Hvernig á að stilla hitastig og þrýstingsáætlanir fyrir HTHP consistometer prófun (BHCT & BHST Guide)

Að stilla réttar hita- og þrýstingsáætlanir er eitt mikilvægasta skrefið íHTHP samsvörunarmælirprófun. Jafnvel þótt hönnun sementslausnar sé rétt og undirbúningur sýnisins sé fullkominn, geta rangar áætlanir valdið villandi niðurstöðum fyrir þykknunartíma. Þetta getur leitt til lélegrar sementsvinnuhönnunar, óvæntrar ótímabærrar stillingar eða óöruggrar dælingar á sviði.

Í raunverulegum sementsaðgerðum hækkar botnholuhiti og þrýstingur ekki samstundis. Þess í stað fylgja þeir fyrirsjáanlegum rampi sem byggir á holndýpt, hringrásartíma, jarðhitahalla og verklagi. Hlutverk þessHTHP samsvörunarmælirer að líkja eftir aðstæðum niðri í holu eins nákvæmlega og hægt er.

Þessi grein útskýrir hvernig á að búa til rétta hita- og þrýstingsáætlanir fyrirHTHP samsvörunarmælirprófun með BHCT og BHST hugtökum. Það veitir einnig hagnýtar rampaleiðbeiningar, algeng mistök og gátlista sem hægt er að nota á hvaða sementsrannsóknarstofu sem er.

Hvað er hita- og þrýstingsáætlun í HTHP Consistometer prófun?

Hita- og þrýstingsáætlun er forritað rampasnið sem notað er afHTHP samsvörunarmælirvið prófun á þykknunartíma. Það skilgreinir:

• Upphafshitastig og þrýstingur
• Hraðhraði (hversu hratt hitastig/þrýstingur eykst)
• Endanlegt markhitastig og þrýstingur
• Biðtími við lokaskilyrði

Ólíkt andrúmsloftssamstæðumælum, anHTHP samsvörunarmælirer hannað til að líkja eftir raunverulegu umhverfi niðri í holu. Í sementunaraðgerðum er sementslausn dælt á meðan holan er í hringrás. Á þessu blóðrásarstigi er hitastigið við botnholið venjulega nær BHCT frekar en BHST. Eftir að dæling stöðvast fer holuhitinn smám saman aftur í átt að BHST.

Þetta er ástæðan fyrir því að áætlunarhönnun er ekki einfaldlega að velja endanlegt hitastig og lokaþrýsting. Allur skábrautarferillinn skiptir máli og það hefur bein áhrif á þykknunartímann.

BHCT vs BHST: Lykilskilgreiningar fyrir sementsprófun

Þegar unnið er með anHTHP samsvörunarmælir, BHCT og BHST eru tvær nauðsynlegar hitaviðmiðanir. Rugl á milli þessara hugtaka er ein algengasta ástæðan fyrir röngum niðurstöðum þykknunartíma.

BHCT (bottomhole Circulation Hiti)

BHCTer áætlaður hiti við botnholið meðan á hringrás stendur, sem þýðir á meðan vökva er dælt. Sementslausn er venjulega útsett fyrir BHCT mestan hluta dælingartímans.

BHCT er venjulega lægra en BHST vegna þess að vökvi í hringrás kælir holuna.

BHST (bottomhole static temperature)

BHSTer hitinn við botnholið þegar holan er kyrrstæð (engin hringrás). Eftir sementssetningu og lokun-í hækkar hitastigið smám saman frá BHCT í átt að BHST.

BHST er venjulega hámarkshiti niðri í holu sem sementið mun upplifa eftir staðsetningu.

Hvers vegna bæði skipta máli í HTHP Consistometer prófun

Hið réttaHTHP samsvörunarmæliráætlun verður að endurspegla sementunaraðgerðina. Ef þú notar BHST sem prófunarhitastig frá upphafi gætirðu vanmetið þykknunartímann. Ef þú notar aðeins BHCT og hunsar upphitun eftir-staðsetningu gætirðu ofmetið þykknunartímann.

Besta aðferðin er að hanna áætlun sem hækkar hitastig frá yfirborðsaðstæðum til BHCT meðan á dælingu stendur og heldur síðan áfram að hækka í átt að BHST meðan á biðtíma eftir-staðsetningu stendur.

Hvers vegna áætlunarval skiptir máli í niðurstöðum HTHP Consistometer

Þykkingartími er mjög viðkvæmur fyrir hitastigi. Jafnvel litlar breytingar á rampahraða geta breytt þykknunartímaferlinum. Vegna þess aðHTHP samsvörunarmælirmælir samkvæmni slurrys (Bc) með tímanum, hitastig og þrýstingsáætlun hefur áhrif á:

• vökvaviðbragðshraða
• retarder skilvirkni
• vökvatapshegðun
• snemma þróun hlaups
• lokasett tilhneiging

Til dæmis, efHTHP samsvörunarmælirhitastigið hækkar of hratt, vökvun sements hraðar snemma, sem veldur styttri þykknunartíma en það sem myndi gerast á sviði.

Á sama hátt hefur þrýstingsáætlun áhrif á stöðugleika vatnsfasa og getur haft áhrif á frammistöðu aukefna eins og vökvataps og dreifiefna.

Hvaða gögn þú þarft áður en þú byggir upp áætlun

Áður en hita- og þrýstingsáætlun er stillt í anHTHP samsvörunarmælir, ættir þú að safna eftirfarandi upplýsingum:

• Brunndýpt (TVD og MD)
• Jarðhitahalli
• Hitastig myndunar
• Búist við BHCT
• Búist við BHST
• Fyrirhugaður dæluhraði og hringrásartími
• Væntanlegur vatnsstöðuþrýstingur á prófunardýpi
• Væntanlegur yfirborðsþrýstingur og núningsþrýstingur
• Þéttleiki slurry og hönnun

Flestir sementunarverkfræðingar fá BHCT og BHST úr holuhermihugbúnaði, offset holugögnum eða borunarforritum rekstraraðila. Þegar BHCT og BHST hafa verið skilgreind geturðu þýtt þau í áætlun fyrirHTHP samsvörunarmælir.

Hvernig á að stilla hitastigið fyrir HTHP Consistometer

Hönnun hitastigsáætlunar er mikilvægasti hlutiHTHP samsvörunarmælirprófun. Sementsþykknunartími er mjög háður hitastigi útsetningarsögu, ekki aðeins endanlegu hitastigi.

Skref 1: Skilgreindu upphafshitastig

FlestirHTHP samsvörunarmælirprófanir hefjast við stofuhita eða skilgreindan yfirborðshita. Margar rannsóknarstofur nota 80 gráðu F (27 gráður) eða staðbundnar umhverfisaðstæður. Ef sementslausnin er blanduð við stýrt hitastig, notaðu það sem upphafspunkt.

Lykillinn er samkvæmni. Upphafshitastig ætti að passa við undirbúningsaðferðina fyrir gróðursetningu.

Skref 2: Skilgreindu dæluhitastigið á BHCT

Við sementsdælingu nær botnholshiti ekki BHCT samstundis. Það hækkar smám saman eftir því sem umferðin heldur áfram. Í anHTHP samsvörunarmælir, þetta er líkt eftir stýrðum rampi frá yfirborðshita til BHCT.

Dæmigerður rampatími til BHCT er oft í takt við hringrásartíma eða áætlaða dælutíma. Margir verkfræðingar nota 30 til 90 mínútur eftir brunnardýpt.

Skref 3: Skilgreindu Post-Staðsetningarramp frá BHCT til BHST

Eftir að dæling hættir verður holan kyrrstæð. Hiti hækkar frá BHCT í átt að BHST. Þetta er mikilvægt fyrir sementsfestingarhegðun eftir staðsetningu.

ÍHTHP samsvörunarmælirprófun, þetta er líkt eftir öðru rampastigi, sem hækkar úr BHCT í BHST á tilteknu tímabili (oft 1 til 4 klukkustundir).

Skref 4: Skilgreindu biðtíma hjá BHST

Þegar BHST er náð, haltu hitastigi stöðugu. Þetta gerir kleift aðHTHP samsvörunarmælirtil að mæla þykknunartímann þar til slurryn nær markmiðssamkvæmni (venjulega 70 Bc eða 100 Bc).

Geymslutími ætti að vera lengri en áætlaður þykknunartími. Ef gert er ráð fyrir að þykknunartíminn sé 3 klukkustundir, ætti tíminn að halda að minnsta kosti 4 til 5 klukkustundir.

Hvernig á að stilla þrýstirampinn fyrir HTHP Consistometer

Þrýstingur er önnur nauðsynleg breytu íHTHP samsvörunarmælirprófun. Þó að þykknunartími sé almennt næmari fyrir hitastig-, hefur þrýstingur áhrif á stöðugleika slurrys og getur haft áhrif á samræmisferilinn.

Skref 1: Ákvarða markþrýsting í botnholi

Í sementunarhönnun er prófunarþrýstingur venjulega byggður á vatnsstöðuþrýstingi á áhugaverðu dýpi. Það getur falið í sér:

• hydrostatic höfuð slurry
• drullusúluþrýstingur
• hringlaga núningsþrýstingur
• yfirborðsþrýstingur

Margar rannsóknarstofur einfalda þetta og prófa við skilgreindan þrýsting (til dæmis 3.000 psi, 5.000 psi eða hærri), allt eftir brunnaprógramminu.

Skref 2: Stilltu upphafsþrýsting

MargirHTHP samsvörunarmælirprófanir byrja við lágan þrýsting (til dæmis 500 psi). Að byrja á lágum þrýstingi hjálpar til við að koma í veg fyrir snemma álag á innsigli og gerir stöðuga rampa kleift.

Skref 3: Berið á þrýstirampa

Þrýstingur ætti að fara mjúklega að markgildinu. Hröð þrýstingshækkun getur valdið truflun á slurry og vélrænni streitu. Mælt er með stýrðum rampi.

Í mörgum sementsprófunarstöðlum er þrýstingur aukinn snemma í prófuninni og síðan haldið stöðugum. Þetta endurspeglar vatnsstöðuvanda umhverfi niðri í holu við dælingu.

Skref 4: Haltu stöðugum þrýstingi í gegnum prófið

Þegar markþrýstingi hefur verið náð, haltu þrýstingnum stöðugum þar til lokapunkti þykknunartímans er náð. Óstöðugleiki í þrýstingi veldur ósamræmi í niðurstöðumHTHP samsvörunarmælir.

Dæmigert hitastig og þrýstingsáætlanir eftir brunnagerð

Hér að neðan eru algengar tímasetningaraðferðir sem notaðar eru íHTHP samsvörunarmælirprófun. Þetta eru ekki algild gildi, en þau tákna raunhæfa ramma.

1. Grunn brunnur á landi

Upphafshiti: 80 gráður F

Rampur að BHCT: 80 gráður F → 140 gráður F á 30 mínútum

Rampur að BHST: 140 gráður F → 160 gráður F á 60 mínútum

Haltu við BHST: þar til endapunktur þykknar

Þrýstingur: 500 psi → 2.000 psi á 15 mínútum

2. Djúpt hár-hitastig

Upphafshiti: 80 gráður F

Rampur að BHCT: 80 gráður F → 250 gráður F á 60 mínútum

Rampur að BHST: 250 gráður F → 320 gráður F á 120 mínútum

Haltu við BHST: þar til endapunktur

Þrýstingur: 500 psi → 10.000 psi á 30 mínútum

3. Djúpvatnsbrunnur

Upphafshiti: 40 gráður F (kaldur sjóáhrif)

Rampur að BHCT: 40 gráður F → 180 gráður F á 90 mínútum

Rampur að BHST: 180 gráður F → 220 gráður F á 180 mínútum

Haltu við BHST: þar til endapunktur

Þrýstingur: 500 psi → 8.000 psi á 30 mínútum

Djúpsjávaráætlanir eru sérstaklega viðkvæmar vegna þess að sementslausnin hefur mikla hitastig. TheHTHP samsvörunarmælirverður að endurskapa þetta rétt til að koma í veg fyrir að ofmeta þykknunartímann.

Samsvörun HTHP Consistometer áætlanir við sementunarstig

Að hanna það bestaHTHP samsvörunarmæliráætlun, það hjálpar til við að kortleggja það á raunveruleg sementunarstig:

Stig 1: Blöndun og yfirborðsmeðhöndlun

Gruggi er blandað saman og dælt við yfirborðshita. Þetta er byrjunarskilyrði þitt íHTHP samsvörunarmælir.

Stig 2: Dæling og tilfærsla

Gruggur berst niður í holu og nær BHCT smám saman. Þetta ætti að líkja eftir fyrsta hitastiginu.

Stig 3: Staðsetning og lokun-inni

Þegar sement er komið fyrir hættir dælingin. Hiti fer að hækka í átt að BHST. Þetta ætti að líkja eftir seinni hitastiginu.

Stig 4: Snemma stilling

Sementið heldur áfram að vökva undir BHST og fullum vökvaþrýstingi. Þetta er aðhaldsstigið íHTHP samsvörunarmælirprófun.

Vettvangsraunveruleiki vs Tilraunastofusýnd

Margir sementsverkfræðingar gera ráð fyrir að notkun BHST sem prófunarhitastig sé alltaf rétt. Í rauninni upplifir sementsgruggið ekki BHST við dælingu.

Tilgangurinn meðHTHP samsvörunarmælirprófun er að endurtaka alla váhrifasöguna. Vel-hönnuð áætlun ætti að fanga tíma-háð upphitunarhegðun.

Þetta er ástæðan fyrir því að háþróaðar rannsóknarstofur nota margra-áætlanir. Áætlunin ætti að passa við tímalínu sementunarstarfsins, þar á meðal:

• for-dælingartími fyrir skola og spacer
• sementsdælingartími
• tilfærslutími
• lendingartími þurrkutappa
• loka-í tíma

Ef þessir þættir eru hunsaðir, leiðir þykknunartíminn afHTHP samsvörunarmælirgetur ekki verið raunveruleg starfsskilyrði.

Algeng tímasetningarmistök og hvernig á að forðast þau

Jafnvel reyndar sementsstofur gera mistökHTHP samsvörunarmælirtímaáætlun hönnun. Hér að neðan eru algengustu villurnar.

Mistök 1: Notkun BHST sem strax prófunarhitastig

Þetta veldur því að þykknunartími virðist styttri vegna þess að slurry hitnar of hratt. Alltaf líkja eftir hringrásarrampi.

Mistök 2: Hækkar hitastig of hratt

Ef hitastig nær BHCT eða BHST of hratt, eykst vökvunarhraði snemma. TheHTHP samsvörunarmælirferillinn verður óraunhæfur.

Mistök 3: Hunsa lágt yfirborðshitastig í djúpsjávarvatni

Í djúpu vatni getur upphafshiti verið mun lægri en stofuhiti. Notkun 80 gráðu F í stað 40 gráðu F getur breytt niðurstöðum verulega.

Mistök 4: Að beita þrýstingi of seint

Í raunverulegum holum upplifir sementslausn vatnsstöðuþrýstings næstum strax eftir að hafa farið inn í holuna. Þrýstingsrampur ætti að eiga sér stað snemma í prófuninni.

Mistök 5: Ekki taka upp raunverulegan rampprófíl

Rekstraraðili ætti að sannreyna aðHTHP samsvörunarmælirfylgir í raun áætluninni. Töf getur átt sér stað.

Mistök 6: Notkun almennrar áætlunar fyrir alla brunna

Sérhver brunnur er öðruvísi. Föst áætlun getur valdið villandi þykknunartímagildum.

Hvernig á að ganga úr skugga um að HTHP Consistometer áætlunin þín sé rétt

Eftir að hafa forritað áætlun er staðfesting nauðsynleg. Margar rannsóknarstofur geta ekki staðfest raunverulegan árangur, sem leiðir til lélegra gagnagæða.

Staðfestingarskref 1: Staðfestu raunverulegan hitaferil

Berðu saman forritaðan ramp og skráðan ramp. GottHTHP samsvörunarmælirætti að viðhalda nákvæmni rampsins með lágmarks töf.

Staðfestingarskref 2: Staðfestu þrýstingsstöðugleika

Þrýstingur ætti ekki að sveiflast. Þrýstingssveiflur geta haft áhrif á svörun slurry og skapað ósamræmi niðurstöður.

Staðfestingarskref 3: Endurtekningarathugun

Keyrðu tvítekið próf samkvæmt sömu áætlun. Ef niðurstöður eru verulega mismunandi getur áætlunarstjórnun verið óstöðug.

Staðfestingarskref 4: Bera saman við árangur á sviði

Ef mögulegt er, berðu saman þykkingartíma rannsóknarstofu við raunverulegan dæluafköst. Þetta er besta staðfestingaraðferðin fyrirHTHP samsvörunarmæliráætlun.

Mælt er með bestu starfsvenjum fyrir áætlunarhönnun

Til að bæta nákvæmni og endurtekningarhæfni skaltu fylgja þessum bestu starfsvenjum þegar þú smíðarHTHP samsvörunarmælirdagskrá:

• Skilgreinið BHCT og BHST alltaf skýrt fyrir prófun
• Notaðu margra- hitastigsramp þegar mögulegt er
• Snúðu þrýstingi snemma og haltu stöðugum þrýstingi
• Notaðu raunhæfa hitunarhraða miðað við hringrásartíma
• Skráðu raunverulegan hita- og þrýstingsferil fyrir QA/QC
• Endurtaktu próf reglulega til að staðfesta samræmi í áætlun

Í háum-hitaholum eru sementshemlar og vökvatapsaukefni afar hita-næm. Rétt eftirlíking af áætlun tryggirHTHP samsvörunarmælirHægt er að treysta niðurstöðum fyrir ákvarðanir um slurry hönnun.

Í hagnýtri slurry hönnun treysta margir verkfræðingar á sérhæfð aukefnakerfi eins ogKELIOIL Cement retarderfyrir þykknun tímastjórnun ogKELIOIL vökvatap aukefnitil að viðhalda stöðugleika slurry við háan hita og háan þrýsting. Hins vegar geta jafnvel bestu aukefnin ekki bætt upp fyrir rangtHTHP samsvörunarmæliráætlunarstillingar.

Kvörðunargátlistartafla

Algengar spurningar: BHCT/BHST og HTHP Consistometer Testing

1. Ætti ég að nota BHCT eða BHST fyrir þykknunartímapróf?

Þú ættir að nota bæði. Það bestaHTHP samsvörunarmælirskipuleggja rampa að BHCT meðan á dæluhermi stendur og síðan rampur í átt að BHST meðan á eftir-staðsetningarhermi stendur.

2. Hvað gerist ef ég nota BHST frá upphafi?

ÞinnHTHP samsvörunarmælirpróf mun líklega sýna styttri þykknunartíma en raunveruleika á vettvangi vegna þess að sementsvökvun hraðar snemma.

3. Hefur þrýstingur marktæk áhrif á þykknunartímann?

Hitastig hefur sterkari áhrif, en þrýstingur hefur áhrif á stöðugleika slurrys, hegðun vökvafasa og lögun samræmisferilsins. Stöðugur þrýstingur er nauðsynlegur fyrir áreiðanleikaHTHP samsvörunarmælirúrslit.

4. Hversu hratt ætti ég að hækka hitastigið í HTHP samsvörunarprófun?

Hraðhraði ætti að endurspegla hringrásartíma. Dæmigerður rampur er 30 til 90 mínútur til BHCT, síðan 1 til 4 klukkustundir frá BHCT til BHST, allt eftir brunnskilyrðum.

5. Af hverju fá tvær rannsóknarstofur mismunandi niðurstöður fyrir þykknunartíma fyrir sömu slurry?

Algengasta ástæðan er mismunandi hita- og þrýstingsáætlanir. Mismunandi rampasnið íHTHP samsvörunarmælirgetur framleitt mjög mismunandi þykknunartímaferla.

Niðurstaða

Rétt hönnun hitastigs og þrýstingsáætlunar er grunnurinn að nákvæmriHTHP samsvörunarmælirþykknunartímaprófun. Án raunhæfrar áætlunar gætu niðurstöður þykknunartíma ekki endurspeglað raunveruleg vinnuskilyrði í sementi.

Til að setja rétta tímaáætlun verða sementsrannsóknarstofur að skilgreina BHCT og BHST skýrt, nota raunhæfa fjölþrepa hitastigsrampa, beita stöðugum þrýstingi snemma og sannreyna aðHTHP samsvörunarmælirfylgir forrituðum ferlinum.

Þegar þessum bestu starfsvenjum er fylgt, erHTHP samsvörunarmælirverður öflugt tól til að hanna örugga dæluglugga, velja rétta skammta af retarder og bæta heildar sementunaráreiðanleika í háþrýsti-háhitaholum.