HPHT Консистометр СНС Тестер M7540 Grace Instrument

HPHT Консистометр СНС Тестер M7540 Grace Instrument

API 10A ISO п. 10 10426-1:2009 п.10 Определение времени загустевания  / API 10B-2, п. 9 ISO 10426-2:2003 п. 9 Определение времени загустевания с имитацией скважинных условий / ГОСТ 26798.2-96 п. 4 Определение консистенции и времени загустевания / Система измерения Статического Напряжения Сдвига (SGSM) API 10B-6 п. 5 / ISO 10426-6 

HPHT Консистометр и SGSM Тестер ВДВТК-04 США

После закачки цементного раствора и его размещения в затрубье, начинается  структурирование раствора и развивается Статическое Напряжение Сдвига.  Начало развития СНС соответствует  моменту, в который цементный раствор начинает  переходить из состояния плотной суспензии твердых частиц в твердую структуру с измеримой прочностью при сжатии. Определения Сдвига Статического напряжения в течение этой переходной стадии является важным. Так как по мере структурирования цементного раствора развивающееся Статическое Напряжение Сдвига приводит к падению  гидростатического давления. А также опасности проникновения пластовых флюидов в зацементированное  кольцевое затрубное пространство. HPHT Консистометр и SGSM Тестер ВДВТК-04 США

Прибор работает в двух режимах измерения, как Консистометр НРНТ настольный, и как Тестер определения СНС (статического напряжения сдвига или точки загелевания раствора).

Настольный консистометр НРНТ использует подвижную чашу с раствором, которая вращается со скоростью до 150 оборотов в минуту вокруг стационарного датчика лопастного типа. Т.е. магнитно-управляемая чаша вращается, а находящийся внутри раствор обтекает неподвижную лопасть. Крутящий момент, приложенный к лопасти от вращающегося раствора используется для определения консистенции раствора. Заданные пользователем условия температуры и давления, устанавливаются в испытательной камере.

HPHT Консистометр СНС Тестер M7540 Grace Instrument измеряет СНС c помощью вращения лопатки со скоростью до 0,2 градусов в минуту. Сопротивление, возникающее при вращении лопасти генерирует крутящий момент, который впоследствии измеряется, входящей в стандартный комплект специальной насадкой. СНС измеряется в соответствии со спецификацией API 10B-6 / ISO 10426-6, с использованием программного обеспечения.

API 10B-6 / 5.7.8 Static Gel Strength

Static Gel Strength (SGS) development is one of many factors that contribute to decay of hydrostatic pressure. As gelled fluid interacts with the casing and the borehole wall it loses its ability to transmit hydrostatic pressure. It also contributes to the ability of slurries to suspend solids under static conditions. One method to evaluate the impact of gel strength development on wellbore fluid influx is to calculate the CSGS. And then to measure the CGSP. CSGS is defined as the static gel strength of the cement that results in the decay of hydrostatic pressure to the point that pressure.

CSGS is defined as the static gel strength of the cement that results in the decay of hydrostatic pressure to the point that pressure is balanced (hydrostatic equals pore pressure) across the potential flowing formation(s).

The CSGS is calculated by:

• • CSGS = (OBP)(300) ÷ (L/Deff) where OBP is the initial calculated overbalance pressure, i.e. hydrostatic pressure minus the pore pressure, (psi);
  • 300 is a conversion factor; L is the length of the cement column above the flow zone (ft);
  • Deff is the effective diameter (in.) = DOH – Dc;
  • Dc is the outside diameter of the casing (in.);
  • DOH is the diameter of the open hole (in.).

Wellbores have variable hole diameters and contain multiple fluids (drilling fluid, spacer, lead cement, tail cement) in the annulus. Many wellbore sections have more than one potential flow zone to be evaluated. For these reasons, it is recommended that a computer program be used to accurately calculate CSGS for all potential flow zones.

Experimental data has shown that gas cannot freely percolate through cement that has a static gel strength ranging from 250 to 500 lbf/100 ft2 or more [21]. The industry has conservatively adopted the upper end of the range as the accepted limit. A CSGS that is considerably lower than the 500 lbf/100 ft2 limit indicates a situation with a relatively high potential for formation fluid to enter the wellbore during cement hydration. HPHT Консистометр и SGSM Тестер ВДВТК-04 США

CSGS value

A CSGS value that approaches 500 lbf/100 ft2 indicates a situation where there is a relatively low probability of fluid influx during cement hydration. It is important to note that, with the exception of density, slurry properties do not affect the CSGS. The CSGS can only be increased by increasing the hydrostatic overbalance on the potential flow zone (e.g. increase the density of the drilling fluid, spacer or cement). Decreasing the length of the cement column above the top of the flow zone, increasing the open hole size or decreasing the casing size.

The CGSP is the time period starting when laboratory measurements indicate the slurry has developed CSGS and ending when they show it has developed 500 lbf/100 ft2. If insufficient information is available to confidently calculate the CSGS, a value of 100 lbf/ft2 can be substituted as the starting point for determining the CGSP.

When flow potential is deemed severe, the cement slurry should be designed with the CGSP minimized to the extent possible. A CGSP of 45 minutes or less (measured at the temperature of the potential flow zone) has proven effective but for less severe flow potentials a longer period is acceptable. HPHT Консистометр и SGSM Тестер ВДВТК-04 США

Static gel strength development is a function of the hydration kinetics of the cement. Gel strength development is highly dependent on temperature. The chemical and physical nature of the cement being used and any additives in the slurry. Static gel strength can be controlled by the use of special additives designed to shorten the CSGP.

Additives for controlling other properties of the cement may also impact gel strength.

HPHT Консистометр СНС Тестер M7540 Grace Instrument HPHT Консистометр СНС Тестер M7540 Grace Instrument HPHT Консистометр СНС Тестер M7540 Grace Instrument HPHT Консистометр СНС Тестер M7540 Grace Instrument HPHT Консистометр СНС Тестер M7540 Grace Instrument HPHT Консистометр СНС Тестер M7540 Grace Instrument