Servizi di cementazione

I servizi di cementazione sono necessari per mantenere il rivestimento del pozzo in posizione e impedire qualsiasi movimento di fluido dal serbatoio al pozzo. Fornisce inoltre isolamento zonale e fornisce guarnizioni quando necessario. Il cemento viene prodotto attraverso un processo di miscelazione di acqua, cemento per pozzi petroliferi (cemento API, cemento Portland) e prodotti chimici per produrre impasto cementizio. Questo liquame viene pompato nel pozzo attraverso l'involucro e riempie lo spazio tra l'involucro e il pozzo (area del foro aperto sotto l'involucro).

Un tappo (tappo di cementazione o tappo raschiatore) viene inserito nel corpo prima che inizi l'operazione di pompaggio del cemento. Man mano che il fango avanza attraverso il rivestimento, il tappo si sposta davanti al fango di cemento, fornendo tenuta e rimuove eventuali detriti o particelle dal rivestimento. Ciò è necessario per garantire che la sospensione di cemento non venga miscelata con altri fluidi del pozzo e priva di qualsiasi contaminazione. Un'attrezzatura specializzata situata nella parte inferiore dell'involucro (collare galleggiante e pattino galleggiante) consente alla sospensione di cemento di fuoriuscire dall'involucro e riempire lo spazio tra l'involucro e il pozzo. Questi strumenti impediscono anche ai fluidi di perforazione di tornare indietro nell'involucro. Una volta che la boiacca di cemento è indurita (tempo di ispessimento), un lavoro di cementazione si considera completato e tutti gli strumenti vengono rimossi. Il tempo di indurimento dipende da una serie di parametri del pozzo e dai requisiti di perforazione. Varie sostanze chimiche utilizzate durante le operazioni di cementazione, consentendo agli ingegneri di progettare la sospensione di cemento con il tempo di indurimento richiesto.

Le operazioni di cementazione si dividono in cementazione primaria / cementazione zonale e cementazione secondaria. L'obiettivo principale della cementazione primaria è mantenere il rivestimento in posizione. L'isolamento zonale è necessario e progettato per controllare il flusso di liquidi tra le zone di un pozzo, sigillare una zona con perdita di circolazione, ridurre / impedire la penetrazione dell'acqua nel pozzo. La cementazione primaria viene utilizzata durante la perforazione di un nuovo pozzo. La cementazione secondaria, o lavoro di compressione, viene utilizzato per correggere eventuali problemi con il lavoro di cementazione primaria o affrontare problemi di cementazione causati durante la produzione, involucro danneggiato, sezione perforata, tappare e abbandonare un pozzo e aiutare a ottenere migliori lavori di stimolazione del pozzo in modo efficace confinamento.

La preparazione della giusta boiacca di cemento e il raggiungimento delle proprietà fisiche richieste sono di estrema importanza per garantire che il lavoro di cementazione primaria sia eseguito correttamente e che venga mantenuta l'integrità del pozzo. Se il tempo di indurimento del cemento non è stato calcolato correttamente e non si ottengono le proprietà fisiche richieste della boiacca di cemento, un pozzo potrebbe crollare verso l'interno, causando danni ingenti e costi significativi, dopodiché il pozzo potrebbe essere abbandonato. Il liquame di cemento viene preparato e miscelato in superficie (su una piattaforma di perforazione) e quindi pompato al pozzo da potenti pompe di cementazione. Nelle applicazioni onshore, vengono utilizzati camion specializzati per miscelare e pompare liquami di cemento.

Prodotti chimici o additivi utilizzati per preparare la sospensione di cemento per includere acceleratori - abbreviando il tempo di indurimento del cemento - e ritardanti - aumentando il tempo di indurimento del cemento. Altre sostanze chimiche modificano la densità del cemento, la resistenza alla compressione e le capacità di flusso. Gli additivi chiamati estensori vengono utilizzati per ottenere una maggiore volumetria del cemento, quindi viene utilizzato meno cemento. Gli agenti antischiuma sono usati per trattare la formazione di schiuma. Per pozzi profondi, alta pressione e alta temperatura, pozzi ad alta H2S e sistemi di cemento resistenti alla CO2, vengono utilizzati altri prodotti chimici speciali per preparare il liquame di cemento.

A seconda della formazione e delle caratteristiche del pozzo, la progettazione della boiacca di cemento e le tecniche di posizionamento giocano uno dei ruoli centrali. La qualità del cemento per pozzi petroliferi e degli additivi può avere un impatto enorme, sia sull'integrità del pozzo che sui costi dei servizi di cementazione. Sono necessari frequenti test di laboratorio sugli additivi e sulla stessa boiacca di cemento per garantire che i parametri effettivi corrispondano alle caratteristiche progettate della boiacca di cemento.

In media, i servizi di cementazione primaria costituiscono circa il 5% del costo del pozzo. La cementazione secondaria può comportare un aumento incrementale fino al 20% del costo del pozzo.