Zementierdienstleistungen

Zementierungsarbeiten sind erforderlich, um die Bohrlochverrohrung an Ort und Stelle zu halten und jegliche Flüssigkeitsbewegung vom Reservoir zum Bohrloch zu verhindern. Es bietet auch eine Zonenisolierung und bietet bei Bedarf Dichtungen. Zement wird durch Mischen von Wasser, Bohrlochzement (API-Zement, Portlandzement) und Chemikalien hergestellt, um Zementschlamm herzustellen. Diese Aufschlämmung wird durch das Futterrohr in das Bohrloch gepumpt und füllt den Raum zwischen dem Futterrohr und dem Bohrloch (offener Bohrlochbereich unter dem Futterrohr).

Ein Stopfen (Zementierstopfen oder Abstreifstopfen) wird in das Gehäuse eingeführt, bevor der Zementpumpbetrieb beginnt. Wenn die Aufschlämmung durch die Verrohrung voranschreitet, bewegt sich der Stopfen der Zementaufschlämmung voraus, sorgt für eine Abdichtung und entfernt alle Ablagerungen oder Partikel aus der Verrohrung. Dies ist erforderlich, um sicherzustellen, dass Zementschlamm nicht mit anderen Bohrlochflüssigkeiten vermischt wird und frei von Verunreinigungen ist. Eine spezielle Ausrüstung am Boden des Futterrohrs (Schwimmerkragen und Schwimmschuh) ermöglicht es, dass Zementschlamm aus dem Futterrohr austritt und die Lücke zwischen dem Futterrohr und dem Bohrloch füllt. Diese Werkzeuge verhindern auch, dass Bohrspülungen zurück in die Verrohrung gelangen. Sobald der Zementschlamm ausgehärtet ist (Eindickzeit), gilt ein Zementiervorgang als abgeschlossen und alle Werkzeuge werden entfernt. Die Aushärtungszeit hängt von einer Reihe von Bohrlochparametern und Bohranforderungen ab. Verschiedene Chemikalien, die während des Zementiervorgangs verwendet werden, ermöglichen es Ingenieuren, Zementschlämme mit der erforderlichen Aushärtezeit zu entwerfen.

Zementiervorgänge werden in primäre Zementierung/zonale Zementierung und sekundäre Zementierung unterteilt. Das Hauptziel der primären Zementierung besteht darin, das Futterrohr an Ort und Stelle zu halten. Eine Zonenisolierung ist erforderlich und entworfen, um den Flüssigkeitsfluss zwischen den Zonen in einem Bohrloch zu kontrollieren, eine Zone mit verlorener Zirkulation abzudichten, das Eindringen von Wasser in das Bohrloch zu reduzieren/zu verhindern. Die primäre Zementierung wird beim Bohren eines neuen Bohrlochs verwendet. Sekundäres Zementieren oder Squeeze-Job wird verwendet, um Probleme mit dem primären Zementierungsjob zu beheben oder Zementierungsprobleme zu beheben, die während der Produktion, beschädigter Verrohrung, perforierter Abschnitte, Plug & Abricht eines Bohrlochs verursacht wurden, und helfen, bessere Bohrlochstimulationsarbeiten durch effektives . zu erreichen Gefangenschaft.

Die Herstellung der richtigen Zementschlämme und das Erreichen der erforderlichen physikalischen Eigenschaften sind von sehr großer Bedeutung, um sicherzustellen, dass die primäre Zementierungsarbeit gut ausgeführt wird und die Bohrlochintegrität erhalten bleibt. Wenn die Zementaushärtungszeit nicht richtig berechnet wurde und die erforderlichen physikalischen Eigenschaften der Zementschlämme nicht erreicht werden, kann ein Bohrloch nach innen einstürzen, was zu massiven Schäden und erheblichen Kosten führt, wonach das Bohrloch aufgegeben werden kann. Zementschlamm wird an der Oberfläche (auf einer Bohrinsel) aufbereitet und gemischt und dann mit leistungsstarken Zementierpumpen zum Bohrloch gepumpt. Bei Onshore-Anwendungen werden Spezialfahrzeuge zum Mischen und Pumpen von Zementschlamm verwendet.

Chemikalien oder Zusatzstoffe, die zur Herstellung von Zementschlämmen verwendet werden, enthalten Beschleuniger – die die Aushärtezeit des Zements verkürzen – und Verzögerer – die die Aushärtungszeit des Zements verlängern. Andere Chemikalien verändern die Dichte des Zements, die Druckfestigkeit und die Fließfähigkeit. Zusätze, sogenannte Extender, werden verwendet, um ein höheres Zementvolumen zu erreichen, sodass weniger Zement verwendet wird. Antischaummittel werden verwendet, um Schaumbildung zu bekämpfen. Für Tiefbrunnen, Hochdruck- und Hochtemperaturbrunnen, H2S-Bohrlöcher und CO2-beständige Zementsysteme werden andere Spezialchemikalien zur Herstellung von Zementschlämmen verwendet.

Je nach Formation und Brunnencharakteristik spielt die Auslegung von Zementschlämmen und Einbautechniken eine der zentralen Rollen. Die Qualität von Bohrlochzement und -additiven kann einen enormen Einfluss sowohl auf die Integrität der Bohrlöcher als auch auf die Kosten der Zementierungsdienstleistungen haben. Häufige Labortests von Zusatzstoffen und Zementschlämmen selbst sind erforderlich, um sicherzustellen, dass die tatsächlichen Parameter mit den geplanten Eigenschaften der Zementschlämme übereinstimmen.

Im Durchschnitt machen die primären Zementierungsleistungen etwa 5 % der Bohrlochkosten aus. Die sekundäre Zementierung kann zu einer schrittweisen Erhöhung der Bohrlochkosten um bis zu 20 % führen.