TEHNOLOGIJA IZRADE BUOTINA I

INENJERSTVO NAFTE I GASA

RGF

2CEMENTACIJCEMENTACIJAA ZAZATITNIH CEVITITNIH CEVI

1010

3Cementacija zatitnih cevi

Cementacija zatitnih cevi je postupak utiskivanja cementne kae u prstenasti prostor izmeu zatitnih cevi i zida kanala buotine.

Niz zatitnih cevi (kolona) sputen u kanal buotine moe se cementirati po celoj duini, ili samo u jednom delu, zavisno od uslova u buotini i o nameni zatitne kolone u buotini.

Osnovna namena cementacije zatitnih cevi je sledea:

-Odvajanje pojedinih probuenih slojeva, i spreavanje proticanja slojnih fluida prstenastim prostorom iza zatitnih cevi. Pri tome je od izuzetnog znaaja da cementni prsten odvoji proizvodne slojeve od zavodnjenih slojeva koji su iznad ili ispod njih;

-Spreavanje korozivnog delovanja slojnih fluida na ugraene zatitne cevi;

-Uvrenje kolone zatitnih cevi u kanalu buotine;

-U fazi izrade buotine spreavanje dodotka slojnih fluida u buotinu, ili gubitak isplake u probuene slojeve.

4Proces planiranja izbora cementacije zatitnih cevi obuhvata sledea razmatranja:

- Uslove u kanalu buotine kao to su: temperatura, prenik kanala buotine, stabilnost zidova buotine i drugo

- Tip i karakteristike, tj. osobine isplake

- Projektovanje cementne kae (meavine)

- Proraun cementacije

- Tehniku i tehnologiju potiskivanja cementne kae

- Opremanje niza zatitnih cevi

- Sredstva za obavljanje cementacije

Cementacija u naftim i gasnim buotinama, se deli na:

1. Primarnu cementacija

2. Cementaciju pod pritiskom

3. Postavljanje cementnih mostova i epova

51. Primarna cementacija

Pod primarnom cementacijom se podrazumeva cementacija ugraenog niza zatitnih cevi u buotini po celoj duini ugradnje, ili samo u jednom delu, zavisno od uslova u buotini i nameni zatitnih cevi.

Osnovna namena kod primarne cementacije je:

-Izolacija problematinih zona (sa gubicima isplake, obruavanjima ili bubrenjima stenske mase) iza zatitnih cevi da bi se moglo nastaviti buenje dubljih formacija (Sl.1),

-Izolacija zona sa normalnim pornim pritiskom neposredno pre ulaska u zonu sa povienim pornim pritiskom (Sl.2),

-Izolacija, cementnim kamenom, zavodnjenih slojeva koji se nalaze iznad ili ispod proizvodnih (Sl.3.),

-Spreavanje korodirajueg delovanja slojnih fluida na ugraene zatitne cevi

-Uvrivanje kolone zatitnih cevi u kanalu buotine

6Sl. 1. Izolacija problematinih zona u kanalu buotine

Sl. 2. Izolacija zona sa normalnim pornim pritiskom

Sl. 3. Izolacija proizvodnih formacija od zavodnjavanja.

7Za primarnu cementaciju neophodno je raspolagati sledeom opremom:

-cementacionim agregatom

-cementacionom glavom

-kolonom zatitnih cevi ugraenom u buotinu i opremljenom sa: cementacionom petom i protivpovratnim ventilom (P.P.V), udarnom ploom sa P.P.V, centralizerima i grebaima

Primarna cementacija moe biti:

a) Jednostepena cementacija

b) Dvostepena cementacija

c) Cementacija izgubljene kolone zatitnih cevi (Liner)

8a) Jednostepena cementacija:

Jednostepena cementacija predstavlja podizanje cementne kae na planiranu visinu u meuprostoru zatitnih cevi i zida buotine jednom operacijom, sledeim redosledom postupaka:

-Nakon ugradnje zatitnih cevi u buotinu, ispiranjem se oisti kanal buotine, tj. iznese se glinena obloga koja je sa zidova buotine skinuta grebaima i centralizerima, a u cilju ostvarivanja boljeg kontakta cement-zid buotine,

-Na cementacionoj glavi se oslobaa prvi donji ep i utiskuje se cementna kaa koja potiskuje taj ep sve do udarne ploe na kojoj se ep zaustavlja. Tada dolazi do porasta pritiska koji probija membranu na epu i cementna kaa prolazi kroz ep, udarnu plou, petu kolone i ulazi u meuprostor,

-Na cementacionoj glavi se oslobaa drugi gornji ep, koji se sa isplakom ili vodom potiskuje do prvog epa,

-Drugi ep isti unutranjost zatitnih cevi od zaostale cementne kae i kad nasedne na prvi ep spreava dalje utiskuvanje isplake unutar kolone. Porast pritiska na povrini oznaava da je drugi ep naseo na prvi, to ujedno i predstavlja kraj cementacije.

9Sl. 4. ema izvoenja jednostepene cementacije

10

b) Dvostepena cementacija

Dvostepena cementacija primenjuje se u sluajevima kada se planirana visina podizanja cementne kae (prisustvo formacija sa niskim gradijentom frakturiranja, zone u kojima su mogui gubici cementne kae, visoke temperature ili povieni porni pritisci u gasnom sloju) ne moe obaviti jednom operacijom. Sastoji se u tome da se u neprekidnom procesu prvo cementira jedan interval prstenastog prostora, a onda se iznad tog intervala cementira drugi (gornji) interval.

Dvostepena cementacija izvodi se pomou posebnog, tzv. ''DV''- ureaja (''Diferential Valve Multiple Stage Cementer'') koji se ugrauje na odreeno (proraunato) mesto u nizu zatitnih cevi. On se sastoji od tela, koje na sebi ima otvore i sedita sa cilindrima za otvaranje i zatvaranje tih otvora.

Kod cementacije se primenjuju epovi specijalne konstrukcije i to za svaki stepen po dva epa. Redosled postupaka kod dvostepene cementacije je sledei:

11

-Iza donjeg epa prvog stepena utiskuje se cementna kaa u cilju cementacije zatitnih cevi od pete kolone do odreene visine ispod ''DV''- ureaja,

-Nakon utiskivanja cementne kae, na cementacionoj glavi oslobaa se drugi-mimohodni ep, koji potiskivan isplakom dostie do udarne ploe ime je i zavrena cementacije prvog stepena,

-U kolonu zatitnih cevi se tada sputa i potiskuje isplakom specijalni ep otvara. Taj ep slui kao otvara i zaustavlja se na obruu donjeg cilindra ''DV''-ureaja,

-Pritiskom isplake donji cilindar se potisne na dole i oslobode otvori na ''DV''-ureaju, tako da se ostvari cirkulacija isplake kroz ''DV''-ureaj,

-Izvri se kompletna cirkulacije isplakom, u cilju ispiranja cementa koji se eventualno digao iznad ''DV''-ureaja,

-Utisne se u kolonu cementna kaa drugog stepena, koja se potiskuje (kroz ''DV''-ureaj) pomou epa zatvaraa,

-Kada ep zatvara stigne na obru gornjeg cilindra ''DV''-ureaja, on sa pritiskom isplake potisne prema dole gornji cilindar koji zatvara otvore, ime je cementacija drugog stepena zavrena.

12

Sl.5. ema izvoenja dvostepene cementacije

Sl.6. ematski prikaz ''DV''- ureaja

13

c) Cementacija izgubljene kolone zatitnih cevi (''Liner''-a)

Izgubljena kolona zatitnih cevi donjim delom dopire do dna buotine ili neto iznad, a gornjim se nalazi 90-150 m unutar prethodne kolone zatitnih cevi.

Ukoliko se izgubljena kolona oslanja na dno buotine, u zavisnosti od uslova u kanalu buotine, vrh izgubljene kolone opremljen je spojnicama, prelazima i pakerima razliitih konstrukcija. Ako se izgubljena kolona vea o donji deo prethodno ugraene kolone upotrebljavaju se ureaji za veanje kolone (''Liner hanger'') razliitih konstrukcija, ali svi imaju prihvatne klinove sa eljustima za veanje izgubljene kolone. Spojnica za ugradnju izgubljene kolone se pomou levog trapeznog navoja navre na prelaz, ili ureaj za veanje. Nakon cementacije izgubljene kolone spojnica se odvre okretanjem buaih ipki u desno.

Redosled postupaka kod cementacije izgubljene kolone zatitnih cevi je sledei:

14

-Izgubljena kolona se sputa na buaim ipkama. Buae ipke i izgubljena kolona spajaju se preko spojnice sa levim trapeznim navojem,

-Cementacija se vri preko dva epa. Prvi je ugraen na vrhu izgubljene kolone (uplji ep) i sa kolonom se sputa u buotinu, a drugi (puni ep) se nalazi u cementacionoj glavi,

-Nakon veanja izgubljene kolone, aktiviranjem prihvatnih klinova, na vrh buaih ipki navre se cementaciona glava, utiskuje se cementna kaa u buae ipke koja se zatim punim epom i isplakom potiskuje,

-Cementna kaa prolazi kroz uplji ep, i u trenutku kada puni ep nasedne na uplji ep pritisak se poveava. Taj pritisak oslobaa uplji ep i oba epa, meusobno, spojena istiskuju cementnu kau iz izgubljene kolone.

-U trenutku kada epovi nasednu na udarnu plou potiskivanje, tj. cementacija je zavrena,

-Nakon cementacije se aktivira paker na vrhu izgubljene kolone i vri se odvajanje buaih ipki preko spojnice za ugradnju izgubljene kolone.

15

Sl.7. ematski prikaz opremanja izgubljenekolone zatitnih cevi (''Liner'')

Sl.8. epovi za cementacijuizgubljene kolone zatitnih cevi

16

2. Proraun cementacije

Proraunom cementacije potrebno je ustanoviti: Potrebnu koliinu cementa Potrebnu zapreminu vode Potrebnu zapreminu fluida za

potiskivanje cementne kae Pritisak cementacije na povrini

17

2.1. Zapremina cementne kae koju treba utisnuti u buotinu

Pod uslovom da nisu mereni ostvareni prenici u kanalu buotine, potrebna zapremina cementne kae izraunava se prema jednaini:

gde su:Vck - zapremina cementne kae koju treba utisnuti u buotinu (m3)Dd - nominalni prenik dleta (m)ODk spoljanji prenik zatitnih cevi koje se cementiraju (m)IDk - unutranji prenik zatitnih cevi koje se cementiraju (m)hk - duina kolone koja se cementira (m)h0 - duina od dna buotine do pete koloneh1 - duina zatitnih cevi od pete kolone do udarne ploe (m)K - faktor korekcije, zavisi od proirenja kanala buotine, praktino se rauna sa proirenjima 5-20% (K = 1,05-1,20)

( )[ ] 120222 785,0785,0785,0 hIDhDhODDKV kdkkdck ++=

18

2.2. Koliina suvog cementa

Koliina suvog cementa rauna se prema jednainama:

gde je:

gc - koliina suvog cementa po 1 m3 vode u tonama (t/m3 vode)

Qc - ukupno potrebna koliina suvog cementa (tona)

W/C - vodocementni faktor (za razliite tipove buotinskog cementa 0,4 - 0,65)

sc - gustina suvog cementa, tj. cementa u prahu (3,2 kg/dm3)

v - gustina vode (1,00-1,02 kg/dm3)

( )ckcc

vsc

vscc

VqQCW

q

=+

=/

19

2.3. Potrebna koliina vode za izradu cementne meavine

Potrebna koliina vode dobija se na osnovu jednaine:

(m3)( )v

cv

QCWV

= /

2.4. Potrebna gustina cementne kae:

Potrebna gustina cementne kae dobija se slededeom jednainom:

gde su:

c - gustina cementne kae (kg/dm3)

sc - gustina suvog cementa, tj. cementa u prahu (3,2 kg/dm3)

v - gustina vode (1,00-1,02 kg/dm3)

( )scv

vscc CW

CW++=

)/(/1

20

2.5. Koliina isplake za potiskivanje cementne kae

Potrebna koliina isplake za potiskivanje cementne kae dobija se iz jednaine:

gde su:hk - duina kolone koja se cementira (m)Vp - zapremina povrinskih vodova (m3)

( ) pkkis VhhIDV += 785,012

2.6. Maksimalni pritisak u toku cementacije

gde su:p1 - pritisak ostvaren usled razlike gustine stuba cementne kae i isplake u zatitnim cevima i prstenastom prostoru (bar) prema jednaini:

p2 - hidrauliki gubici pritiska usled trenja u z. c. i prstenastom prostoru

21max ppp +=

( ) ( ) 0981,001 = ischZp

21

3. Oprema niza zatitnih cevi

Oprema niza zatitnih cevi, koje se sputaju u kanal buotine, sastoji se iz sledeih elemenata:

-cementacione pete

-zaustavne (udarne) ploe ili kolaka

-centralizera

-grebaa ili strugaa

-zaustavnog prstena

-eira za cementaciju

Spoljna oprema zatitnih cevi

22

3.1. Cementaciona peta

Cementaciona peta ili peta zatitnih cevi, postavlja se na prvu cev pri ugradnji, tj. na najnie mesto u nizu zatitnih cevi. Potrebno je da peta obavi sledee funkcije:

-olaka ugradnju i sputanje kolone zatitnih cevi;

-omogui cementaciju zatitnih cevi;

-bude pogodna, tj. relativno laka za buenje.

Sl. 9. Cementacione pete A) Obina peta; B) Peta sa ventilom; B) Peta sa bonim otvorima;D) Samodopunjavajua peta

23

Obina petaObina peta, sastoji se od metalnog tela i betonske vodilice. Vodilica olakava prolaz niza zatitnih cevi kroz neravna mesta u kanalu buotine, a otvor koji ima u sredini slui za prolaz isplake i cementne kae. Peta sa ventilomOvaj tip pete u vodilici ima ugraen protupovratni ventil (PPV). PPV omoguava izlaz isplake i cementne kae iz niza zatitnih cevi, a spreava njihov povratak, to je veoma vano na kraju cementacije, zbog velikih hidrostatikih pritisaka u prstenastom prostoru iza zatinih cevi.Peta sa bonim otvorimaPeta sa bonim otvorima u betonskoj vodilici ima jo i bone otvore, koji omoguavaju bolje ispiranje buotine na kojoj god dubini je to potrebno. Na taj nain se mogunost prihvata zatitnih cevi svodi na minimum.Samodopunjavajua peta (Fill-up)Samodopunjavajua peta se uglavnom upotrebljava u dubokim buotinama, sa zadatkom da:- automatski dopunjava i odrava stalni nivo isplake u nizu zatitnih cevi, prilikom njihove ugradnje- zatiti slojeve od visokog pritiska pulsiranja isplake, tokom sputanja zatitnih cevi, koji moe prouzrokovati frakturu stena

24

3.2. Zaustavna (udarna) ploa ili kolak

Zaustavna ploa ili kolak obino se ugrauje izmeu prve ili druge zatitne cevi, a moe i negde vie u nizu zatitnih cevi. Ima telo sa mukim i enskim navojem, a unutranjost joj je ispunjena betonom. Osnovni zadatak, zaustavne ploe ili kolaka, je da zaustavi donji i gornji ep u toku cementacije. Upotrebljavaju se sledee zaustavne ploe :

Obina zaustavna ploa

Obina zaustavna ploa ima samo otvor u betonu za prolaz isplake i cementne kae.

Kolak sa ugraenim protivpovratnim ventilom (PPV)

Kolak sa ugraenim PPV, sem to slui za zaustavljanje donjeg i gornjeg epa, ima istu ulogu kao i PPV u peti kolone. PPV u kolaku omoguuje plivanje zatitnih cevi, a time prima i deo pritiska od PPV ugraenog u peti kolone. Ako se tokom sputanja kolone oteti PPV u peti, onda PPV u kolaku prima sav pritisak i u tom pogledu slui kao rezerva.

25

Samodopunjavajui kolakNa dubokim buotinama uobiajeno se u niz zatitnih cevi ugrauje samodopunjavajui kolak zajedno sa samodopunjavajuom petom.

Sl.10. Zaustavne ploe:A) Obina zaustavna ploa; B) Kolak sa PPV; C) Samodopunjavajui kolak

A) B) C)

26

3.3. Centralizeri

Glavna svrha centralizera je da dri niz zatitnih cevi odmaknut od zidova buotine, tako da cementna kaa pojednako popuni prstenasti prostor. Pored toga namena centralizera je i da:

- sprei prihvat zatitnih cevi uslovljen diferencijalnim pritiskom;

- smanji trenje niza zatitnih cevi pri sputanju;

- titi grebae ili strugae.

27

3.4 Strugai ili grebai

Za opremanje niza zatitnih cevi u upotrebi su dva osnovna tipa strugaa: klizei i rotirajui. Osnovni zadatak strugaa je da:

-skidaju glineni oblog sa zidova buotine i time iste zidove kanala buotine;

-iste zidove niza zatitnih cevi;

-omoguuju postepenu zamenu isplake cementnom kaom u toku cementacije, tj. spreavaju prodore cementne kae u obliku kanala u isplaku.

28

3.5. Zaustavni prstenovi

Zaustavni prstenovi zaustavljaju, tj. ograniavaju kretanje centralizera i strugaa u odreenim granicama. Oni omoguavaju uobiajeno kretanje gore-dole (etnju) sa nizom zatitnih cevi u toku meu cirkulacije isplakom i pri istiskivanju cementne kae u meuprostor buotine. Osnovna etnja, tj. kretanje sa nizom zatitnih cevi iznosi oko 1,5 m.

29

3.6 eir za cementaciju

eir za cementaciju najee se primenjuje kod dvostepene cementacije. Postavlja se ispod DV-ureaja da zadri cementnu kau iznad DV-ureaja i zatiti propusne formacije, u donjem delu buotine, od velikog pritiska. Napravljen je od fleksibilnih traka visoko kvalitetnog elika, privrenih na elini prsten i vrste gume privrene na trake.

30

4. Sredstva za cementaciju

U sredstva za cementaciju spadaju:

-Cementacioni agregat

-Glava za cementaciju

-epovi za cementaciju

4.1. Cementacioni agregat

Cementacioni agregat predstavlja posebno vozilo za izradu i utiskivanje cementne kae u buotinu. Opremljen je sa dve pumpe visokog pritiska, rezervoarima i mlaznom mealicom sa levkom. Jedna pumpa agregata crpi vodu iz rezervoara i potiskuje je u mlaznu mealicu levkom u koji se istovremeno dodaje suvi cement i meanjem stvara cementna kaa. Druga pumpa cementacionog agregata utiskuje cementnu kau u buotinu. Za vreme cementacije potrebno je stalno proveravati (meriti) gustinu cementne kae,.

Mlazne mealice omoguuju jednomerno i stalno meanje suvog cementa sa vodom. Kada se to postigne dobija se cementna kaa predvienih karakteristika.

31

4.2. Glava za cementaciju

Glava za cementaciju postavlja se na vrh kolone zatitnih cevi kada su sputene u buotinu. Glava slui kao dra epova za cementaciju i prikljuena je na potisne vodove pumpi cementacionog agregata.

U najiroj upotrebi je cementaciona glava sa dva ugraena epa. Pravilnim manipulisanjem ventilima i vijcima koji dre epove u cementacionoj glavi, putaju se epovi u kolonu zatitnih cevi i to prvi ispred, a drugi odmah iza cementne kae. Bitno je naznaiti da tada u zatitnim cevima vlada vakuum, zbog vee gustine cementne kae, tako da cementaciona glava spreava ulazak vazduha i stvaranje mehuria u cementu.

Sl.11. ema cementacione glave sa dva epa

32

4.3. epovi za cementaciju

Primarna cementacija se uglavnom izvodi pomou dva epa,donjeg i gornjeg, izraenih od gume pojaane sa livenim aluminijumom (Sl.6.5.16). Osnovna namena im je da:

-odvajaju isplaku od cementne kae

-iste unutranje zidove zatitnih cevi

-zajedno sa PPV, u zaustavnoj ploi i peti kolone, spreavaju povratak cementne kae natrag u zatitne cevi

Donji epDonji ep se sputa u buotinu ispred cementne kae. Nije punog profila i ima ugraenu dijafragmu na vrhu koja je dizajnirana tako da puca kod poveanog pritiska. Kada ep stigne do udarne ploe (kolaka) sa poveanjem pritiska od oko 15 bar dolazi do pucanja dijafragme i cementna kaa prolazi kroz ep.

33

Gornji ep

Gornji ep je punog profila i sputa se u zatitne cevi iza cementne meavine. Potiskuje se, uglavnom, isplakom i njegovim nasedanjem na udarnu plou tj. prvi ep, cementacija je zavrena.

Sl.12. epovi za cementaciju

Gornji ep Donji ep

Dijafragma

34

5. Buotinski cementi

Osnovni materijali za izradu buotinskih cemenata je Portland cement. Cementna kaa izraena na osnovu Portland cementa mora zadovoljiti sledee uslove:

-vreme od poetka meanja cementa sa vodom do poetka njegovog zgunjavanja mora biti dovoljno da se cementna kaa sa sigurnou utisne i potisne na odreeno mesto u buotini;

-vreme zgunjavanja (poveanja viskoziteta) mora tei brzo;

-vreme stvrdnjavanja cementne kae, tj. vreme u kojem cementna kaa prelazi u cementni kamen odreene vrtoe, mora biti kratko;

-cementni kamen mora biti otporan na naprezanja na sabijanje (pritisak) i istezanje (kidanje), kao i na delovanje agresivnih fluida;

-cementni kamen ne sme se drobiti ili pucati pod udarcima metaka tokom napucavanja zatitnih cevi.

U naftnoj industriji prema API standardu, upotrebljavaju se zavisno od dubine buotine sledee klase cementa:

35

Vrste cementa

Klasa A Upotrebljava se u buotinama do dubine od 1830 m, kada se ne zahtevaju posebni uslovi

Klasa B Upotrebljava se u buotinama do 1830 m, kada se trai otpornost na sulfate

Klasa C Upotrebljava se u buotinama do 1830 m, kada uslovi zahtevaju brzo stvrdnjavanje, visoku vrstou i veliku otpornost na sulfate

Klasa D Upotrebljava se u buotinama dubine od 1830 m do 3050 m, u uslovima umereno visokih temperatura i pritiska, ili kada se zahteva visoka otpornost cementa na sulfate

36

Vrste cementa

Klasa E Primenjuje se u buotinama od 3000 do 4270 m dubine, u uslovima visokih pritisaka i temperature i kada se zahteva visoka otpornost na sulfate

Klasa F Upotrebljava se u buotinama od 3050 do 4900 m dubine, u kojima vladaju ekstremno visoke temperature i pritisci i gde se zahteva visoka otpornost na sulfate i fosfate

Klasa G i H

Predvien kao osnovni cement za upotrebu u buotinama do 2440 m dubine. Tom cementu se mogu dodati ubrzivai i usporivai zgunjavanja i vezivanja zavisno od dubine i temperature buotine. Dostupan kao srednje i visoko otporan na sulfate

Klasa J Predstavlja osnovni cement do dubine od 4800 m. Predvien je za ekstra visoke temperature i pritiske, a vreme vezivanja se regulie dodavanjem ubrzivaa i usporivaa

37

Pre nego to se cement, u specijalnim kontejnerima za suvi cement, doveze na buotinu, neophodno je u laboratoriji izraditi planiranu cementnu kau i saekati vreme stvrdnjavanja. Laboratorijske analize cementne kae i cementnog kamena obuhvataju:

-odreivanje gustine cementne kae

-odreivanje plastinog viskoziteta i granice teenja

-ispitivanje gubitka tenosti (filtracije)

-odreivanje koliine normalno potrebne vode

-odreivanje sadraja slobodne vode

-odreivanje vremena zgunjavanja cementne kae

-ispitivanje cementnog kamena na naprezanja na sabijanje (pritisak) i istezanje (kidanje)

-probe propusnosti cementnog kamena

Sa poveanjem temperature oko 120oC u buotini smanjuje se vrstoa cementnog kamena do njegovog razaranja. Dodavanjem 30-40% ferosilicijuma (FeSi) u suvi cement spreava se neeljeni uticaj temperature.

38

5.1 Dodaci cementu

Zavisno od uslova u buotini, kao i od ciljeva koji se ele postii cementacijom postoje specijalni dodaci cementu, koji se mogu klasifikovati kao:-ubrzivai zgunjavanja i vezivanja cementa-usporivai zgunjavanja, vezivanja i dispergatori cementa-dodaci za smanjenje gustine cementne kae-dodaci za poveanje gustine cementne kae-dodaci pri gubicima cirkulacije

Ubrzivai zgunjavanja i vezivanja cementa:

Ubrzivai zgunjavanja i vezivanja cementa upotrebljavaju se kada je potrebno smanjiti vreme ekanja stvrdnjavanja cementa. Uobiajeni ubrzivaje kalcijum hlorid (CaCl2), koji se dodaje cementu u koliini od ~ 2%. Upotrebljavaju se u sledeim situacijama:-kod cementacija povrinskih kolona zatitnih cevi, kada je potrebno to pre nastaviti buenje-u svrhu saniranja gubitaka i spreavanja dotoka slojnih fluida u kanal buotine

39

Usporivai zgunjavanja i vezivanja i dispergatori cementa:

Usporivai zgunjavanja i vezivanja se upotrebljavaju u buotinama sa visokom temperaturom, a dispergatori u svim sluajevima kada treba smanjiti viskoznost cementne kae. Uobiajeni usporivai su: polimeri, gips i eer, a glavni dispergatori su lignosulfonati.

Dodaci za smanjenje gustine cementne kae:

Dodaci za smanjenje gustine cementne kae dodaju se cementu u cilju omoguavanja cementiranja zona, tj. slojeva sa smanjenim pornim pritiskom. Na taj nain se spreava prodiranje cementne kae u formaciju. U tu svrhu upotrebljavaju se sledei dodaci:

-bentonit (1-25%);

-poculan;

-ekspandirani perlit (vulkanski materijali);

-ugljovodonici.

40

Dodaci za poveanje gustine cementne kae:

Koriste se kao dodatak cementu za cementaciju u dubokim buotinama sa visokim pornim pritiscima, gde je potrebno imati cementnu kau vee gustine. Kao dodaci za poveanje gustine primenjuju se:

-barit;

-ferofosfati.

Dodaci pri gubicima cirkulacije:

Dodaju se cementu da bi se sa tako pripremljenom cementnom kaom spreili gubici cirkulacije u kavernoznim slojevima sa niskim pornim pritiscima. To su:

-celofanske pahuljice;

-liskunove pahuljice;

-ekspandirani perlit;

-razni drobljeni plastini materijali.

41

6. Cementacija pod pritiskom

Cementacija pod pritiskom je uobiajena metoda kod sledeih situacija u buotini:

-otklanjanje greke, tj. korekcija kod neuspelih primarnih cementacija

-zatvaranje oteenja na koloni zatitnih cevi (odvojene ili probuene kolone)

-zatvaranje zona sa gubicima isplake

-redukcija, tj. smanjenje odnosa fluida u proizvodnim buotinama

-izolacija donjih produktivnih slojeva pre napucavanja zatitnih cevi u cilju proizvodnje iz gornji produktivnih slojeva

-naputanje iscrpljene produktivne formacije

U sluaju neuspele primarne cementacije, ista mora biti korigovana dodatnim cementom. Generalno, ovaj dodatni cement se utiskuje (squeeze) oko meuprostora zatitne cevi-kanal buotine, koristei visoke pritiske pumpe. Oteenja na koloni zatitnih cevi mogu se, ali ne moraju sanirati cementacijom pod pritiskom, jer postoje druge metode i alatke za reavanje tih problema, kao na primer tzv. Casing Patch i dr.

42

Cementacija pod pritiskom

Staricement

Novicement

upljina

Gubitak isplake moe se reavati cementacijom pod pritiskom, ali ako su gubici nastali usled frakture (loma) formacije, cementacija pod pritiskom nee dati rezutate.

Redukcija, tj. smanjenje odnosa leinih fluida (voda-nafta; voda-gas i gas-nafta) u proizvodnim buotinama sa cementacijom pod pritiskom je praktina metoda koja se primenjuje na mnogim buotinama.

Neophodno je istai da se kod cementacije pod pritiskom mora obratiti panja na ostvareni pritisak u unutranjosti zatitnih cevi. Primenjeni pritisak u koloni zatitnih cevi ne sme prei 80% od dozvoljenog pritiska na pucanje, tj. unutranjeg pritiska zatitnih cevi.

43

Postavljanje cementnih epova

7. Postavljanje cementnih epova i mostova

Cementni epovi se postavljaju u buotinu sa sledeom namenom:

-za eliminisanje dela buotine koji predstavlja smetnju;

-kroz i iznad starih iscrpljenih slojeva u cilju njihovog naputanja;

-zatvaranje zavodnjenih delova slojeva;

-u cilju likvidacije buotina. Kod likvidacije buotina obino se postavljaju tri epa: prvi na dnu buotine, drugi u peti najdublje kolone zatitnih cevi i trei u samoj zatitnoj koloni;

Cementni ep

44

Cementni mostovi postavljaju se u sledeim situacijama:-u kanalu koso-usmerenih buotina neposredno pre mesta skretanja (KOP);-u vertikalnim buotinama sa velikim, neeljenim, otklonom od vertikale u cilju ispravljanja kanala buotine;-u sluaju zaglave i loma buaeg alata u cilju njegovog zaobilaenja.

Cementni epovi i mostovi postavljaju se u buotinu tehnikom istiskivanja i uravnoteenja cementne kae iz buaeg alata. Da bi se to ostvarilo primenjuju se jednaine za uravnoteenje stuba cementne kae i diferencijalnog pritisaka izmeu stuba cementne kae i isplake, koje glase:

gde su:h - visina uravnoteenog stuba cementne kae (m)Vc - zapremina cementne kae (l)a - unutranja zapremina buaeg alata, buaih ipki, tubinga (l/m)b - zapremina prstenastog prostora, buai alat-zid buotine (l/m)pc - diferencijalni pritisak izmeu stuba cemente kae i stuba isplake (bar)c - gustina cementne kae (kg/dm3)is - gustina isplake (kg/dm3)

( )isccc

hpba

Vh

=+=0981,0

45

KRAJKRAJ

Vrste cementaVrste cementaKRAJ