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Engineering

Mechanische Spannstahlrohr als eine Lösung für Leaky Bohrlöchern

Published: November 20, 2014 doi: 10.3791/52098

Introduction

Der gemeldete experimentelle Verfahren hat zwei Hauptkomponenten, die kritisch sind: Verbundflaschen, die Bohrlöcher und die Erweiterung Befestigung, die verwendet wird, um die Durchführung mechanische Manipulation des Zements zu simulieren.

Bohrlöcher sind das wichtigste Tor für die Produktion von unterirdischen Flüssigkeiten (Wasser, Öl, Gas oder Dampf) sowie Injektion verschiedener Flüssigkeiten. Unabhängig von seiner Funktion, wird das Bohrloch erforderlich ist, um einen kontrollierten Fluss von erzeugten / injizierten Fluide bereitzustellen. Bohrloch Bau hat zwei verschiedene Operationen: Bohr- und Fertig. Bohrloch Zement, Teil der Fertigstellungen Verfahren bietet vor allem Zonenisolierung, mechanische Unterstützung des Metallrohrs (Gehäuse), und den Schutz von Metallkomponenten von korrosiven Flüssigkeiten. Dies sind wesentliche Elemente der kompromisslose, voll funktions Bohrlöchern. Die Integrität des Bohrlochs Zementschicht ist eine Funktion der chemischen und physikalischen Eigenschaften des hydratisierten Zement, die Geometrie der cgut ased, und die Eigenschaften der umgebenden Formation / Formationsflüssigkeiten 2,3. Unvollständige Entfernung der Bohrflüssigkeit zu schlechter zonale Isolation führen, da sie verhindert die Bildung von starken Bindungen an Grenzflächen mit Gestein und / oder Metall. Zementhüllen können während der Lebensdauer eines gut zu vielen Fehlerarten unterzogen werden. Druck und Temperaturschwankungen durch Fertigstellung und Produktion verursachten Beitrag zur Entwicklung von Brüchen innerhalb der Zementmatrix; Ablösen wird durch Druck und / oder Temperaturänderungen und Zementhydratation Schrumpfung 4,5,6 verursacht. Das Ergebnis ist fast immer Gegenwart microannular Strömung, obwohl sein Auftreten kann früh oder nach Jahren der Lebensdauer nachgewiesen werden.

Heathman und Beck (2006) erstellt ein Modell aus Hartgehäuse auf über 100 Druck- und Temperaturwechselbeanspruchungen, die sichtbar Ablösung zeigte, Initiierung von Zement Risse, die Vorzugswege für die Migration von Flüssigkeit darstellen können zogen <sup> 7. Im Bereich, wird die Ausdehnung und Kontraktion der Metallkomponenten eines Bohrlochs nicht mit denen von Zement und Stein übereinstimmen, wodurch Grenzflächen Ablösen und die Bildung einer Mikroring, was zu einer Erhöhung der Permeabilität der Zementhülle. Ein zusätzliches Gehäuse Beladung kann die Ausbreitung von Radialrisse in der Zementmatrix verursachen, wenn die Zugspannungen die Zugfestigkeit des Materials 8 überschreiten. Sämtliche der vorgenannten Zement Ausfälle können in Mikro Kanalisierung, die Gasmigration, das Auftreten von SCP, und langfristigen Umweltrisiken führt führen.

Eine beträchtliche Anzahl von Herstellung und verlassenen Brunnen mit SCP bilden eine potenziell neue Quelle der kontinuierlichen Erdgas Emissions 9. Die Analyse von Watson und Bachu (2009) von 315.000 Öl, Gas, und Injektionsbohrungen in Alberta durchgeführt, Kanada zeigte auch, dass Bohrloch Abweichung, auch Art, Verlassen Verfahren, und die Qualität des Zements sind Schlüsselfaktoren Contributing um mögliche Leckagen auch in dem flacheren Teil der Bohrung 10. Die bestehenden Sanierungsarbeiten sind teuer und nicht erfolgreich; die Druckzementieren, einer der am häufigsten verwendeten Heiltechniken, hat eine Erfolgsquote von nur 50% 11.

In diesem Beitrag berichten wir über die Bewertung der Erweiterbar Gehäuse Technologie (ECT) als neue Sanierungsverfahren für undichte Bohrlöcher 12,13. ECT kann in neue oder bestehende Brunnen 14 angewendet werden. Die erste kommerzielle Installation dieser Technologie wurde von Chevron auf einer gut im flachen Wasser des Golfs von Mexiko im November 1999 15 durchgeführt wird. Der aktuelle Betriebsausstattung für erweiterbare Rohre kapselt eine Neigung von 100 ° aus der Senkrechten, Temperatur bis zu 205 ° C, Schlammgewicht auf 2,37 g / cm 3, einer Tiefe von 8.763 m, hydrostatischen Druck von 160,6 GPa und einem Rohrlänge 2.092 m 16. Eine typische Expansionsrate für feste erweiterbare Rohre ist eintwa 2,4 m / min 17.

Diese Studie bietet einen einzigartigen Ansatz zur Anpassung der ECT-Technologie als neue Standardisierungsvorgang für SCP. Der Ausbau des Stahlrohrs komprimiert den Zement, der in Schließung der Gasfluss an der Schnittstelle führen und Abdichtung des Gasleck würde. Es ist wichtig zu erwähnen, dass der Schwerpunkt dieser Studie ist die Abdichtung eines bestehenden microannular Gasstrom, daher konzentrierten wir uns nur auf, dass als mögliche Ursache von undichten Bohrlöchern. Um die Wirksamkeit der neu adaptierten Technologie für diesen Zweck zu testen, haben wir ein Bohrlochmodell mit einem vorhandenen microannular Fluss. Dies wird durch Drehen des inneren Rohres bei der Zementhydratation erhalten. Dies ist, keine Feldoperationen zu simulieren, sondern einfach, um einen schnellen Vorlauf, was nach Jahrzehnten der thermischen und Druckbelastung in einem Bohrloch geschehen würde.

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Protocol

1. Composite Probe (Abbildung 1)

HINWEIS: Die meisten Zement Arbeitsplätze in den Golf von Mexiko (USA) werden mit Zement der Klasse H 18 getan, also die gleiche Art von Zement wurde verwendet, um die Laborexperimente durchführen, um feldähnlichen Bedingungen, die potentielle Anwendbarkeit dieser Technologie für SCP simulieren Sanierung in den Golf von Mexiko.

  1. Probenvorbereitung
    HINWEIS: Der 61 cm lange Probe besteht aus zwei Grad B elektrisch widerstanden geschweißt (ERW) Kohlenstoffstahl-Rohre (Abbildung 1). Das Innenrohr ist 61 cm lang und hat einen 6 cm Außendurchmesser (OD) von 2,8 mm Wandstärke. Das Außenrohr ist 59,7 cm lang, hat 10 cm Außendurchmesser und einer Wanddicke von 5,7 mm. Streckgrenze und Zugfestigkeit der Rohre sind 241 MPa und 414 MPa.
    1. Bohren Sie 12 Löcher von 2,4 mm auf dem Außenrohr, um die Druckentlastung während der Expansion und Mimik Porosität von Gesteinen unter Feldbedingungen zu schaffen. Drill acht 8,6 mm Löcher nächsten auf the Außenrohr um 90 ° versetzt mit vier Löchern 13 cm von der Oberseite und vier Löcher 53 cm von der Spitze.
    2. Fädeln Sie diese Löcher mit 3,2 mm NPT (National Pipe Thread) Gewindespitze Zusammenhang mit Fittings und Nylonschlauch Verteilerbaugruppe auf der Unterseite (Einlass) und Top (Auslass) Seite der Probe zu ermöglichen. Sicherzustellen, dass die Einlass- und Auslassöffnungen 40,64 cm voneinander entfernt sind und für den Betrieb der Pre-und Post-Expansion Multirate-Gasdurchflussexperimente verwendet.
    3. Coat Außenrohr mit Korrosionsschutzspray gegen Korrosion während der Aushärtezeit, die mit den Experimenten durch die Bildung von Eisenhydroxid und Korrosionsprodukte konnten Microfracturing Zement führen stören könnten.
      HINWEIS: Dieses Szenario wird in den zukünftigen Experimenten getestet, wie die Korrosion von Metall ist oft in Bohrloch Systemen vorhanden sein.
    4. Maschine aus der Schweißraupe an der Innenwand des Innenrohres.
    5. Geschnitten maßgeschneiderte Stahlkupplung auf eine Länge von 4,5 cm, von 6,35 cm OD Rohr. THread das Stück an der Innenwand und schweißen sie dem 0,63 cm dicken Stahlplatte Ring (Abbildung 2). Gewinde des unteren Teils des Innenrohrs an der Außenwand in der Länge von 4,5 cm, um eine Verbindung mit dem angeschweißten Kupplungs zu ermöglichen, wie in 2 gezeigt.
    6. Schweißen das Außenrohr an der Stahlplatte Ring.
    7. Schmieren Sie das Innenrohr der Außenwand mit Vaseline und Backspray auf seiner gesamten Länge. Schrauben Sie das Innenrohr in die Kupplung, um die Mischprobe Gehäuses.
    8. Cement das Volumen zwischen Innen- und Außenrohr mit 1,57 g / cm 3 Zementschlamm, 0,87 w / z-Wert.
    9. Cure Proben in einem Wasserbad bei Umgebungsbedingungen für einen Zeitraum von mindestens 28 Tage. Halten des pH des Wasserbads zwischen 12 und 13 durch Zugabe von Ca (OH) 2, um das Wasser zu hohen pH-Umgebung aufrechtzuerhalten.
  2. Vorbereitung von 13,1 lb / gal Zementschlamm (für Volumen von 2,2 L)
    1. Gießen 1350 g Wasser in den4 L, 3,75 PS Labormischer und Pre-Hydrat 30 g (2% vom Zementgewicht) von Bentonit für 5 min bei niedriger Geschwindigkeit (30.000 xg).
    2. Nach 5 min, gießt 5 ml Antischaummittel und 1500 g Zementpulver in den Mischer und die Scherung für 40 Sekunden bei hoher Geschwindigkeit von 51.755 x g. Gießen Sie die Zementschlamm in den Ringraum der Rohranordnung und Abdeckung mit einem feuchten Tuch und Plastikfolie, um an der Luft zu vermeiden und zu verhindern, Karbonisierung von Zement.
    3. Sechs Stunden nach der Zementschlamm wird zwischen den Rohren gegossen, drehen Sie das Innenrohr eine Vierteldrehung und zurück alle 15 min für die nächsten 20 Stunden der Zementhydratation zu Zementbindung mit dem Innenrohr zu verhindern und eine Mikrokanal (für microannular erforderlich Gasfluss).
    4. Legen Sie das zementiert Mischprobe horizontal im Wasserbad für einen Mindestzeitraum von 28 Tagen. Sicherzustellen, dass das Wasser-Bad hat einen pH-Wert von etwa 13, die durch Zugabe von 100 g Ca (OH) 2 in 20 l Wasser gelöst wird.

2. Pre-Expansion Durchflussversuche

  1. Schraube 3.2 mm Beschläge in vier Einlass- und Auslassöffnungen an der Außenrohr der Probe. Verbinden Einlass- und Auslassleitungen mit Druckwandlern zu den Armaturen (Abbildung 5).
  2. Druck zu Gasflasche Eingangsdruck von 50 kPa Initiale. Schalten Sie Computer-Software zur Aufzeichnung Drücken.
  3. Öffnen Sie den Durchflussmesser und beginnen den Durchflusstest. Überwachen Eingangs- und Ausgangsdrücke auf dem Bildschirm für 1 min, wie in Figur 6 gezeigt ist.
  4. Druck zu Gaszylinder, um den Druck von 172 kPa Einlass und der Druck für weitere 2 min zu überwachen.
  5. End Flow-Through-Experiment und Druck Aufnahme. Schließen Sie die Gasflasche und entlüften verbleibende Gas in die Atmosphäre. Demontieren Sie die Mannigfaltigkeiten und decken Oberseite der Probe mit einem feuchten Tuch, während die Stromversorgung des Erweiterungseinheit, um Kohlensäure und Trocknung von Zement verhindern.
  6. Bestreichen Sie die Innenwand des Innenrohres mit lubricant für reibungslosen Ablauf der Expansionskegel und der Probe ist bereit für die Expansion.

3. Erweiterung Auf- und Ausbau Ordnung

  1. Voll behalten Spreizdorn aus dem unteren Gehäuse durch den Hydraulikzylinder, wie in 4a gezeigt. Legen Sie die Mischprobe mit Zementstein in der unteren Probe Gehäuse der Leuchte durch die Öffnung an der Spitze (Abbildung 4b).
  2. Vollständig die langgestreckten Expansionsdorn durch die Probe nach der der Expansionskegel mit gewünschten Expansionsverhältnis (Figur 3) wird auf sie geschoben wird, wie in 4c gezeigt. Schrauben Sie den Haltedorn auf Expansionsdorn, schrauben Sie den Haltedorn Führung auf dem unteren Verbinder des unteren Gehäuse. Die Probe ist bereit für die Expansion.
  3. Schalten Sie das Hydraulikaggregat auf einen optimalen Druck von 10,3 MPa, und schalten Sie den Computer-Software für die axiale Kraft Aufnahme.
  4. Aktivieren Sie die Zusammenarbeitntrol wechseln, um die Expansionsdorn zurückzuziehen und ziehen Sie die Erweiterung durch das Innenrohr der Probe und erweitert damit das Rohr und Komprimieren der Zementhülle. Erweitern Proben der Länge 40,64 cm (4d) und das längliche Expansionsdorn in die ursprüngliche Position. Stoppen Sie die Aufnahme von axialen Kräften.
  5. Schrauben Sie den Haltedorn Führung und entfernen Sie den Haltedorn. Nehmen Sie den Expansionskegel aus dem Expansionsdorn und dem Dorn, um die Probe zu entfernen das untere Gehäuse bilden vollständig einfahren.
  6. Nachdem die Probe entnommen, bereiten sie für die post-Erweiterung Multi-Rate-Gasdurchflussexperimenten.

4. Post-Expansion Multirate Durchflussversuche

  1. Einlass- und Auslasskanäle sauber aus jeder Überschuss von gepressten Zementpaste.
  2. Schneckenrohrfittings in vier Einlass- und Auslassöffnungen an der Außenrohr der Probe. Verbinden Einlass- und Auslassleitungen zu den Armaturen, wie in gezeigt,
  3. Druck den Gaszylinder, um Eingangsdruck von 172 kPa Initiale. Schalten Sie Computer-Software zur Aufzeichnung Drücken.
  4. Öffnen Sie den Durchflussmesser und beginnen den Durchflusstest. Überwachen Eingangs- und Ausgangsdrücke auf dem Bildschirm (6).
  5. Nach 5 min, Druck der Gasflasche zum Druck von 345 kPa Einlass und überwachen die Drücke für weitere 5 min.
  6. Nach 5 min erhöhen den Eingangsdruck auf 517 kPa.
  7. Nach 5 min erhöhen den Eingangsdruck auf endgültige Eingangsdruck von 690 kPa für weitere 5 min.
  8. Beenden Sie die Durchflussexperiment und Druck Aufnahme. Schließen Sie die Gasflasche und entlüften verbleibende Gas in die Atmosphäre. Demontieren Verteilern aus der Probe.

5. Berechnungen der effektiven Permeabilität der Mikroring

HINWEIS: Der Hauptzweck dieser Studie war es, qualitative Informationen über Existenz von Gasstrom vor und nach e liefernXpansion. Das experimentelle Design nicht anspruchsvolle Komponenten besitzen, um in der Lage, um die Breite des Kanals messen und Durchfluss Genauigkeit sein. Während dieser Vorversuche Abdichtung von Gasfluss war der Hauptfokus. Daher kann jede der hier gezeigten Durchlässigkeit Berechnungen sind semi-quantitative und nicht Hauptziel der Studie.

  1. Für die Berechnung der effektiven Permeabilität, die Konstante Stickstoffflussgeschwindigkeit von etwa q = 1,42 cm 3 / sec bei Druckstabilisierung. Das Gas Abweichungsfaktor für Stickstoff bei Umgebungsbedingungen ist, Z = 1 und Viskosität μ = 0,018 cP. Führen alle Durchflussprüfungen bei Umgebungsbedingungen von T = 535 ºR.
  2. Berechnung der Fläche des zementierten ringförmigen Raum, indem Innenradius des Außenrohres, R Oinn = 4,6 cm, und der Außenradius des Innenrohres, R Iout = 3,05 cm. Der Abstand zwischen dem Einlass und Auslassöffnungen (& Delta; L) ist 40,64 cm. Druckdifferenz (P Einlass -P Ausgang), recvon Ein- und Austrittsdrucksensoren orded, ist die einzige Variable bei der Berechnung der effektiven Permeabilität des vorgefertigten Mikroring (K ef) 19 verwendet:
    Gleichung 1 Gl. 1
    q - Stickstoffvolumenstrom [cm 3 / sec] K ef - effektive zul. der Mikroring [MD]
    r Ia - ID des Außenrohr [cm] r Oinn - OD von Innenrohr [cm]
    μ - Gasviskosität [CP] Z - Gasabweichungsfaktor
    T - temperatuRe [ºR] AL - Abstand zwischen Druckwandler [cm]
    P Einlass - Eingangsdruck [atm] P outlet - Ausgangsdruck [atm]
  3. Ersetzen alle der obigen Werte in die Gleichung 1 und die Berechnung der effektiven Permeabilität, wie unten in Beispiel 1. Der Einlaßdruck während der Pre-Expansion Durchfluss Experiment aufgezeichnet wurde gezeigt, P = Einlaß 12 kPa (0,12 atm), während der Ausgangsdruck war Wandler P Steckdose = 0,4 kPa (0,004 atm).
    Beispiel 1: Gleichung 2

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Representative Results

Vorexpandierung Gasdurchflussprüfungen auf der Verbundprobe zeigte Druckaufzeichnung auf dem Austrittsdruckwandler bestätigt Gasströmung durch die vorgefertigten Mikroring (7 und 8). Anfangsbedingungen wurden übernommen, wo anfängliche Einlaßdruck betrug 103 kPa und die Gasströmungsrate wurde auf 85 ml / min für diesen Zeitraum gehalten. Die Zeitverzögerung bei der Druckerfassung zwischen den Eintritts- und Austrittsdrucksensoren betrug 7,5 Sekunden, während die höchsten Drücke nach der Erhöhung der Einlassdruck auf 172 kPa aufgezeichnet wurden 117 kPa (Einlass) und 20,7 kPa (Auslass). Aufgrund bevorzugten Strömung von Gas durch den Mikroring ist die gesamte Durchlässigkeit als die effektive Permeabilität der Mikroring (K ef) aufgenommen. Stabilisierte Drücke in K ef Berechnungen verwendet wurden, waren P Einlass = 12 kPa und P Steckdose = 0,4 kPa, was eine Mikroring effektive Permeabilität von K ef = 0,66 D. Jede Restspannungin der Zementmatrix aufgrund der Rohrexpansion und ihre Wirkung auf die Permeabilität ist vernachlässigbar.

Die zweite Gasdurchflusstest wurde unmittelbar nach der Erhebung eines 8% Expansionsverhältnis laufen, mit einem allmählichen Anstieg der Eingangsdruck von 172 kPa alle fünf Minuten von einem Anfangsdruck von 172 kPa bis zu einem Enddruck von 690 kPa. Der Test zeigte keine Aufzeichnung auf dem Druckaustrittsdruckwandler, wie in 9 gezeigt.

Das gleiche Verfahren wurde nach 24 Stunden und dann nach 60 Tagen wiederholt. Beide Tests zeigten keine Druckwerte auf der Ausgangsdruckwandler, der bestätigt, dass die 8% Ausdehnungsrate beim Schließen der microannular Gasströmung in dem Bohrloch Modell erfolgreich war. Vier weitere Proben wurden mit verschiedenen Expansionsverhältnisse (2% und 4%) erweitert und für eine Strömung in der gleichen Weise wie die zuvor erwähnten Proben getestet. Die gleichen Ergebnisse wurden erhalten und bestätigt die erfolgreiche Abdichtung der Gasströmung microannular(Tabelle 1). Es ist wichtig zu erwähnen, dass jede Probenvorbereitung erfordert arbeitsintensive Vorbereitung und Zeit, weshalb sie nicht mit einfachen Studien von Zement Kerne, die mühelos in großer Zahl geformt werden kann verglichen werden soll.

Probe K ef [D] Expansionsverhältnis [%] K ef [D] K ef [D] K ef [D]
0 hr 24 Stunden 60 Tage
1 0,14 4 0 0 0
2 0,66 8 0 0 0
3 2.11 2 0 0 0
4 2,31 2 0 0 0
5 7,04 8 3 x 10 -7 0 0

Tabelle 1. Liste der Proben mit berechneten Mikroring effektive Permeabilität (K ef) und Post-Expansion Ergebnisse der Durchflussprüfungen sofort durchgeführt, 24 Stunden und 60 Tagen nach der Expansion.

Figur 1
Abbildung 1. Bohrlochmodell schematisch. Ansicht von oben zeigt den Zement (rote Farbe) zwischen Innen- und Außenrohr. Der Pfeil zeigt die Richtung der Expansion. Ansicht von unten zeigt die Stahlplatte Ring Außenrohr und Rohrkupplung verschweißt. Innenrohr wird in die Kupplung eingeschraubt (der scale in Zoll).

Figur 2
Abbildung 2. Metallteile des unteren Teils des Bohrlochs Modell:... Einer Stahlplatte Ring (0,63 cm Dicke), b 6,35 cm OD Stahlrohrkupplung; c Rohrkupplung auf Stahlplatte Ring geschweißt; d Gewindeteil. das Innenrohr in das Rohrkupplung verschraubt;. e fertigen Baugruppe. Letzte Teil des Bohrlochs Modell ist das Außenrohr, das am Ende der Stahlplattenring auf dem äußeren Bereich angeordnet ist und verschweißt.

Figur 3
Figur 3 eine Expansion Zapfen mit 2%, 4% und 8% Dehnungsverhältnis;.. B Seitenansicht von 2% Expansionsverhältnis Kegel. Alle Co Nes 14 ° Konuswinkel und aus Legierungsstahl, die Wärme an die Härte von 60 RC behandelt wurde maßgeschneidert.

Figur 4
Abbildung 4. Aufbau und Expansionsprozess (Draufsicht): a. das Expansionsdorn, um das untere Gehäuse zur Anordnung des Mischprobe klar gehalten wird; b. das zusammengesetzte Probe wird in dem unteren Gehäuse angeordnet und die Expansionsdorn vollständig durch das Innenrohr verlängert; c. der Expansionskegel auf die Expansionsdorn gerutscht. Vergrößerte Ansicht zeigt die Expansionskegel ist an Ort und Stelle mit dem Haltedorn gehalten; d. der Expansionsdorn gehalten wird und der Expansionskegel durch das Innenrohr herausgezogen (roter Pfeil zeigt die Richtung der Expansion).

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Abbildung 5. Vorder- und Rückseite Blick auf die Probe, die die Gasverteilerbaugruppe mit Fittings und Nylonschlauch. Nähere Ansicht der Einlass- und Auslassleitungen, die Positionierung der Druckwandler.

Figur 6
Abbildung 6. Durchflussversuchsaufbau. Der Durchflussmesser (FM) steuert, einem Stickstoffgasstrom (rote Pfeile) während des gesamten Experiments. Gas strömt und in den Verbundprobe auf dem Ansaugkrümmer, wo der Einlassdruckwandler (PT-1) erfasst den Einlassdruck. Gas strömt durch vorgefertigte Mikroring der Probe und der Druckaufzeichnung auf der Auslassverteiler Druckwandler (PT-2) liefert die Information, ob es eine Verbindung und microannular Gasmigration durch die Verbundprobe. Druck transWandler werden an das Datenerfassungssystem verbunden und Drücke überwacht werden und in Echtzeit auf dem Computer aufgezeichnet und am Bildschirm anzuzeigen. Vergrößerte Ansicht zeigt die Installation der Rohrverschraubungen.

Figur 7
Abbildung 7. Pre-Expansionsgas Durchflusstestdaten grafische Darstellung registriert Drücke sowohl auf der Eingangs- und Ausgangsdruck Wandler, der Bestätigung der microannular Gasfluss durch das Bohrloch-Modell. Das Ausgangseinlassdruck am Gaszylinder betrug 50 kPa, und es wurde auf 172 kPa, der in einer Spitze der beiden Drücke an Einlaß- und Auslaßöffnungen in Folge erhöht.

Figur 8
Abbildung 8. Pre-Expansionsgas Durchflusstestdaten Halblogarithmische Darstellung deutlich, die einen Druck differential (AP) zwischen den Drücken an den Einlass und Auslass Druckaufnehmer registriert. Basierend auf dem gemessenen & Delta; P, Berechnungen der effektiven Permeabilität der Mikroring ergab einen Wert von 660 mD.

Figur 9
Abbildung 9. Multi-Rate Gasdurchflusstestdaten Grundstück unmittelbar nach der Expansion mit der 8% Expansionsverhältnis Kegel erfasst. Nach einem allmählichen Anstieg von 172 kPa in Einlassdruck auf der Gasflasche alle fünf Minuten von 172 kPa bis 690 kPa, gab es keine aufgezeichnete Druck am Ausgang Druckaufnehmer, die einen erfolgreichen Sanierung des microannular Gasstrom.

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Acknowledgments

Die Autoren danken den folgenden Personen und Institutionen für ihre Hilfe und Unterstützung danken: William Portas und James Heathman (Industry Advisors, Shell E & P), Richard Littlefield und Rodney Pennington (Shell Westhollow Technology Center), Daniele di Crescenzo (Shell Research Nun Ingenieur ), Bill Carruthers (LaFarge), Tim Quirk (jetzt mit Chevron), Gerry Masterman und Wayne Manuel (LSU PERTT Lab), Rick Young (LSU Felsmechanik Lab), und die Mitglieder der SEER Lab (Arome Oyibo, Tao Tao, und Iordan Bossev).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ASTM A53 Grade B ERW Schedule 40 Steel pipe - OD=10.16 cm, ID=10.04 cm, L=59.7 cm Baker Sales BPE-4.00BB40
ASTM A53 Grade B ERW Schedule 10 Steel pipe - OD=6 cm, ID=5.94 cm, L=61 cm  Service Steel n/a
Expansion Cones - AISI D2 grade alloy steel (60 RC hardness) Shell Custom-made
Pipe coupling - OD=6.35 cm, ID=6 cm, L=4.4 cm LSU Custom-made
Steel plate ring - OD=10.16 cm, ID=5.76 cm, thickness=6.35 mm Louisiana Cutting Custom-made
Class H Cement LaFarge 04-16-12 / 14-18
Defoaming agent - D-Air 3000L Halliburton n/a
Bentonite clay LSU n/a
Calcium hydroxide LSU n/a
Expansion Fixture Shell Custom-made
Pressure transducers Omega PX480A-200GV 
Teflon tubing Swagelok PB0754100
Union tee Swagelok SS-400-3
Elbow union Swagelok SS-400-9
Female elbow Swagelok SS-400-8-8
Port connector Swagelok SS-401-PC
Forged body valve Swagelok SS-1RS4
Tube adapter Swagelok SS-4-TA-1-2
Pipe lubricant E.F. Houghoton & Co. 71323998
Instant Galvanize Zinc Coating CRC 78254184128

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References

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Physik Ausgabe 93 Leaky Bohrlöchern Bohrlochzement Microannular Gasfluss anhaltGehäuseDruck dehnbarer Gehäusetechnik.
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Radonjic, M., Kupresan, D.More

Radonjic, M., Kupresan, D. Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores. J. Vis. Exp. (93), e52098, doi:10.3791/52098 (2014).

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