Визначення застосуваності в’язкопружних систем в контексті вдосконалення процесу обсадки свердловини

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.292252

Ключові слова:

цемент нафтових свердловин, цементні композиційні матеріали, базальтове волокно, міцність, деформаційні характеристики

Анотація

Об’єктом дослідження в даній роботі є в’язкопружні системи, які використовуються як розпірні системи в обсадних трубах свердловин під час буріння. Полімерна сітка-метал-іонні системи демонструють відмінні властивості, сприяючи ефективному охопленню свердловин через їхні нормальні напруги.

Основною проблемою, яка розглядалася в цьому дослідженні, була оптимізація складу в’язкопружної системи для обсадної труби свердловини. Дослідники шукали ідеальну концентрацію біхромату натрію для максимізації в’язкості прокладочних рідин на основі поліакриламіду. Ця оптимізація має вирішальне значення для підвищення якості цементування обсадної труби, особливо в складних геологічних умовах.

Використовуючи точний реометр HAAKE MARS III, для оцінки реології в’язкопружної системи було проведено різні випробування, включаючи випробування на зсув, коливання, частоту, повзучість і відновлення. Отримано результати оптимального інтервалу деформації для розчину з біхроматом натрію 40 Па та сульфатом алюмінію межа текучості дорівнювала 110 Па.

Це дослідження оптимізувало концентрацію крос-лінкера, підвищуючи в’язкість спейсерної системи. Це вдосконалення покращує ефективність цементування свердловин і дозволяє працювати в складних геологічних умовах. Точний реометр відкрив раніше не досліджені реологічні характеристики.

Оптимізована в’язкопружна спейсерна рідина є безцінною в обсадних трубах свердловин, особливо в складних геологічних умовах. Це дослідження спрямовує проектування технологічних рідин, покращуючи якість цементування обсадної труби та покращуючи ефективність і безпеку буріння. Інженери та дослідники можуть використовувати реологічні дані для прийняття обґрунтованих рішень і кращої продуктивності

Спонсор дослідження

  • We thank professor Agzamov Farit Akramovich for the necessary materials provided and the joint work carried out.

Біографії авторів

Arman Kabdushev, M.Kh. Dulaty Taraz Regional University

PhD

Department of Oil and Gas and Mining

Dinara Delikesheva, Satbayev University

PhD

Department of Petroleum Engineering

Darkhan Korgasbekov, Satbayev University

PhD

Department of Petroleum Engineering

Bauyrzhan Manapbayev, M.Kh. Dulaty Taraz Regional University

PhD

Department of Oil and Gas and Mining

Marzhan Kalmakhanova, M.Kh. Dulaty Taraz Regional University

PhD

Department of Chemistry and Chemical Technology

Посилання

  1. Kabdushev, A., Delikesheva, D., Korgasbekov, D., Manapbayev, B., Kalmakhanova, M. (2023). Identifying the influence of basalt fiber reinforcement on the deformation and strength characteristics of cement stone. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (6 (125)), 58–65. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.288551
  2. Doan, A., Holley, A., Kellum, M., Dighe, S., Arceneaux, C., Conrad, K. (2018). Application of an Innovative Spacer System Designed for Optimal Performance in HTHP Wells. Paper presented at the IADC/SPE Drilling Conference and Exhibition. doi: https://doi.org/10.2118/189682-ms
  3. Brandl, A., Doan, A. A., Alegria, A. E. (2017). Advances in Spacer Technologies for Improved Zonal Isolation Results in Challenging Deep Deviated HPHT Wells Containing Heavy Oil Based Muds. Paper presented at the SPE Kuwait Oil & Gas Show and Conference. doi: https://doi.org/10.2118/187658-ms
  4. Gumerova, G. R., Yarkeeva, N. R. (2017). Technology of application of crosslinked polymeric compositions. Oil and Gas Business, 2, 63–79. doi: https://doi.org/10.17122/ogbus-2017-2-63-79
  5. Docherty, K. E. et al. (2016). Mud Removal – Clearing the Way for Effective Cementing. Oilfield Review, 28 (1), 20–25.
  6. Elochukwu, H., Samansu Douglas, E., Chikere, A. O. (2022). Evaluation of methyl ester sulphonate spacer fluid additive for efficient wellbore clean-up. Energy Geoscience, 3 (1), 73–79. doi: https://doi.org/10.1016/j.engeos.2021.11.002
  7. Kędzierski, M., Rzepka, M., Kremieniewski, M. (2019). The effects of cement slurry contamination with the drilling mud and spacer fluid on its setting. Nafta-Gaz, 75 (11), 691–699. doi: https://doi.org/10.18668/ng.2019.11.04
  8. Li, J., Li, Z., Tang, S., Sun, J., Wu, H., Su, D., Chen, W. (2020). Mechanism for the promotional effect of a novel solidifiable spacer fluid system on the cementation quality of cement sheath/formation interface. Energy Science & Engineering, 8 (12), 4212–4221. doi: https://doi.org/10.1002/ese3.805
  9. Li, L. et al. (2016). A novel spacer system to prevent lost circulation in cementing applications. Proceedings of the 2016 AADE Fluids Technical Conference and Exhibition. Houston.
  10. Ghoussoub, Y. E., Zerball, M., Fares, H. M., Ankner, J. F., von Klitzing, R., Schlenoff, J. B. (2018). Ion distribution in dry polyelectrolyte multilayers: a neutron reflectometry study. Soft Matter, 14 (9), 1699–1708. doi: https://doi.org/10.1039/c7sm02461d
  11. Li, L., Alegria, A., Doan, A. A., Kellum, M. G., Castanedo, R. (2016). Application of a Novel Cement Spacer with Biodegradable Polymer to Improve Zonal Isolation in HTHP Wells. Paper presented at the Offshore Technology Conference. doi: https://doi.org/10.4043/27048-ms
  12. Ramos, V., Doan, A., Ekwue, A.-M., Kellum, M. (2020). An Innovative Spacer System Designed with Biodegradeable Polymer and Loss Circulation Material to Aid in Formation Damage Control. Paper presented at the SPE International Conference and Exhibition on Formation Damage Control. doi: https://doi.org/10.2118/199242-ms
  13. Quintero, L., Passanha, W. D., Aubry, E., Poitrenaud, H. (2015). Advanced Microemulsion Cleaner Fluid Applications in Deepwater Wells. Paper presented at the OTC Brasil. doi: https://doi.org/10.4043/26344-ms
  14. Curbelo, F. D. S., Garnica, A. I. C., Araújo, E. A., Paiva, E. M., Cabral, A. G., Araújo, E. A., Freitas, J. C. O. (2018). Vegetable oil-based preflush fluid in well cementing. Journal of Petroleum Science and Engineering, 170, 392–399. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2018.06.061
  15. Kremieniewski, M., Kędzierski, M., Błaż, S. (2021). Increasing the Efficiency of Sealing the Borehole in Terms of Spacer Pumping Time. Energies, 14 (20), 6702. doi: https://doi.org/10.3390/en14206702
  16. Loginova, M. Ye., Agzamov, F. A., Ismakov, R. A. (2022). Investigation of viscoelastic properties of buffer fluids to improve the quality of well anchoring. Prom. Proizvod. Ispol’z. Elastomerov, 3-4, 39–48. doi: https://doi.org/10.24412/2071-8268-2022-3-4-39-48
  17. Pernites, R., Brady, J., Padilla, F., Clark, J., McNeilly, C., Iqbal, W. et al. (2019). Unconventional Advanced High Performance Micromaterial for Enhancing Drilling Mud Cleaning Performance of Spacer Fluids in Horizontal Wells: From Laboratory Development to Field Applications. Proceedings of the 7th Unconventional Resources Technology Conference. doi: https://doi.org/10.15530/urtec-2019-60
  18. Fang, E., Li, H., Zhang, H., Chen, X., Luo, Y., Gu, J. (2020). Development and performance evaluation of a low temperature low density solidifiable spacer fluid. Drilling Fluid and Completion Fluid, 37 (1), 86–92. Available at: http://www.zjyywjy.com.cn/en/article/doi/10.3969/j.issn.1001-5620.2020.01.014
  19. Tabatabaee Moradi, S. S., Nikolaev, N., Nikolaeva, T. (2020). Development of spacer fluids and cement slurries compositions for lining of wells at high temperatures. Journal of Mining Institute, 242, 174. doi: https://doi.org/10.31897/pmi.2020.2.174
  20. Sarap, G. D., Sivanandan, M., Patil, S., Deshpande, A. P. (2009). The Use of High-Performance Spacers for Zonal Isolation in High-Temperature High-Pressure Wells. All Days. doi: https://doi.org/10.2118/124275-ms
  21. Théron, B. E., Bodin, D., Fleming, J. (2002). Optimization of Spacer Rheology Using Neural Network Technology. All Days. doi: https://doi.org/10.2118/74498-ms
  22. Cao, C., Pu, X., Wang, G., Zhao, Z. (2020). True rheological behaviours of spacer fluid with consideration of wall slip effect. International Journal of Oil, Gas and Coal Technology, 23 (1), 30. doi: https://doi.org/10.1504/ijogct.2020.104969
  23. Brand, F., Peixinho, J., Nouar, C. (2001). A Quantitative Investigation of the Laminar-to-Turbulent Transition: Application to Efficient Mud Cleaning. All Days. doi: https://doi.org/10.2118/71375-ms
  24. Koptiaeva, E. I., Karazeev, D. V., Strizhnev, V. A., Vezhnin, S. A., Telin, A. G. (2014). New cross-linked polymer compositions at the basis of partially hydrolyzed PAA for water shut-off and conformance control. Oil. Gas. Innovations, 10 (189), 45–49.
Визначення застосуваності в’язкопружних систем в контексті вдосконалення процесу обсадки свердловини

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-22

Як цитувати

Kabdushev, A., Delikesheva, D., Korgasbekov, D., Manapbayev, B., & Kalmakhanova, M. (2023). Визначення застосуваності в’язкопружних систем в контексті вдосконалення процесу обсадки свердловини. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(6 (126), 71–79. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.292252

Номер

Том 6 № 6 (126) (2023): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Arman Kabdushev, Dinara Delikesheva, Darkhan Korgasbekov, Bauyrzhan Manapbayev, Marzhan Kalmakhanova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.