرار رمز :
ایمیل :
نام اصلی :
کد امنیتی : * کد امنیتیبارگزاری مجدد

آرشیو

خبرنامه

براي اطلاع از آپدیت شدن سایت در خبرنامه سایت عضو شويد تا جديدترين مطالب به ايميل شما ارسال شود

نظرسنجی

به نظر شما بهترین گرایش مهندسی نفت کدام است؟




کدهای اختصاصی

ADS