Come funziona bene la cementazione?

Parte del processo di preparazione di un pozzo per ulteriori perforazioni, produzione o abbandono, la cementazione di un pozzo è la procedura di sviluppo e pompaggio del cemento in posizione in un pozzo.

Utilizzato per una serie di motivi diversi, la cementazione protegge e sigilla il pozzo. Più comunemente, la cementazione viene utilizzata per bloccare in modo permanente la penetrazione dell'acqua nel pozzo. Parte del processo di completamento di un potenziale pozzo di produzione, la cementazione può essere utilizzata per sigillare l'anello dopo che una stringa di rivestimento è stata eseguita in un pozzo. Inoltre, la cementazione viene utilizzata per sigillare una zona di circolazione persa o un'area in cui vi è una riduzione o assenza di flusso all'interno del pozzo. Nella perforazione direzionale, la cementazione viene utilizzata per tappare un pozzo esistente, al fine di eseguire un pozzo direzionale da quel punto. Inoltre, la cementazione viene utilizzata per tappare un pozzo e abbandonarlo.

La cementazione viene eseguita quando la sospensione di cemento viene distribuita nel pozzo tramite pompe, spostando i fluidi di perforazione ancora presenti all'interno del pozzo e sostituendoli con cemento. L'impasto cementizio fluisce al fondo del pozzo attraverso l'involucro, che alla fine sarà il tubo attraverso il quale gli idrocarburi fluiscono in superficie. Da lì riempie lo spazio tra l'involucro e il pozzo vero e proprio e si indurisce. Questo crea una tenuta in modo che i materiali esterni non possano entrare nel flusso del pozzo, oltre a posizionare permanentemente il rivestimento in posizione.

Preparazione del cemento

Nella preparazione di un pozzo per la cementazione, è importante stabilire la quantità di cemento necessaria per il lavoro. Questo viene fatto misurando il diametro del pozzo lungo la sua profondità, utilizzando un registro a pinza. Utilizzando mezzi sia meccanici che sonici, i registri del calibro a più dita misurano il diametro del pozzo in numerose posizioni simultaneamente al fine di compensare le irregolarità nel diametro del pozzo e determinare il volume del foro aperto.

Inoltre, le proprietà fisiche richieste del cemento sono essenziali prima di iniziare le operazioni di cementazione. Viene anche determinato il cemento indurito corretto, compresa la densità e la viscosità del materiale, prima di pompare effettivamente il cemento nel foro.

Miscelatori speciali, inclusi miscelatori a getto idraulico, miscelatori a ricircolo o miscelatori discontinui, vengono utilizzati per combinare cemento secco con acqua per creare il cemento umido, noto anche come liquame. Il cemento utilizzato nel processo di cementazione dei pozzi è il cemento Portland ed è calibrato con additivi per formare una delle otto diverse classi API di cemento. Ciascuno è impiegato per varie situazioni.

Gli additivi possono includere acceleranti, che abbreviano il tempo di presa richiesto per il cemento, così come ritardanti, che fanno il contrario e allungano il tempo di presa del cemento. Per diminuire o aumentare la densità del cemento, vengono aggiunti additivi leggeri e pesanti. È possibile aggiungere additivi per trasformare la resistenza alla compressione del cemento, nonché le proprietà di scorrimento e le velocità di disidratazione. Gli estensori possono essere utilizzati per espandere il cemento nel tentativo di ridurre il costo della cementazione e possono essere aggiunti additivi antischiuma per prevenire la formazione di schiuma all'interno del pozzo. Al fine di tappare le zone di circolazione perse, vengono aggiunti anche materiali di collegamento.

Cementazione del pozzo

Dopo che l'involucro, o tubo d'acciaio, è stato inserito nel pozzo, una testa di cementazione a forma di L viene fissata alla parte superiore della testa del pozzo per ricevere il liquame dalle pompe. Due tappi raschianti, o tappi di cementazione, che spazzano l'interno dell'involucro e impediscono la miscelazione: il tappo inferiore e il tappo superiore.

Impedendo ai fluidi di perforazione di mescolarsi con il liquame cementizio, il tappo inferiore viene introdotto nel pozzo e il liquame cementizio viene pompato nel pozzo dietro di esso. Il tappo inferiore viene quindi catturato appena sopra il fondo del pozzo dal collare del galleggiante, che funge da valvola unidirezionale consentendo alla sospensione di cemento di entrare nel pozzo.

Quindi la pressione sul cemento che viene pompato nel pozzo viene aumentata fino a quando un diaframma viene rotto all'interno del tappo inferiore, consentendo alla sospensione di fluire attraverso di esso e su per l'esterno della stringa dell'involucro.

Dopo che il volume appropriato di cemento è stato pompato nel pozzo, un tappo superiore viene pompato nell'involucro spingendo il liquame rimanente attraverso il tappo inferiore. Una volta che il tappo superiore raggiunge il tappo inferiore, le pompe vengono spente e il cemento viene lasciato solidificare.

Il tempo impiegato dal cemento per indurirsi è chiamato tempo di ispessimento o tempo di pompabilità. Per la posa di pozzi a profondità profonde, ad alta temperatura o pressione, nonché in ambienti corrosivi, possono essere utilizzati cementi speciali.

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Grazie e cordiali saluti,

Lin Yang (signora)

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