Published July 1, 2019
| Version v1
Publication
Open
Evaluation of mechanical properties of cement slurries containing SBR latex subjected to high temperatures
Creators
- 1. Universidade Federal do Rio Grande do Norte
- 2. Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia da Paraíba
Description
The oil and gas industry uses different techniques to increase the productivity index of a reservoir, and steam injection is one of the most widely used in the world. In this technique, heated water vapor at high temperatures (between 300 and 400 °C) is injected under pressure into the reservoir, increasing the pressure in situ and reducing the oil viscosity present in the rock. Notwithstanding this, another physical consequence is the expansion and contraction of the casing column, an effect that can affect the cement sheath and lead to failure. In this context, SBR latex is used to improve the flexibility of the cement matrix by reducing the amount of fatigue failure, besides what, the mechanical behavior should be carefully adjusted to the well conditions. Therefore, this work aims to study the mechanical behavior of cement slurry systems additivated with SBR latex and applied to oil wells cementing that are subject to steam injection. Through a central composite factorial design, the authors studied the compressive strength behavior by varying the slurry density from 1.75 g/cm³ (14.6 ppg) to 1.89 g/cm³ (15.8 ppg), curing time between 4 days and 28 days and concentration of SBR latex between 0 L/m³ and 534.722 L/m³ (0 gal/ft³ and 4 gal/ft³). The results showed that increasing the SBR latex concentration, within the given ranges, decreased the compressive strength of the specimens. Through the study it was possible verified the potential of statistical tool in the aid of determination of the best systems.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تستخدم صناعة النفط والغاز تقنيات مختلفة لزيادة مؤشر إنتاجية الخزان، ويعد حقن البخار أحد أكثر الصناعات استخدامًا في العالم. في هذه التقنية، يتم حقن بخار الماء الساخن عند درجات حرارة عالية (بين 300 و 400 درجة مئوية) تحت الضغط في الخزان، مما يزيد من الضغط في الموقع ويقلل من لزوجة الزيت الموجودة في الصخور. على الرغم من ذلك، هناك نتيجة مادية أخرى هي تمدد وانكماش عمود الغلاف، وهو تأثير يمكن أن يؤثر على الغلاف الأسمنتي ويؤدي إلى الفشل. في هذا السياق، يتم استخدام لاتكس SBR لتحسين مرونة مصفوفة الأسمنت عن طريق تقليل كمية فشل التعب، إلى جانب ذلك، يجب ضبط السلوك الميكانيكي بعناية مع ظروف البئر. لذلك، يهدف هذا العمل إلى دراسة السلوك الميكانيكي لأنظمة الملاط الأسمنتي المضافة مع مادة اللاتكس SBR والمطبقة على تثبيت آبار النفط التي تخضع لحقن البخار. من خلال تصميم مضروب مركب مركزي، درس المؤلفون سلوك مقاومة الانضغاط عن طريق تغيير كثافة الملاط من 1.75 جم/سممكعب (14.6 رطل لكل جالون) إلى 1.89 جم/سممكعب (15.8 رطل لكل جالون)، ومعالجة الوقت بين 4 أيام و 28 يومًا وتركيز اللاتكس SBR بين 0 لتر/مترمكعب و 534.722 لتر/مترمكعب (0 جالون/قدممكعب و 4 جالون/قدممكعب). أظهرت النتائج أن زيادة تركيز اللاتكس SBR، ضمن النطاقات المحددة، يقلل من قوة الانضغاط للعينات. من خلال الدراسة، كان من الممكن التحقق من إمكانات الأداة الإحصائية في مساعدة تحديد أفضل الأنظمة.Translated Description (French)
L'industrie pétrolière et gazière utilise différentes techniques pour augmenter l'indice de productivité d'un réservoir, et l'injection de vapeur est l'une des plus utilisées au monde. Dans cette technique, de la vapeur d'eau chauffée à haute température (entre 300 et 400 °C) est injectée sous pression dans le réservoir, augmentant la pression in situ et réduisant la viscosité de l'huile présente dans la roche. Nonobstant cela, une autre conséquence physique est l'expansion et la contraction de la colonne de cuvelage, un effet qui peut affecter la gaine de ciment et entraîner une défaillance. Dans ce contexte, le latex SBR est utilisé pour améliorer la flexibilité de la matrice de ciment en réduisant la quantité de rupture par fatigue, en outre, le comportement mécanique doit être soigneusement ajusté aux conditions du puits. Par conséquent, ce travail vise à étudier le comportement mécanique des systèmes de suspension de ciment additivés avec du latex SBR et appliqués à la cimentation de puits de pétrole soumis à l'injection de vapeur. Grâce à une conception factorielle composite centrale, les auteurs ont étudié le comportement de la résistance à la compression en faisant varier la densité de la suspension de 1,75 g/cm³ (14,6 ppg) à 1,89 g/cm³ (15,8 ppg), le temps de durcissement entre 4 jours et 28 jours et la concentration de latex SBR entre 0 L/m³ et 534,722 L/m³ (0 gal/ft³ et 4 gal/ft³). Les résultats ont montré que l'augmentation de la concentration de latex SBR, dans les plages données, diminuait la résistance à la compression des échantillons. Grâce à l'étude, il a été possible de vérifier le potentiel de l'outil statistique à l'aide de la détermination des meilleurs systèmes.Translated Description (Spanish)
La industria del petróleo y el gas utiliza diferentes técnicas para aumentar el índice de productividad de un yacimiento, y la inyección de vapor es una de las más utilizadas en el mundo. En esta técnica, se inyecta vapor de agua caliente a altas temperaturas (entre 300 y 400 °C) bajo presión en el depósito, aumentando la presión in situ y reduciendo la viscosidad del aceite presente en la roca. No obstante, otra consecuencia física es la expansión y contracción de la columna de revestimiento, un efecto que puede afectar a la vaina de cemento y provocar fallos. En este contexto, el látex SBR se utiliza para mejorar la flexibilidad de la matriz de cemento al reducir la cantidad de falla por fatiga, además de lo cual, el comportamiento mecánico debe ajustarse cuidadosamente a las condiciones del pozo. Por lo tanto, este trabajo tiene como objetivo estudiar el comportamiento mecánico de los sistemas de lechada de cemento aditivados con látex SBR y aplicados a la cementación de pozos petrolíferos que están sujetos a inyección de vapor. A través de un diseño factorial compuesto central, los autores estudiaron el comportamiento de la resistencia a la compresión variando la densidad de la suspensión de 1.75 g/cm³ (14.6 ppg) a 1.89 g/cm³ (15.8 ppg), el tiempo de curado entre 4 días y 28 días y la concentración de látex SBR entre 0 L/m³ y 534.722 L/m³ (0 gal/ft³ y 4 gal/ft³). Los resultados mostraron que el aumento de la concentración de látex SBR, dentro de los rangos dados, disminuyó la resistencia a la compresión de las muestras. A través del estudio se pudo verificar el potencial de la herramienta estadística en la ayuda de la determinación de los mejores sistemas.Files
EvaluationMechanical_ALVES_2019%20%281%29.pdf.pdf
Files
(1.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f73e279c46bb31130bccea6d6ec0a2ca
|
1.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقييم الخواص الميكانيكية للملاطات الأسمنتية المحتوية على مادة اللاتكس SBR المعرضة لدرجات حرارة عالية
- Translated title (French)
- Évaluation des propriétés mécaniques des boues de ciment contenant du latex SBR soumises à des températures élevées
- Translated title (Spanish)
- Evaluación de las propiedades mecánicas de las suspensiones de cemento que contienen látex SBR sometido a altas temperaturas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2931275977
- DOI
- 10.1016/j.petrol.2019.03.076
References
- https://openalex.org/W1992537200
- https://openalex.org/W2005257068
- https://openalex.org/W2024113533
- https://openalex.org/W2034001900
- https://openalex.org/W2046560132
- https://openalex.org/W2048688520
- https://openalex.org/W2048822573
- https://openalex.org/W2081236071
- https://openalex.org/W2133595820
- https://openalex.org/W2312843028
- https://openalex.org/W2326105403
- https://openalex.org/W2401446528
- https://openalex.org/W2488310667
- https://openalex.org/W2509829005
- https://openalex.org/W2549167055
- https://openalex.org/W2565887998
- https://openalex.org/W2606456539
- https://openalex.org/W2751279142
- https://openalex.org/W2763225355
- https://openalex.org/W2909206610