1.Preguntas
No deseño da suspensión de cemento de cementación, baixo as condicións de alta temperatura e alta presión no pozo real, a sedimentación causada pola inestabilidade da suspensión de cemento ten un impacto negativo na calidade da cementación, especialmente co desenvolvemento de pozos direccionais.e pozos horizontais.A "auga libre" formada pola suspensión durante o período de curado e curado é suficiente para formar unha canle na parte superior do anel, o que fai que o illamento sexa ineficaz e leva á falla da cementación.Polo tanto, controlar a "auga libre" convértese nun factor clave no deseño de puríns de cemento para pozos horizontais.Na actualidade, non existe un método específico para probar a estabilidade da suspensión de cemento en condicións de alta temperatura e alta presión en China.A suspensión de cemento só se pode verter no cilindro de medición despois de axitar, e a cantidade de "auga libre" na parte superior da suspensión de cemento pódese medir despois de permanecer un período de tempo a temperatura e presión normais ou nun baño de auga.medir a súa estabilidade.Aínda que a "auga libre" medida a temperatura e presión normais é moi pequena, pódese producir unha gran cantidade de "auga libre" a alta temperatura e alta presión, o que ten un grave impacto na calidade do pozo.Polo tanto, este método de proba non pode reflectir verdadeiramente o fondo do pozo. A estabilidade real da suspensión de cemento non ten ningún significado orientador para o deseño da suspensión de cemento.É urxente desenvolver un dispositivo que poida reflectir a estabilidade da suspensión de cemento a alta temperatura e alta presión.
Na actualidade, a British Petroleum Company (BP) utiliza en países estranxeiros un tubo de sedimentación de lodos de cemento monocilindrico_11.Despois dun período de uso, o selado da parte dividida e colindada do tubo de sedimentación desta estrutura é fácil de fallar, o que provoca filtración e solidificación de purín.Non é doado de desmoldar e, ao mesmo tempo, é doado de provocar fenómenos negativos como un desalineamento cando os dous medios tubos están abrochados.O dispositivo tamén é propenso a envorcar durante o funcionamento.Ademais, esta estrutura dun só tubo só pode probar unha fórmula á vez, o que fai que os resultados das probas teñan certas limitacións e non poidan aproveitar ao máximo o espazo da chaleira de curado.A eficacia da proba é baixa.
2.Estrutura do dispositivo
En vista da situación actual dos equipos de proba de estabilidade de alta temperatura e alta presión para puríns de cemento no país e no estranxeiro.Co fin de satisfacer as necesidades do laboratorio de lodos de cemento do campo petrolífero e das unidades de investigación científica relacionadas para realizar probas de estabilidade no deseño de formulacións de lodos de cemento.Desenvolveuse un novo tipo de dispositivo de proba de estabilidade de suspensión de cemento combinado multicilindro.O dispositivo pódese usar xunto coa chaleira de curado de alta temperatura e alta presión de cemento.Pode probar a estabilidade da suspensión de cemento baixo as condicións de alta temperatura e alta presión no pozo real.Co fin de eliminar as limitacións e continxencias do ensaio dun só cilindro, tamén se pode realizar simultaneamente a proba de estabilidade nas mesmas condicións experimentais (temperatura, presión) para varios lodos de cemento con formulacións opcionais.Para que os resultados sexan máis fiables, o dispositivo maximiza o espazo do corpo da chaleira para curar os restrollos e colócase de forma estable sen volcar.Limpeza, todo o dispositivo é compacto e práctico.Ao mesmo tempo, tamén amplía a función de uso da chaleira de curado r e mellora a taxa de utilización dos equipos.O dispositivo pódese combinar con dous cilindros ou catro cilindros segundo sexa necesario, consulte as figuras 1 e 2.
Nota: 1 é o pé;2 é a cuberta inferior;3 é a xunta de selado;4 é a base;5 é o cilindro de proba;6 é a biela;7 é o aro da gorxa;l8 é a tapa do cilindro de purín;9 é a cuberta superior;l0 é A porca de fixación l11 é un mango especial
O cilindro de proba está feito de dous semitubos unidos entre si.A parte de peche adopta un método de selado especial, de xeito que cando os dous semitubos están abrochados, forman un cilindro completo e forman unha superficie de selado principal e dúas superficies de selado auxiliares respectivamente.Cando se suxeita o aro da garganta, as tres superficies de selado preme ao mesmo tempo para garantir un selado fiable, e a pedra de cemento solidificada pódese sacar facilmente, para non causar un selado deficiente e facer que a unión dos dous semitubosfiltrar e condensar, de xeito que os dous semitubos Adherencia e defectos de desmoldeo difíciles.Este tipo de pezas de fibela tamén son convenientes para colocar e desmoldar.Cando a mesa está abrochada, pode evitar que os dous medio tubos estean desalineados entre si.Ao desmoldar, basta con mover os dous medio tubos lateralmente para desmoldar + facilmente e garantir a integridade do bloque de proba.e probado con precisión.Engádese unha xunta entre o cilindro de proba e a base para evitar que a suspensión de cemento se filtre ao longo da rosca e provoque adherencia na rosca.A tapa do cilindro de purín e o cilindro de proba están encaixados, o que ten un bo selado e pódese sacar, e a tapa do cilindro de purín pode pasar pola ranura de comunicación, o que non só pode transmitir a presión da chaleira de curado ao purín de cemento.no cilindro.Non provocará o fenómeno de mestura entre o líquido de curado e a suspensión de cemento no cilindro, e tamén é conveniente eliminar as partículas de cemento restantes no tanque despois do experimento.Os moldes de proba están incrustados respectivamente nas placas de cuberta superior e inferior con ranuras e fíxanse con porcas de fixación mediante parafusos de conexión.A forma das placas de cuberta superior e inferior ten en conta a bobina de refrixeración da caldera de curado e a posición da sonda de termopar na parte inferior.A sección de arco está inscrita coa parede interior da chaleira para garantir que o molde de proba estea colocado no centro.No centro do modo de proba, hai un espazo oco onde o termopar se insire no corpo da chaleira desde o centro da parte superior da tapa da chaleira.O tipo de dous cilindros adopta unha biela oca para que o termopar se poida inserir nel;O par galvánico insírese no burato redondo e o dispositivo ponse ou sácase do molde de proba mediante un asa especial.Despois de poñer, retire o asa para cubrir a tapa da chaleira.Despois do mantemento, saca o molde de proba e retira a porca de fixación e o aro da garganta para separalos. Elimina o molde, todo o dispositivo é fácil de manexar, montar e desmontar e fácil de limpar.
3.Método experimental
O dispositivo incorpórase á suspensión de cemento e, a continuación, colócase na caldera de curado para o curado baixo condicións simuladas de alta temperatura e alta presión subterráneas.Durante o período de espera de curado, debido aos diferentes efectos de sedimentación da suspensión de cemento, a diferenza entre a altura da auga libre xerada na parte superior do cilindro de proba e o valor de densidade da pedra de cemento ao longo da dirección da altura tamén é grande oupequena.Líquido de auga libre e diferenza de densidade para medir a estabilidade da suspensión de cemento.
O seu método de proba é o seguinte:
1_ Recubra primeiro a superficie de selado dos dous semitubos do tubo de ensaio con graxa de selado, despois abroche as dúas metades e fíxaas desde o exterior do tubo con abrazaderas de mangueira de aceiro inoxidable e, a continuación, aplique uniformemente unha capa de graxa.na superficie interna do tubo.A continuación, aplique graxa de selado na rosca da base e na rosca do cilindro de proba, engade unha xunta de selado na base e aplique unha fina capa de graxa uniformemente na superficie superior da xunta.e atornille o cartucho de proba na base.
2.Segundo os requisitos da mestura de lechada, verte a lechada preparada no cilindro de proba para que quede ao ras da superficie superior do cilindro de proba, cubra a tapa do cilindro de lechada con graxa na superficie interna e incruste as bases na tapa inferior respectivamente..Na ranura da parte superior, cubra a placa de cuberta superior para que a tapa do cilindro de purín estea incrustada na ranura e conecte as placas de cuberta superior e inferior e o cilindro de proba con parafusos.
3.Atornille o mango especial, coloque o conxunto de proba na chaleira de curado, déixao asentar suavemente, retire o mango, cubra a tapa da chaleira, introduza o termopar e aperte os parafusos.Curado a determinadas temperaturas e presións segundo as especificacións da proba API.
4.Despois de curar durante 24 horas (ou o tempo necesario), detén a proba de curado, saca o conxunto de proba e saca a pedra de cemento solidificada despois do desmoldeo.
5.Ao medir a lonxitude da columna de pedra de cemento, a diferenza entre a lonxitude real medida e a lonxitude do cilindro de purín é de .Altura da auga libre Canta menos auga libre, mellor estabilidade.
6.Cortar a columna de cemento de arriba a abaixo para preparar varios bloques de proba iguais, numeralos en secuencia, medir a súa masa e volume e calcular o valor de densidade correspondente.Canto menores sexan os cambios de densidade superior e inferior, mellor será a estabilidade.
7.Analiza e procesa os resultados experimentais, axusta a fórmula do lodo de cemento segundo sexa necesario e repita a proba anterior ata obter a fórmula de lodo de cemento estable necesaria.
4.Conclusións e recomendacións
1.O uso demostra que o dispositivo de proba de estabilidade de varios cilindros para purín de cemento a alta temperatura e alta presión (simulando condicións de fondo do pozo) ten unha estrutura razoable e é fácil de usar.
2.A proba de estabilidade debe realizarse para o deseño da suspensión de cemento para pozos horizontais para optimizar a formulación da suspensión de cemento con pequena auga libre e densidade uniforme para a cementación in situ.A proba presenta requisitos específicos claros.
3.Cómpre desenvolverse aínda máis para mellorar a estabilidade da suspensión de cemento e reducir o líquido de auga libre da mestura de cemento para pozos de petróleo para a cimentación e operación de pozos horizontais.
PD: este artigo é grazas á axuda de Lin Zhonghao, enxeñeiro de Gao Niao I, e gustaríame darche as grazas!
