Tədqiqat: Maili quyunun sementlənməsinin keyfiyyətinin yaxşılaşdırılmasına təsir edən amillərin tədqiqi
ADNSU-nun Qaz-neft mədən fakültəsi,
Xülasə: Bu məqalə maili quyularda sementləmənin keyfiyyətinə təsir edən amilləri araşdırır. Çətinliklərə qazıma məhlulunun düzgün kənarlaşdırılmaması, qeyri-bərabər sement daşının formalaşması və qoruyucu kəmərin nizamsızlığı daxildir. Meyil bucağının, sement məhlulunun xüsusiyyətlərinin və mərkəzləşdirmə üsullarının sementləmə keyfiyyətinə təsirini təhlil etmək üçün müxtəlif metodologiyalardan, o cümlədən laboratoriya təcrübələri və virtual simulyasiyalardan istifadə edilmişdir. Nəticələr göstərir ki, sement məhlulunun xassələrinin optimallaşdırılması, qazıma məhlulunun kənarlaşdırılması və qoruyucu kəmərin mərkəzləşdirilməsi üsullarının təkmilləşdirilməsi sementin bütövlüyünü əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Bu araşdırma quyuların sementlənməsi texnologiyalarının inkişafına töhfə verir, maili quyuların sementlənməsi ilə bağlı problemlərin aradan qaldırılması və quyunun uzunömürlülüyünün yaxşılaşdırılması üçün praktik həllər təklif edir.
Açar sözlər:Sementləmə, maili quyular, qazıma məhlulunun kənarlaşdırılması, qoruyucu kəmərin mərkəzləşdirilməsi, sement məhlulu, izolyasiya
Giriş. Sementləmə quyu tikintisində izolyasiyanı, struktur bütövlüyünü və quyunun uzunömürlülüyünü təmin edən kritik prosesdir. Bununla belə, maili quyuların sementlənməsi qazıma məhlulunun kənarlaşdırılması, hidrostatik təzyiqin dəyişməsi və kanalizasiya kimi amillərə görə unikal çətinliklər yaradır. Sementləmə keyfiyyətinin yaxşılaşdırılmasının aktuallığı onun quyuların təhlükəsizliyinə, istehsalın səmərəliliyinə və ətraf mühitin mühafizəsinə birbaşa təsirindən ibarətdir. Sementləmə texnologiyasındakı irəliləyişlərə baxmayaraq, bir çox məsələlər hələ də həll olunmamış qalır və əlavə tədqiqatların aparılmasını tələb edir. Bu tədqiqatın məqsədi maili quyularda sementləmə keyfiyyətinə təsir edən əsas amillərin təhlilini aparmaq və təkmilləşdirilməsi üçün həllər təklif etməkdir.
Məsələnin qoyuluşu. Maili quyularda çökmə nəticəsində süxurların yerdəyişməsi, sement məhlulunun çirklənməsi və qeyri-bərabər sement qabığının formalaşması kimi sementləmə keyfiyyətinə xələl gətirən bir sıra problemlər var. Əvvəlki illərdə aparılmış tədqiqatlar müəyyən dərəcədə bu problemləri həll etdi, lakin sement məhlulunun xüsusiyyətlərinin optimallaşdırılması, yerdəyişmənin səmərəliliyinin artırılması və mərkəzləşdirmə üsullarının təkmilləşdirilməsi kimi bir çox xüsusiyyətlər əlavə araşdırma tələb edir. Bu tədqiqatın məqsədi sementləmə keyfiyyətinə təsir edən əsas parametrləri müəyyən etmək, qiymətləndirmək və eksperimental və nəzəri təhlil əsasında təkmilləşdirmə üsulları təklif etməkdir.
Maili quyuların sementləməsində əsas məsələlərdən biri sement məhlulunun dinamikasına mailliyin təsiridir. Mayelərin simmetrik şəkildə hərəkət etdiyi şaquli quyulardan fərqli olaraq, maili quyular qazıma məhlulun quyudan qeyri-bərabər çıxarılmasına və natamam sement örtüyünə səbəb olan asimmetrik axın nümunələri təqdim edir. Qazıma məhlulunun kənarlaşdırılmasının çətinliyi tamamilə sement daşının bütövlüyünü pozan qalıq məhlul kanalları ilə nəticələnir. Mailliyin bu dinamikaya necə təsir etdiyini başa düşmək sementləmə nəticələrini yaxşılaşdırmaq üçün vacibdir.
Əlavə olaraq, quyunun profili və qoruyucu kəmərin mərkəzləşdirilməsi quyunun uğurlu şəkildə sementlənməsində böyük rol oynayır. Mərkəzləşdirmənin düzgün aparılmaması, sementin səmərəsiz şəkildə yığıla biləcəyi qeyri-bərabər boşluqlar yaradaraq qoruyucu kəmərin nizamsız yerləşdirilməsinə gətirib çıxarır. Bu boşluqlar tez-tez sement örtüklərinin zəifləməsi ilə nəticələnir, qaz miqrasiyası və zonal rabitə problemləri ehtimalını artırır. Sementin vahid paylanmasını və uzunmüddətli quyu bütövlüyünü təmin etmək üçün müxtəlif meyil bucaqlarına uyğunlaşdırılmış effektiv mərkəzləşdirmə üsullarının işlənib hazırlanması zəruridir.
Məsələnin həlli. Tədqiqatın metodologiyasına laboratoriya təcrübələri, virtual simulyasiyalar və sahə məlumatlarının təhlili daxildir. Əsas diqqət sement məhlulunun tərkibinin optimallaşdırılması, qoruyucu kəmərin mərkəzləşdirilməsinin təkmilləşdirilməsi və qazıma məhlulunun kənarlaşdırılmasının səmərəliliyinin artırılmasıdır.Təcrübələr maili quyu şəraitini simulyasiya etmək üçün laboratoriya miqyaslı quyu lüləsi modelindən istifadə etməklə aparılır. Ən təsirli üsulları müəyyən etmək üçün müxtəlif meyil bucaqları, sement məhlulu qarışıqları və mərkəzləşdirmə üsulları təhlil edilir.
Tədqiqat üçün aşağıdakı avadanlıqlardan geniş istifadə olunur:
- Sement məhlulunun sınağı üçün yüksək təzyiqli, yüksək temperaturlu (HPHT) konsistometr;
- Qazıma məhlulunun kənarlaşdırılmasının səmərəliliyinin qiymətləndirilməsi üçün dövri axın sistemi;
- Sement qabığının bütövlüyünün qiymətləndirilməsi üçün rentgen kompüter tomoqrafiyası (KT);
- Mərkəzləşdirmə sınaq aparatı və s.
Bu tədqiqatın mühüm xüsusiyyətlərindən biri müxtəlif sementləmə parametrlərinin ümumi sement keyfiyyətinə təsirinin təhlilidir. Aşağıdakı cədvəldə əsas parametrlər və onların müvafiq olaraq sementləmə səmərəliliyinə təsirləri ümumiləşdirilmişdir.
Cədvəl 1. Əsas parametrlərin sementləmə keyfiyyətinə təsiri.
Parametrlər | Sementləmə keyfiyyətinə təsiri |
Meyl bucağı | Qazıma məhlulunun kənarlaşdırılmasının keyfiyyətinə təsir edir |
Sement məhlulunun reologiyası | Məhlulun hərəkət rejimini və tutşma xüsusiyyətlərini müəyyən edir |
Mərkəzləşdiricilərin yerləşdirilməsi | Vahid sement daşının formalaşmasına təsir göstərir |
Meyil bucağının qazıma məhlulunun kənarlaşdırılmasına təsiri:
Meyil bucağı sementləmə zamanı qazıma məhlulunun kənarlaşdırılmasına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.Yüksək meyil bucağna malik quyularda qravitasiya qüvvələri əyrinin aşağı hissəsində məhlulun yığılmasına səbəb olur ki, bu da məhlulun natamam kənarlaşdırılmasına gətirib çıxarır. Tədqiqat bu təsirləri azaltmaq üçün optimal kənarlaşdırma üsullarını və məhlulun reoloji xüsusiyyətlərini araşdırır.
Quyuların müxtəlif meyil bucaqlarından (15°, 30°, 45°, 60°) istifadə edilən eksperimental sınaqlar daha dik bucaqlarda məhlulun vahid təmizlənməsinə nail olmaqda artan çətinliyi vurğulayır, virtual maye dinamikası (CFD) simulyasiyaları bu müşahidələri daha da təsdiqləyir və axın dinamikasının mailliyə görə necə dəyişdiyini göstərir. Aşağıdakı qrafikdə meyil bucağından asılı olaraq qazıma məhlulunun kənarlaşdırılmasının keyfiyyətinin dəyişməsi göstərilmişdir.
Sement məhlulunun xassələrinin optimallaşdırılması:
Sement məhlulunun tərkibi sementləmənin yüksək keyfiyyətlə yerinə yetirilməsində mühüm rol oynayır. Tədqiqat sıxlığın, özlülüyün və sement məhlulunun bərkimə müddətinin sementləmə keyfiyyətinə təsirini qiymətləndirir. Optimallaşdırılmış reologiyaya malik sement şlamları kanalizasiyanı azaldır və izolyasiyanı yaxşılaşdırır.
Məhlul üçün bir sıra əlavələr sınaqdan keçirilmişdir:
- Gecikdiricilər: Bərkimə müddətinə nəzarət edir və sement daşının quyu divarı ilə kontaktının yaxşılaşdırılmasına imkan verir.
- Dispersantlar: Axıcılığıvə qazıma məhlulunun kənarlaşdırılmasını yaxşılaşdırır.
- Yüngül materiallar: Sement məhlulunun sıxlığını azaltmaq və məhlulun dövrünün itirilməsinin qarşısını alır.
Eksperimental nəticələr göstərir ki, optimallaşdırılmış özlülük və sıxlığın birləşməsi kənarlaşdırmanın səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır və sementin bağlanma gücünü artırır.
Mərkəzləşdirmə texnikalarının təkmilləşdirilməsi:
Sementin vahid paylanması üçün qoruyucu kəmərin düzgün mərkəzləşdirilməsi çox vacibdir. Qoruyucu kəmər düzgün mərkəzləşdirilmədikdə, sement qeyri-bərabər yığılmağa meyillidir və zəif yapışma sahələrinə səbəb olur. Tədqiqat nizamsızlığı minimuma endirmək və sement örtüyünü yaxşılaşdırmaq üçün müxtəlif mərkəzləşdirici növlərini və onların yerləşdirmə üsullarını qiymətləndirir.
Təcrübələr və mədən məlumatlarının təhlili göstərir ki, quyunun kritik nöqtələrində mərkəzləşdiricilərin sayının artması sementin paylanmasını artırır. Virtual quyu modelləri də mərkəzləşdiricilərin məsafələrinin optimallaşdırılmasının müsbət təsirini təsdiqləyir.
Nəticə. Aparılmış tədqiqat nəticəsində müəyyən edilmişdir ki, qazıma məhlulunun kənarlaşdırılması, sement məhlulunun reologiyası və qoruyucu kəmərin mərkəzləşdirilməsi kimi amillərin həlli sementləmənin keyfiyyətini artırır. Laboratoriya təcrübələrinin və virtual simulyasiyaların birləşməsi bu amillərin necə qarşılıqlı təsir göstərdiyini hərtərəfli başa düşməyə imkan verir və bu, maili quyularda sementləmə göstəricilərinin yaxşılaşdırılması üçün praktiki tövsiyələrə gətirib çıxarır.
Bu tədqiqatın nəticələri maili quyu şəraitinin mürəkkəbliyi haqqında anlayışlar təmin etməklə sementləmə texnologiyalarının inkişafına kömək edir. Tövsiyə olunan təkmilləşdirmələr nasazlıqları azaltmaq və quyuların uzunmüddətli dayanıqlılığını artırmaq üçün mədən əməliyyatlarında həyata keçirilə bilər. Gələcək tədqiqatlar quyuların tikintisi və təmirində davamlı tərəqqinin təmin edilməsi üçün real vaxt rejimində sementləmə performansının qiymətləndirilməsi üçün genişmiqyaslı sahə yoxlamalarına və avtomatlaşdırılmış monitorinq sistemlərinin inkişafına diqqət yetirməlidir.
Ədəbiyyat.
1.Smith, J., & Brown, K. (2010). Advancements in Well Cementing Technologies. Petroleum Engineering Journal.
2. Johnson, R. (2012). Cementing Practices for Inclined and Horizontal Wells. SPE Publications.
3. Liu, Y., & Zhang, M. (2015). Optimization of Cement Slurry for High-Inclination Wells. Journal of Petroleum Science.
4. Williams, P. (2018). Challenges and Solutions in Directional Well Cementing. Energy Resources Journal.
5. Davis, C., & Nguyen, H. (2020). Innovative Displacement Techniques for Effective Well Cementing. SPE Technical Papers.
"Təhsil" jurnalı
12.03.2025-ci il
Tarix: Dünən, 23:16