Novice iz industrije

Preskus stabilnosti cementne gošče iz naftnih vrtin pri visoki temperaturi in visokem tlaku

2022-06-27

1.Vprašanja

Pri načrtovanju cementne brozge pod pogoji visoke temperature in visokega tlaka v dejanski vrtini ima sedimentacija, ki jo povzroči nestabilnost cementne gošče, negativen vpliv na kakovost cementiranja, zlasti pri razvoju usmerjenih vrtinin vodoravni vodnjaki."Prosta voda", ki jo tvori gnojevka med utrjevanjem in utrjevanjem, je dovolj, da nastane kanal na vrhu obroča, zaradi česar je izolacija neučinkovita in povzroči neuspeh cementiranja.Zato nadzor "proste vode" postane ključni dejavnik pri načrtovanju cementne brozge za horizontalne vrtine.Trenutno na Kitajskem ni posebne metode za testiranje stabilnosti cementne brozge pri visoki temperaturi in visokem tlaku.Cementno zmes lahko vlijete v merilni valj šele po mešanju, količino "proste vode" na vrhu cementne zmesi pa lahko izmerite po tem, ko nekaj časa stojite pri normalni temperaturi in tlaku ali v vodni kopeli, daizmerite njegovo stabilnost.Čeprav je "prosta voda", izmerjena pri normalni temperaturi in tlaku, zelo majhna, lahko pri visoki temperaturi in visokem tlaku nastane velika količina "proste vode", kar resno vpliva na kakovost vodnjaka.Zato ta preskusna metoda ne more resnično odražati vdolbine. Dejanska stabilnost cementne brozge nima vodilnega pomena za načrtovanje cementne brozge.Nujno je treba razviti napravo, ki lahko odraža stabilnost cementne brozge pri visoki temperaturi in visokem tlaku.

Trenutno British Petroleum Company (BP) v tujini uporablja enovaljno cev za usedanje cementne brozge_11.Po obdobju uporabe je tesnjenje razcepljenega in prislonjenega dela sedimentacijske cevi te strukture enostavno pokvariti, kar povzroči pronicanje in strjevanje gnojevke.Ni ga lahko odstraniti iz kalupa, hkrati pa je lahko povzročiti slabe pojave, kot je neusklajenost, ko sta dve polovici cevi upognjeni.Naprava je med delovanjem nagnjena tudi k prevračanju.Poleg tega lahko ta struktura z eno cevjo testira samo eno formulo naenkrat, zaradi česar imajo rezultati testa določene omejitve in ne morejo v celoti izkoristiti prostora kotlička za strjevanje.Učinkovitost testa je nizka.

2.Struktura naprave

Glede na trenutno stanje opreme za testiranje stabilnosti visoke temperature in visokega tlaka za cementno brozgo doma in v tujini.Za izpolnitev potreb laboratorija za cementno brozgo naftnega polja in povezanih znanstvenoraziskovalnih enot za izvajanje testiranja stabilnosti pri načrtovanju formulacij cementne brozge.Razvit je bil nov tip večcilindrične kombinirane naprave za testiranje stabilnosti cementne brozge.Napravo lahko uporabljate skupaj s kotlom za sušenje cementa pri visoki temperaturi in visokem tlaku.Preizkuša lahko stabilnost cementne brozge pod pogoji visoke temperature in visokega tlaka v dejanski vrtini.Da bi odpravili omejitve in nepredvidljivost preskusa z enim valjem, se lahko preskus stabilnosti pod enakimi eksperimentalnimi pogoji (temperatura, tlak) izvede tudi za več cementnih mešanic z neobveznimi formulacijami.Da bi bili rezultati zanesljivejši, naprava maksimira prostor v ohišju kotlička za strjevanje strnišča in je nameščena stabilno, ne da bi se prevrnila.Čiščenje, celotna naprava je kompaktna in praktična.Hkrati tudi razširi funkcijo uporabe kotlička za strjevanje in izboljša stopnjo izkoriščenosti opreme.Napravo lahko po potrebi kombinirate z dvema ali štirimi valji, glejte sliki 1 in 2.

Preskus stabilnosti cementne gošče iz naftnih vrtin pri visoki temperaturi in visokem tlaku

Opomba: 1 je noga;2 je spodnji pokrov;3 je tesnilno tesnilo;4 je osnova;5 je preskusni valj;6 je ojnica;7 je obroč za grlo;l8 je pokrov cilindra za gnojevko;9 je zgornji pokrov;l0 je pritrdilna matica l11 je poseben ročaj

Preskusni valj je sestavljen iz dveh skupaj povezanih polcevi.Zapiralni del uporablja posebno metodo tesnjenja, tako da, ko sta dve polovični cevi spojeni skupaj, tvorita celoten valj in tvorita glavno tesnilno površino oziroma dve pomožni tesnilni površini.Ko je vratni obroč vpet, se tri tesnilne površine hkrati stisnejo, da se zagotovi zanesljivo tesnjenje, strjen cementni kamen pa je mogoče enostavno odstraniti, da ne povzroči slabega tesnjenja in povzroči, da se spoj dveh polcevi zlomi.pronicajo in kondenzirajo, tako da sta dve polovici cevi Adhezija in težave pri odstranjevanju iz kalupa.Ta vrsta zaponke je primerna tudi za pozicioniranje in odstranjevanje iz kalupa.Ko je miza upognjena, lahko prepreči nepravilno poravnavo obeh polcevov.Pri odstranjevanju iz kalupa samo premaknite dve polovici cevi bočno, da enostavno odstranite + in zagotovite celovitost testnega bloka.in natančno testirano.Med preskusni valj in podnožje je dodano tesnilo, ki preprečuje uhajanje cementne brozge vzdolž navoja in povzroča adhezijo na navoju.Pokrov cilindra za gnojevko in preskusni valj sta v drsnem prileganju, ki ima dobro tesnjenje in ju je mogoče odstraniti, pokrov cilindra za gnojevko pa lahko prehaja skozi komunikacijski utor, ki ne more samo prenašati tlaka v kotlu za strjevanje na cementno brozgov cilindru.Ne bo povzročilo pojava mešanja med utrjevalno tekočino in cementno brozgo v jeklenki, prav tako pa je priročno odstraniti preostale delce cementa v rezervoarju po poskusu.Preskusni kalupi so vstavljeni v zgornjo in spodnjo pokrivno ploščo z utori in pritrjeni s pritrdilnimi maticami s povezovalnimi vijaki.Oblika zgornje in spodnje pokrivne plošče celovito upošteva hladilno tuljavo v kotlu za strjevanje in položaj sonde termočlena na dnu.Odsek loka je vpisan v notranjo steno kotlička, da se zagotovi, da je preskusni kalup nameščen na sredini.V središču preskusnega načina je votel prostor, kjer je termočlen vstavljen v telo kotlička iz sredine zgornjega dela pokrova kotlička.Dvovaljni tip ima votlo ojnico, tako da je termočlen mogoče vstaviti vanjo;V okroglo luknjo vstavimo galvanski par, napravo pa s posebnim ročajem vstavimo ali vzamemo iz kalupa.Po vstavitvi odstranite ročaj, da pokrijete pokrov kotlička.Po vzdrževanju vzemite ven preskusni kalup in odstranite pritrdilno matico in vratni obroč, da ločite. Odstranite kalup, celotno napravo je enostavno upravljati, sestaviti in razstaviti ter enostavno očistiti.

3.Eksperimentalna metoda

Naprava je vgrajena v cementno brozgo in nato vstavljena v kotel za strjevanje v simuliranih podzemnih pogojih visoke temperature in visokega tlaka.Med čakalno dobo strjevanja je zaradi različnih učinkov usedanja cementne brozge tudi razlika med višino proste vode, ki nastane na vrhu testnega valja, in vrednostjo gostote cementnega kamna po višinski smeri velika oz.majhna.Prosta voda, tekočina in razlika v gostoti za merjenje stabilnosti cementne brozge.

Njegova preskusna metoda je naslednja:

1_ Tesnilno površino obeh polovičnih cevi epruvete najprej premažite s tesnilno mastjo, nato zapnite obe polovici in ju pritrdite z zunanje strani cevi s cevnimi objemkami iz nerjavečega jekla, nato pa enakomerno nanesite plast mastina notranji površini cevi.Nato nanesite tesnilno mast na navoj podnožja in navoj preskusnega valja, dodajte tesnilno tesnilo v podnožje in enakomerno nanesite tanko plast masti na zgornjo površino tesnila.in privijte testno kartušo v podstavek.

2.V skladu z zahtevami za mešanje fugirne mase vlijte pripravljeno fugirno maso v preskusni valj, da se poravna z zgornjo površino preskusnega cilindra, pokrijte pokrov cilindra za injekcijsko maso z mastjo na notranji površini in vstavite podlage na spodnji pokrov oz..Na utor na vrhu pokrijte zgornjo pokrivno ploščo, tako da bo pokrov cilindra za gnojevko vdelan v utor, in z sorniki povežite zgornjo in spodnjo pokrivno ploščo ter preskusni valj.

3.Privijte poseben ročaj, vstavite testni sklop v kotliček za strjevanje, poskrbite, da se gladko namesti, odstranite ročaj, pokrijte pokrov kotlička, vstavite termoelement in privijte vijake.Strjeno pri določeni temperaturi in tlaku v skladu s specifikacijami testa API.

4.Po 24-urnem utrjevanju (ali zahtevanem času) ustavite preskus utrjevanja, odstranite preskusni sklop in po odstranitvi iz kalupa odstranite strjeni cementni kamen.

5.Pri merjenju dolžine stebra iz cementnega kamna je razlika med dejansko izmerjeno dolžino in dolžino valja za brozgo.Višina proste vode Manj proste vode, boljša je stabilnost.

6.Prerežite cementni steber od zgoraj navzdol, da pripravite več enakih testnih blokov, jih oštevilčite v zaporedju, izmerite njihovo maso in prostornino ter izračunajte ustrezno vrednost gostote.Manjše kot so zgornje in spodnje spremembe gostote, boljša je stabilnost.

7.Analizirajte in obdelajte eksperimentalne rezultate, po potrebi prilagodite formulo cementne brozge in ponovite zgornji preskus, dokler ne dobite zahtevane stabilne formule cementne brozge.

4.Zaključki in priporočila

1.Uporaba kaže, da ima večvaljna naprava za testiranje stabilnosti cementne brozge pri visoki temperaturi in visokem tlaku (simulacija pogojev v vrtini) razumno strukturo in je enostavna za uporabo.

2.Preskus stabilnosti je treba izvesti za načrtovanje cementne brozge za vodoravne vrtine, da se optimizira formulacija cementne brozge z malo proste vode in enakomerno gostoto za cementiranje na kraju samem.Test predstavlja jasne posebne zahteve.

3.Nadalje ga je treba razviti za izboljšanje stabilnosti cementne brozge in zmanjšanje proste vodne tekočine dodatka cementa za naftne vrtine za cementiranje in delovanje horizontalnih vrtin.

PS: Ta članek je napisan zaradi pomoči Lin Zhonghao, inženirja Gao Niao I, in rad bi se vam zahvalil!