Suyuqlikni yo'qotishga qarshi qo'shimcha qanday qilib suvning erkin ajralishi va cho'kindi cho'kishining oldini oladi?

Ansuyuqlikni yo'qotishga qarshi qo'shimchaog'ir klinker va og'irlikdagi zarralarni to'xtatib turish uchun etarli darajada past siljish kuchlanishini ta'minlagan holda, bog'lanmagan suv molekulalarini immobilizatsiya qiladigan interstitsial g'ovak eritmasi bo'ylab o'zaro bog'langan uch o'lchovli polimer mikro-jel tarmog'ini o'rnatish orqali suvning erkin ajralishi va atala cho'kishining oldini oladi. O'ta og'ish traektoriyalarida, kengaytirilgan gorizontallarda va chuqur layner operatsiyalarida, masalan, Xitoyning Boxay ko'rfazi havzasi bo'ylab quduq qudug'i muhitini talab qiladi, bu erda aylanish harorati 150 darajaga etadi va zichlik o'zgarishi quduqning yaxlitligiga tahdid soladi - gravitatsiyaviy ajratish kuchlari shartsiz va suvsiz qatlamlarga quyiladi. erkin suyuqlikning yuqori kanali. CG713S-P kabi suyuqlikni yo'qotishga qarshi ishlab chiqilgan qo'shimchadan foydalanish sterik to'siqni boshqariladigan tiksotropik suspenziya bilan birlashtirib, API dinamik filtratsiyasini 50 ml/30 min dan past darajada cheklaydi, shu bilan birga 45 graduslik eğimli quduq quduqlari va diapazonlari bo'ylab erkin suv ajratishni 0,0% gacha kamaytiradi.

Butun sementlangan interval bo'ylab bir xil zichlik va gidravlik to'siqni ta'minlash neft va gaz quduqlarini qurishda asosiy mezon hisoblanadi. Tsement shlamini uzun teshikli halqa orqali pompalansa, zarrachalar orasidagi suspenziya kuchlari statik yoki past siljish sharoitida parchalansa, Portlend tsement donalari, mikro-kremniy va og'irlikdagi minerallar kabi qattiq zarrachalar gravitatsion cho'kishni boshdan kechiradi. Optimallashtirilgan cho'kmaga qarshi suyuqlikni yo'qotish qo'shimchasi bo'lmasa, bo'sh suv atala matritsasidan osongina oqadi va quduqning yuqori tomoni bo'ylab gidravlik zonal izolyatsiyani buzadigan, korpus korroziyasini keltirib chiqaradigan va korpus bosimini barqarorlashtiradigan doimiy suyuqlik kanallarini hosil qiladi. Suyuqlikni yo'qotishga qarshi ishlab chiqilgan qo'shimchani qo'llash dinamik oqim harakatini statik cho'kishga qarshi barqarorlik bilan muvozanatlashtiradi va uzoq muddatli halqali muhrlanishni saqlaydi.

Atlama cho'kindi va erkin suvni ajratishning geokimyoviy fizikasi

Gidratlanmagan tsement suspenziyasida o'lchami sub-mikronli silikadan 80 mikronli portlend tsement klinker donalari va og'ir barit minerallarigacha bo'lgan qattiq zarralar gidroksidi suvli fazada tarqaladi. Stoks qonuniga ko'ra, har qanday sharsimon zarrachaning oxirgi cho'kish tezligi uning samarali diametrining kvadratiga va zarracha va suyuqlik muhiti orasidagi zichlik farqiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lsa, suyuqlikning ko'rinadigan siljish viskozitesiga teskari proportsionaldir.

Konditsiz tsement shlami joylashtirilgandan so'ng darhol tinch statik holatga kirganda, suyuqlikni yo'qotishga qarshi samarali qo'shimchalar bo'lmasa, bir nechta halokatli jismoniy jarayonlar sodir bo'ladi:

• To'siq bo'lgan cho'kish va zichlik tabaqalanishi:Zichroq klinker minerallari va og'irlik qiluvchi materiallar tortishish ta'sirida pastga qarab joylashadi va g'ovak suvlarini yuqoriga siljitadi. Bu yuqoridan pastgacha zichlikdagi keskin farqni keltirib chiqaradi, bu esa ustunning yuqori qismida qobiliyatsiz, g'ovakli qobiqni va poyabzal yo'lida haddan tashqari qalinlashgan, suvsiz massani qoldiradi.
• Buzilgan quduqlarda boykot effekti:30 dan 60 darajagacha egilgan yo'nalishli va gorizontal quduqlarda cho'kma qattiq zarralar korpus devorining past tomoniga tegmasdan oldin faqat qisqa vertikal masofani bosib o'tadi. Klasterlashgandan so'ng, qattiq moddalar pastki chegaradan pastga siljiydi, erkin suv esa yuqori tomon bo'ylab tez oqadi va doimiy yuqori tomondan aylanma kanallarni yaratadi.
• Filtrlash natijasida hosil bo'lgan atala quritilishi:O'tkazuvchan jinslar bo'ylab kuchli suyuqlik yo'qotilishi cho'kindilanishni tezlashtiradi. Erkin suv qatlam bo'shlig'iga oqib chiqqach, mahalliy qattiq hajm ulushi tez ko'tarilib, mahalliy atala suvsizlanishiga, erta ko'priklarga va bosimning notekis o'tishiga olib keladi.
• Mikro-halqali oqish yo'llarining shakllanishi:Qopqoq-tsement yoki tsement-shakllanish interfeysi bo'ylab to'plangan erkin suv mexanik kesish kuchini rivojlantira olmaydi. Tsementning hidratsiyasi va kimyoviy quritilishi natijasida bu suv cho'ntaklari bo'sh mikro-annulilarni qoldiradi, ular gaz hosil bo'lishi va sho'r suv migratsiyasining bevosita yo'llari bo'lib xizmat qiladi.

Ushbu nosozlik mexanizmlarini yo'q qilish ko'p funktsiyali foydalanishni talab qiladisuyuqlikni yo'qotishga qarshi qo'shimchao'tkazuvchan o'g'ri zonalari bo'ylab suyuqlik yo'qotilishini nazorat qilish uchun ishlab chiqilgan va bir vaqtning o'zida qattiq donalarni barqaror suspenziyaga mahkamlash uchun etarli darajada past kesish rentabellik stressini beradi.

Polimer tarmoq arxitekturasi va ikkitomonlama to'xtatib turish mexanizmlari

Yuqori samaradorliksuyuqlikni yo'qotishga qarshi qo'shimchaCG713S-P kabi termal barqaror 2-akrilamido-2-metilpropan sulfonik kislota (AMPS), akrilamid (AM) va maxsus assotsiativ funktsional monomerlarni o'z ichiga olgan moslashtirilgan sintetik terpolimer magistralidan foydalanadi. Ushbu makromolekulyar konfiguratsiya muvofiqlashtirilgan kimyoviy mexanizmlar orqali ikki tomonlama barqarorlikka erishadi:

1. Uch o'lchovli mikro-gel o'ralishi:Eritilgan polimer zanjirlari gidroksidi aralash suvda tez hidratlanadi, molekulalararo vodorod bog'lanishi va hidrofobik assotsiatsiya orqali ochiladi va o'zaro bog'lanadi. Bu oraliq g'ovak suyuqligi bo'ylab nozik, uzluksiz mikro-jel tarmog'ini quradi, u jismonan bog'lanmagan suvni ushlab turadi va suvning erkin ajratilishini 0,0% gacha kamaytiradi.
2. Boshqariladigan past kesish tezligi yopishqoqligi (LSRV):Pompalanmaydigan sirt ishqalanishiga olib keladigan xom biopolimerlardan farqli o'laroq, suyuqlikni yo'qotishga qarshi ilg'or qo'shimcha yuqori psevdoplastik kesishni yupqalash reologiyasini beradi. Koson torlari ichidagi yuqori kesish tezligi ostida polimer hizalanishi oqim qarshiligini pasaytiradi; nasos to'xtatilgandan so'ng, molekulyar tarmoq tezda tiklanadi, bu zarrachalar cho'kishini to'xtatuvchi minimal hosil stressini ta'minlaydi.
3. Sterik zarrachalarni himoya qilish:Anion sulfonat guruhlari (-SO₃H) gidratlovchi tsement minerallarining musbat kristall panjaralariga tanlab adsorbsiyalanib, elektrostatik va sterik to'siq hosil qiladi. Bu o'rnatish ustuni bo'ylab bir xil zarrachalar oralig'ini saqlab, halokatli flokulyatsiyani oldini oladi.
4. Suv o'tkazmaydigan filtrli kek konstruktsiyasi:Differensial bosim o'tkazuvchan tosh yuzalariga nisbatan qo'llanilganda, adsorbsiyalanmagan polimer lasanlari va tutilgan o'ta nozik zarralar nozik, yuqori darajada siqilgan filtr tortiga ixchamlashib, dinamik API suyuqlik yo'qotilishini qat'iy 50 ml/30 daqiqadan past ushlab turadi.

Issiqlik va zichlik rejimlari bo'yicha sinergik integratsiya

Neft quduqlarini sementlash loyihasida, ansuyuqlikni yo'qotishga qarshi qo'shimchaboshqa kimyoviy aralashmalar, jumladan dispersantlar, retarderlar va og'irlik agentlari bilan uyg'un ishlashi kerak. Agar qo'shimchalar qo'pol shishish mexanizmlariga tayansa, u sintetik suyuqlikni yo'qotadigan polimerlar yoki og'irlikdagi bulamaçlarda tinerlar bilan birlashganda jiddiy kimyoviy nomuvofiqlikni keltirib chiqarishi mumkin.

CG713S-P kukunli cho'ktiruvchi suyuqlikni yo'qotish qo'shimchasini o'z ichiga olgan holda, sementlash xizmati provayderlari mineral adsorbsiya joylari uchun halokatli raqobat qilmaydigan muvozanatli sopolimer oladi. Uning optimallashtirilgan zaryad zichligi yuqori issiqlik gradientlari ostida barqaror zarracha suspenziyasini ta'minlab, suyuqlik yo'qotilishini nazorat qiladi. tomonidan e'lon qilingan standartlarga muvofiq atala malaka sinoviAmerika neft instituti (API)API RP 10B-2 ostida CG713S-P reologik barqarorlikni saqlab turishi, erta gellanishning oldini olish va quduq arxitekturasi talab qilinadigan bo'sh suvni yo'q qilishini ko'rsatadi.

Ishni qo'llash: Bohai ko'rfazi havzasi, Sharqiy Xitoyning offshore

Bohai ko'rfazi havzasida mintaqaviy tsementlash foni

Xitoyning sharqiy qismidagi Boxay ko'rfazi havzasi yuqori zichlikdagi dengiz burg'ulash platformalari orqali ishlab chiqarilgan sayoz va o'rta chuqurlikdagi og'ir neft zahiralari bilan ajralib turadigan sermahsul dengiz ishlab chiqaruvchi viloyatdir. Rezervuar ta'sirini maksimal darajada oshirish va markazlashtirilgan platforma tuzilmalaridan nosoz chekka bloklarga kirish uchun operatorlar murakkab kengaytirilgan yo'nalishli va gorizontal quduqlarni burg'ulashadi. Chuqur oraliq torlar va ishlab chiqarish laynerlari (244,5 mm va 177,8 mm) muntazam ravishda oraliqlarni kesib o'tadi, ularning og'irligi 4 gradusdan 30 m dan oshadi va quduqning egilish burchagi 45 dan 78 darajagacha. Bu og'ish quduqlarda pastki teshikning aylanma harorati 110 darajadan 135 darajagacha (BHST 150 darajadan oshadi), qatlam sinishi gradientlari esa qattiq ekvivalent aylanma zichlikni (ECD) boshqarishni talab qiladi.

Chetlangan dengiz quduqlarida mintaqaviy sementlash muammolari

Yuqori burchakli Bohai ko'rfazi quduqlari bo'ylab birlamchi sementlashni amalga oshirish jiddiy strukturaviy va operatsion xavflarni keltirib chiqaradi:

• Yuqori tomondan bepul suv kanallari:55 graduslik eğimli uchastkalarda Boykot effekti shartsiz tsement shlamlarini tez ajralishiga olib keladi. Qopqoqning yuqori chegarasi bo'ylab erkin suv kanallari, qatlam suvi va gaz migratsiyasini ta'minlaydigan bog'lanmagan koridor qoldirib ketadi.
• Kuchli zarrachali cho'kma (barit cho'kmasi):1,90 dan 2,10 SG gacha bo'lgan og'irlikdagi shlamlar statik davrlarda zarrachalarning cho'kishidan aziyat chekadi. Quduq ostidagi cho'kma yuqoridan pastgacha zichlikdagi 0,10 SG dan oshiq farqlarni hosil qiladi, bu esa gidrostatik muvozanatning buzilishiga va quduqda aylanishning yo'qolishiga olib keladi.
• Konsolidatsiyalanmagan qumlarda atala suvsizlanishi:Yuqori o'tkazuvchan neogen qumtosh oralig'i harakatlanuvchi tsement ustunlaridan suvni tezda chiqarib, dinamik suvsizlanish, halqali ko'prik va yuqori siljish bosimiga olib keladi.

Bohai yuqori burchakli atala tizimlari uchun texnik talablar

Dengizdagi burg'ulash to'siqlarini engib o'tish uchun mintaqaviy tsement muhandislik guruhlari qat'iy ishlash standartlarini belgilab qo'ydilar:

• Suyuqlikning nol bo'linishi (API Spec 10A bo'yicha 45 graduslik qiyalikda shartlangan 250 ml gradusli silindrlarda 0,0% bo'sh suv).
• Yuqoridan pastgacha bo'lgan zichlik farqi harorat va bosim ostida 24 soatlik statik qattiqlashuvdan so'ng qat'iy ravishda 0,03 g/sm³ dan past bo'ladi.
• API HPHT suyuqligining yo'qolishi 125 daraja va 6,89 MPa differensial bosimda 45 ml/30 minutdan past darajada qat'iy nazorat qilinadi.
• 240 dan 300 minutgacha bo'lgan barqaror pompalanadigan qalinlashuv vaqti, 24 soatlik bosim kuchi 14,0 MPa dan oshadi.

CG713S-P muammoni qanday hal qiladi

CG713S-P Suyuqlikni yo'qotishga qarshi qo'shimcha quruq aralashgan, yuqori toza kukun sifatida ishlab chiqilgan bo'lib, u bir vaqtning o'zida filtratsiyani ushlab turish va 150 daraja BHCT gacha atala barqarorligini ta'minlaydi. Uning sintetik AMPS asosidagi polimer tuzilmasi aralash suvda tez eriydi va assotsiativ mikro-jel tarmog'ini o'rnatadi, bu esa bo'sh suvni atala matritsasiga qulflaydi. CG713S-P zich og'irlikdagi zarrachalarni suspenziyada ushlab turish uchun zarur bo'lgan past kesishish kuchlanishini ta'minlaydi, bu esa sirtni haddan tashqari aralashtirish viskozitesini keltirib chiqarmasdan yoki tsementning erta hidratsiya kinetikasini kechiktirmasdan.

Mintaqaviy ariza ishi

Boxay ko'rfazi havzasidagi kengaytirilgan platformani ishlab chiqish qudug'ida 215,9 mm (8-1/2 dyuym) teshik ichida 177,8 mm (7 dyuym) ishlab chiqarish layneri 2850 metrdan 4120 metrgacha o'lchangan chuqurlik oralig'ida sementlangan (umumiy gorizontal joy almashinuvi 1,68 dyuym). Pastki teshikning aylanma harorati 122 daraja (BHST 142 daraja) da o'lchandi. Bulyon 1950 kg/m³ (16,3 ppg) zichlikda ishlab chiqilgan bo'lib, API sinfi G yuqori sulfatga chidamli tsement, 30% silika uni va mikronlashtirilgan og'irlikdagi minerallardan foydalangan holda ishlab chiqilgan.

CG713S-P suyuqlikni yo'qotishga qarshi 1,5% BWOC darajasida quruq aralashtirib, mos keluvchi yuqori haroratli dispersantlar, to'xtatuvchilar va ko'piklarni yo'qotuvchi vositalar bilan sementlash xizmati guruhi optimallashtirilgan laboratoriya va operatsion natijalarni qayd etdi:

• 45 graduslik egilishda nol bepul suv:Atmosfera konsistometrlarida konditsioner qilingan va 45 graduslik egilgan tsilindrlarda baholangan atala sinov haroratida 2 soatdan keyin to'liq 0,0 ml erkin suvni ko'rsatdi va bu Boykot effektini yo'q qildi.
• Barit sedimentatsiyasini yo'q qilish:Simulyatsiya qilingan statik qotib qolish sharoitida vertikal cho'ktiruvchi trubka sinovlari yuqoridan pastgacha bo'lgan zichlikning atigi Dr=0.015 g/sm³ farqini tasdiqladi, bu esa og'irlik zarralarining to'liq to'xtatilishini tasdiqladi.
• Filtrni saqlash:Aralashtirilgan HPHT suyuqlikni yo'qotish sinovi 122 daraja va 6,89 MPa da 38 ml / 30 min API filtrlash hajmini ko'rsatdi, bu o'tkazuvchan qumtosh oralig'ida atala suvsizlanishining oldini oldi.
• Bosim kuchining o'sishi:Avtoklavda 122 daraja va 20,7 MPa haroratda quritilgan kublar 14,0 MPa muhandislik chegarasidan qulay tarzda oshib, 17,5 MPa 24 soatlik bosim kuchiga erishdi.
• Maydon natijasi:Layner to'liq qaytish va nol ECD bosimi anomaliyalari bilan almashtirildi. Keyinchalik segmentlangan akustik bog'lanish jurnali (SBL/VDL) butun 68 graduslik eğimli uchastka bo'ylab uzluksiz 360 graduslik akustik izolyatsiyani ko'rsatdi, nol gaz kanali yoki halqali sirt bosimi kuzatildi.

Cho'kishga qarshi va bepul suvni tekshirish uchun laboratoriya diagnostika ish oqimlari

Saralash asuyuqlikni yo'qotishga qarshi qo'shimchayuqori burchakli va chuqur quduqli ilovalar uchun API RP 10B-2 sinov metodologiyalariga rioya qilgan holda ko'p qirrali laboratoriya sinovlarini talab qiladi:

1. 45 daraja moyillikdagi bepul suyuqlik sinovi:Tsement shlamlari 20 daqiqa davomida sirkulyatsiya haroratida atmosfera konsistometrida konditsioner qilinishi kerak, so'ngra 250 ml gradusli silindrga quyiladi va 2 soat davomida 45 graduslik burchak ostida o'rnatiladi. 0,0 ml bo'sh suvning ajratilishini tekshirish suyuqlikni yo'qotishga qarshi qo'shimchaning og'ish traektoriyalarida yuqori tomondan suv parchalanishini oldini olishini tasdiqlaydi.

2. Statik sedimentatsiya ustunini sinash:Atmosfera yoki bosim ostida quritish ustuniga quyiladi va 24 soat davomida simulyatsiya qilingan quduq harorati va bosimi ostida quritiladi. Qattiqlashtirilgan silindrsimon yadro to'rtta teng vertikal segmentga kesiladi va har bir segmentning zichligi Arximed usuli yordamida o'lchanadi. 0,03 g/sm³ dan past zichlikdagi farq (Dr) zarracha suspenziyasining barqarorligini tasdiqlaydi.

3. Aralashtirilgan HPHT suyuqlikni yo'qotish profili:Suyuqlikning yo'qolishi aralashgan HPHT filtrlash xujayrasi yordamida simulyatsiya qilingan BHCT va 6,89 MPa differensial bosim yordamida 325 meshli ekran bo'ylab sinovdan o'tkazilishi kerak, bu esa cho'ktiruvchi suyuqlikni yo'qotish qo'shimchasi doimiy mexanik kesish ostida filtratni 50 ml/30 min dan past ushlab turishini tasdiqlaydi.

Tez-tez so'raladigan savollar (FAQ)

Slurry bir xilligi va gidravlik to'siqni ta'minlash

Murakkab og'ish, gorizontal va chuqur quduq arxitekturalari bo'ylab ishonchli quduq qudug'ini zonal izolyatsiyasiga erishish uchun asosiy filtrlash chegarasidan tashqariga chiqish kerak. Erkin suv oqishi yoki qattiq zarrachalar cho'kishi bilan ajralib turadigan tsement shlamlari muqarrar ravishda quduqning yaxlitligini xavf ostiga qo'yadigan nuqsonli, kanalli tsement qoplamini hosil qiladi va burg'ulash uskunasining samarasiz vaqtini oshiradi.

Kengaytirilganni amalga oshirish orqalisuyuqlikni yo'qotishga qarshi qo'shimchaCG713S-P kabi sementlash muhandislari 150 daraja BHCT gacha bo'lgan haroratlarda atala barqarorligini to'liq nazorat qiladi. Tasdiqlangan 0,0% bepul suv ajratish, minimal zichlik segregatsiyasi (Dr 0,02 g/sm³ dan kam yoki teng), API suyuqlik yo'qotilishi 45 ml/30 min dan past va 24 soatlik siqish quvvatining 14,0 MPa dan yuqori bo'lgan mustahkam rivojlanishi bilan CG713S-P yuqori kimyoviy barrisifikatorlarni yo'q qilish uchun zarur bo'lgan gidrostasitik kanalni ta'minlaydi. va butun dunyo bo'ylab ishonchli quduq quduqlarini zonal izolyatsiyasi.