Resumen
Como el cemento es usado in la industria del petróleo.
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El cemento Portland se empleó por primera vez en la industria de servicios energéticos en 1903 para aislar a la región que contiene aceite de la tierra del agua dentro del pozo, un proceso moderno se refiere como el aislamiento zonal. La técnica de cementación de pozos de petróleo se ha desarrollado antes de tiempo (Figura 1). Después de que el agujero principal es perforado, una carcasa de acero, a través del cual el aceite fluye más tarde, se coloca en el interior. El lodo de perforación se utiliza para ayudar en la perforación. El cemento se bombea a través de la carcasa de acero hasta el fondo del pozo y luego de vuelta a través del espacio libre anular entre la carcasa y el pozo, en el que sirve para unir la cubierta a la formación de rocas y evitar que los líquidos pasen de una formación a otro (de ahí el aislamiento zonal plazo). Fluidos de desplazamiento, como el agua dulce, agua de mar, y las soluciones de ácidos débiles, se utiliza para empujar el cemento fuera de la carcasa. Para evitar daños en los equipos de bombeo utilizados para colocar la lechada de cemento, el cemento debe seguir siendo un estado fluido durante varias horas mientras se bombea en su lugar, para evitar perder tiempo valioso equipo de perforación, el cemento debe establecer poco después de ser colocado.
Figura 1. Un esquema de la cementación de pozos de petróleo proceso.
En 1929, el Pacific Portland Cement Company (Compañía de Cemento Portland del Pacífico) desarrolló el primer cemento retardardante o con un periodo de retraso, lo que permitió el cemento que se utilizará en los pozos de petróleo más profundo que los de antes. La construcción de las estaciones de producción de cemento a granel primera a principios de 1940 hizo que el uso de aditivos para cemento más práctico. El deseo de los pozos más profundos impulsó el desarrollo de nuevos retardantes que previsiblemente podría demorar fraguado del cemento durante largos periodos de tiempo que los retardadores tradicionales.
Hoy en día, los pozos de petróleo son comúnmente 2 a 3 kilómetros de profundidad, en el que las temperaturas profundidad de 180 ◦ C son frecuentes.
Cemento se bombea hasta el fondo de estos pozos está sujeto a presiones acercarse a 150 MPa. Cemento debe permanecer lo más fina posible en estas condiciones, sin embargo, comenzar a establecer y desarrollar la fuerza poco después de que esté en su lugar para que la extracción de petróleo puede continuar. Las necesidades más exigentes de la industria han generado una gran cantidad de investigaciones empíricas sobre el efecto de diferentes aditivos en el fraguado del cemento. Más recientemente, las investigaciones sobre los mecanismos de hidratación del cemento y la inhibición de la hidratación haber comenzado en un intento de desarrollar una metodología más racional para el diseño de los aditivos para cemento.
Como se mencionó anteriormente, en la cementación de pozos de petróleo que es conveniente para bombear una lechada de cemento acuosa por el pozo de petróleo y luego tener esta mezcla fina establecer lo más rápidamente posible una vez que esté en su lugar. La figura 2 muestra las curvas de hidratación para la hidratación del cemento normal, y la hidratación con diferentes tipos de aditivos. Varios aditivos han sido desarrollados para el control de la hidratación y fraguado del cemento, con mayor o menor éxito. En este estudio, las reacciones de los cuatro inhibidores de hidratación diferentes con el cemento y las fases minerales principales del cemento se han caracterizado para conocer mejor los diferentes mecanismos de inhibición de cemento hidratado y para determinar los mecanismos que producen el comportamiento de fraguado del cemento más favorable.
Figura 2. El comportamiento de hidratación de cemento sin aditivos (negros), con la sacarosa (roja), con cerca de retardadores de ideales tales como la fosfanatos (verde) y el comportamiento que es deseado por la industria petrolera (azul). Cemento
1.1 Clasificación de cementos API
Cementos API es fabricado específicamente para satisfacer las necesidades de la industria petrolera. El Instituto Americano del Petróleo (API) estableció un conjunto de normas que un cemento Portland debe cumplir para ser considerado como un cemento API. Estas normas se establecieron para que la industria del petróleo pueda obtener un producto que se llevará a cabo con cierto grado de consistencia.
1.1.1 Clase A
Destinado a ser utilizado desde la superficie hasta 6.000 pies cuando las propiedades especiales no son necesarias. Las propiedades y el rendimiento de la Clase A de cemento se pueden adaptar con aditivos para cumplir con los requisitos especiales más allá del rendimiento básico. Es similar a la ASTM (Sociedad americana para Pruebas y Materiales) cemento de construcción Tipo I.
(Densidad normal = 15,6 ppg)
1.1.2 Clase B
Destinado a ser utilizado desde la superficie hasta 6.000 pies cuando las condiciones requieren de moderada a alta resistencia a sulfatos. Clase B es similar a ASTM cemento de construcción de tipo II. (Densidad normal = 15,6 ppg)
1.1.3 Clase C
Destinado a ser utilizado desde la superficie hasta 6.000 pies cuando las condiciones requieren alta resistencia inicial. Clase C es similar a ASTM Tipo III de cemento y está disponible en los tipos de corriente, una resistencia moderada y alta de sulfato. (Densidad normal = 14,8 ppg)
1.1.4 Clase G
Destinado a ser utilizado desde la superficie hasta 8.000 pies de cemento básicos, como el fabricado, o puede ser modificado con aditivos para cubrir una amplia gama de profundidades y temperaturas así. Sin otras adicciones que el sulfato de calcio o agua, o ambos, se entre-suelo o mezclado con el clinker durante la fabricación de cemento Clase G.
Clase G está disponible en cemento moderada y alta resistencia a los sulfatos, los tipos. Clase G es similar a ASTM Tipo IV cementos. (Densidad normal = 15,8 ppg)
1.1.5 Clase H
Destinado a ser utilizado desde la superficie hasta 8.000 pies de cemento básicos, como el fabricado, o puede ser modifi cado con aditivos para cubrir una amplia gama de profundidades y temperaturas así. Sin otras adicciones que el sulfato de calcio o agua, o ambos, se entre-suelo o mezclado con el clinker durante la fabricación de cemento Clase H.
Disponible en moderada y alta resistencia a los sulfatos, los tipos. Clase H es similar a ASTM Tipo IV cementos.
(Densidad normal = 16,5 ppg)
Glosario:
-Fosfonato: ácidos fosfórico
FUENTE: CONNEXIOS - UNIVERSITY RICE
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