הרחבה מכאנית של הפלדה Tubing כפתרון שלשיטה רותחת

יש הליך ניסיוני דיווח על שני מרכיבים עיקריים שהם קריטיים: בלונים מורכבים המדמים ששיטה ומתקן ההרחבה המשמש לביצוע מניפולציה מכאנית של המלט.

ששיטת השער העיקרי לייצור של נוזלים מתחת לפני הקרקע (מים, נפט, גז, או קיטור) וכן הזרקה של נוזלים שונים. ללא קשר לתפקידו, נדרש בור הקידוח על מנת לספק זרימה מבוקרת של נוזלים המופקים / הזריקו. יש בניית בור קידוח שתי פעולות נפרדות: קידוח והשלמה. מלט בור קידוח, חלק מהליך הגמר, בעיקר מספק בידוד אֵזוֹרִי, תמיכה מכאנית של צינור המתכת (מעטפת), והגנה על רכיבי מתכת מנוזלי מאכל. אלה הם מרכיבים חיוניים של ששיטה ללא פשרות, לתפקוד מלא. שלמות נדן מלט בור הקידוח היא פונקציה של התכונות כימיות ופיסיות של מלט התייבשות, הגיאומטריה של גased גם, ואת המאפיינים של ההיווצרות / המבנה מסביב נוזלי ^2,3. ההסרה חלקית של קידוח נוזלים תגרום לבידוד אֵזוֹרִי העני שכן הוא מונע היווצרות של קשרים חזקים בממשקים עם רוק ו / או מתכת. יכולים להיות נתונה נדני מלט לסוגים רבים של כישלון בחייו של באר. תנודות בלחץ והטמפרטורה שנגרמו על ידי פעולות השלמה והפקה לתרום לפיתוח של שברים בתוך המטריצה ​​של המלט; debonding נגרמת על ידי לחץ ו / או שינויי טמפרטורה ולחות ^4,5,6 הצטמקות מלט. התוצאה היא כמעט תמיד נוכחות של זרימת נוזל microannular, למרות התרחשותו ניתן לאתר מוקדם או לאחר שנים של חיי שירות.

Heathman ובק (2006) יצרו מודל של המעטפת ביצרו נתון מעל 100 עומסים מחזוריים לחץ וטמפרטורה, אשר הראו debonding הגלוי, ייזום של סדקי בטון שיכול להוות מסלולים מועדפים להעברת נוזל <sup> 7. בתחום, ההתרחבות וההתכווצות של רכיבי מתכת של בור קידוח לא יעלו בקנה אחד עם אלה של מלט ורוק, גורמים debonding והיווצרות microannulus interfacial, שהובילו לעלייה בחדירות של נדן המלט. טעינת מעטפת נוספת יכולה לגרום להתפשטות של סדקים רדיאליים במטריצה ​​של מלט פעם מאמצי המתיחה יעלו חוזק המתיחה של החומר ^8. כל כישלונות המלט האמורים עלולים לגרום למייקרו-תקשור, מה שמוביל להגירה גז, את המופע של SCP, וסיכונים סביבתיים לטווח ארוך.

מספר רב של בארות הפקה ונטושות עם SCP מהווה מקור פוטנציאלי חדש של פליטת גז טבעי רציף ^9. הניתוח שנערך על ידי ווטסון וBachu (2009) של 315,000 נפט, גז, ובארות הזרקה באלברטה, קנדה הראתה גם כי סטיית בור קידוח, גם סוג, שיטת נטישה, והאיכות של מלט הם גורמי מפתח במשותףntributing לדליפה גם פוטנציאל בחלק הרדוד של הבאר ^10. הפעולות מתקנים הקיימות הן יקרות ולא מוצלחות; המלט לסחוט, אחת טכניקות מתקנת הנפוצות ביותר, יש שיעור הצלחה של 50% ^-11.

במאמר זה אנו מדווחים על ההערכה להרחבה מעטפת הטכנולוגיה (ECT) כטכניקת תיקון חדשה שלשיטה דולפת ^12,13. ניתן ליישם ECT בבארות חדשות או קיימים ^14. ההתקנה המסחרית הראשונה של טכנולוגיה זו בוצעה על ידי שברון על גם במים הרדודים של המפרץ מקסיקו בנובמבר 1999 ^15. מעטפת התפעול השוטפת לtubulars הרחבה מתמצתת עד 205 מעלות צלזיוס נטייה של מהמצב אנכי, טמפרטורה 100 מעלות, משקל בוץ כדי 2.37 גרם / סנטימטר ^3, לעומק של 8763 מ 'בלחץ, ההידרוסטטי של 160.6 GPA ואורך צינור 2,092 מ' ^16. קצב התפשטות טיפוסי לtubulars הרחבה המוצק הואpproximately 2.4 מ '/ דקת ^17.

מחקר זה מציע גישה ייחודית להתאמה של טכנולוגית ECT כמבצע תיקון חדש לSCP. הרחבת צינור הפלדה דוחסת את המלט אשר יביא סגירת זרימת הגז בממשק ולאטום את דליפת הגז. חשוב להזכיר כי במוקד של מחקר זה הוא האיטום של זרימת גז microannular הקיימת, ולכן אנחנו מתמקדים רק בזה כסיבה אפשרית שלשיטה דולפת. על מנת לבחון את היעילות של טכנולוגיה מותאמת חדש למטרה זו, עיצבנו מודל בור קידוח עם זרימת microannular הקיימת. זה מתקבל על ידי החלפת הצינור הפנימי במהלך הידרציה מלט. אין בכך כדי לדמות כל פעולות שטח, אלא פשוט כדי להריץ קדימה מה יקרה אחרי עשרות שנים של טעינה תרמית ולחץ בבור קידוח.