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Cement technology - Conclusion: Improvements in techniques and equipment address cement issues

Crook, R.J. / Calvert, D.G.

(Forts. aus Heft 98(2000)40, S. 60-66) Multilaterale Bohrlöcher sind teilweise sehr komplex. Wenn eine hydraulische Abdichtung nur aus einer Dichtungsmasse besteht, ist eine zonare Isolierung schwierig. Bei multilateralen Bohrlöchern werden multilaterale Versiegelungen eingesetzt. Das Abdichtungssystem muss bei der Bohrlochvollendung und Produktion vielen zerstören wirkenden Kräften widerstehen können. Bei einem Dichtungsmittel für eine zonare Isolierung müssen die verschiedenen darauf einwirkenden Kräfte, API-Fluide, lineare Expansion, abrasiver Verschleiß, Permeabilität, Widerstand gegenüber Chemikalieneinflüssen und der Young-Koeffizient berücksichtigt werden. Diese Punkte werden durch Studien untersucht und mit mathematischen Modellen berechnet. Für multilaterale Bohrlöcher wurden 2 Schlämme getestet: Ein Standard-Klasse-G-Zement mit normalen Fluidverlustadditiven und Verzögerungsmittel, der sehr fest, aber spröde wird. Das andere ist ein Nicht-Portland-Zement oder auf Latexbasis mit guter Elastizität, aber geringer Festigkeit. Bei Bohrungen muss eine Vermischung von Bohrspülung und Zementschlamm verhindert werden, da die Bohrspülung die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Zements ändert. Deswegen werden Spacer-Fluide eingesetzt, die sich zwischen Spülung und Zement befinden. Im Golf von Mexiko wurde ein Spacer als Zwischenlage mit variabler Viskosität und optimierter Rheologie eingesetzt in Kombination mit exakter Durchführung der Arbeiten. Dadurch wurden teure Bohrspülungen während der Zementierung vermieden. Durch diesen Spacer wurde ein Tag für die Bohrausrüstung gespart. Zusammen mit der eingesparten Bohrspülung ergab dies eine Einsparung von 150000 USD. Der Spacer beseitigte auch den Schlamm effektiv und die Zementverbindung blieb intakt. Der vorgestellte Spacer mit variabler Viskosität kann an Temperaturen im Bereich von 60 bis 325 Grad F sowie mit dem Fließpunkt angepasst werden. Er ist mit den meisten Bohrspülungen auf Wasserbasis, Zementmischungen und Solen kompatibel. Bei Fluiden auf Ölbasis sind Tenside zusätzlich nötig.