Petrol ve doğal gaz kuyularında kullanılan çimento katkılarının optimizasyonu
Optimization of additives for cement used in petroleum and natural gas wells
- Tez No: 607023
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN KAVAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Energy, Petroleum and Natural Gas Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Donatı korozyonu, Petrol kuyuları, Portland çimentosu, Çukur korozyonu, Reinforcement corrosion, Petroleum wells, Portland cement, Pitting corrosion
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada Dünya'nın başlıca enerji kaynağı olan petrolün üretildiği kuyuların koruma borularında (casing) meydana gelen korozyonu engelleme yolları araştırılmıştır. Daha önceden korozyon nedeniyle kaybedilen kuyuların derinlik, sıcaklık bilgileri ve bu sahalarda uygulanan çimento kompozisyonları testler öncesinde değerlendirilmiştir. Kuyuların yüzey-klor- korozyonu nedeniyle terk edilmesini önlemek için korozyon inhibitörlerinin gerçek saha şartlarında prizlenme performansları karşılaştırılmıştır. İnşaat sektörü tarafından sıklıkla kullanılan ve güvenilirliği birçok farklı çalışmayla kanıtlanan korozyon inhibitörlerinden, petrol ve doğal gaz sektörünün taleplerine en uygun 3 temel korozyon inhibitörü (kalsiyum nitrit, kalsiyum nitrat ve etanol amin esaslı) seçilmiş ve TPAO AR-GE merkezi laboratuvarında prizlenme testleri yapılmıştır. Yapılan testlerde API (American Petroleum Institute) G sınıfı çimento kullanılmış gerçek saha şartları olan 120 °F sıcaklık ve 3000 PSI basınç altında numunelerin prizlenme süreleri ve koyulaşma davranışları incelenmiştir. Çalışmanın neticesinde, etanol amin esaslı korozyon inhibitörünün %4 oranındaki karışımlarında prizlenme sürelerinin 12 dakikaya kadar düştüğü, koruma metoduyla en etkin rol üstlenen kalsiyum nitritin prizlenme süresinde az miktarda artışlar yaptığı ve kalsiyum nitritin petrol kuyularının çimentolanmasında güvenle kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Petrol sektörünce en yaygın çimento priz hızlandırıcısı olarak bilinen CaCl2'nin inşaat sektöründe klor ihtivası nedeniyle korozyonu önlemek adına tercih edilmediği görülmüştür. Bu temelle kalsiyum nitrit ve kalsiyum nitratın, neat (saf) G sınıfı çimento üzerinde prizlenme süresi araştırılmıştır. Kalsiyum klorürün eriştiği hızlandırıcı etkiye rağmen kalsiyum nitrit ve kalsiyum nitratta düşük oranda geciktirici etki görülmüştür. Bu sebeple kısa süreli prizlenme talep edilen operasyonlar için kalsiyum nitrit ve kalsiyum nitratın tek başına kullanımından olumlu sonuçlar alınamayabileceği ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
In this work, the ways of preventing casing corrosion of the wells where oil is produced, which is the main energy source of the world, were researched. Depth, temperature and cement compositions of wells previously lost due to corrosion were evaluated before the tests. Corrosion inhibitors' setting performances are compared in real field circumstances to prevent abandonment of oil wells cause of surface-chloride corrosion. 3 basic corrosion inhibitors (calcium nitrite, calcium nitrate and ethanolamine based), which are construction industry's mostly used, most suitable for oil industry's demand and performances' proven by a lot of different works, are chosen. Cementing setting time tests are held with these inhibitors in TPAO AR-GE center laboratories. In these tests, API (American Petroleum Institute) G class cement used and real field conditions stimulated as 120 °F temperature and 3000 PSI pressure to analyze setting time and setting behaviors. End of the work, %4 concentration of ethanolamine decreased the setting time up to 12 minutes and most different protection method provider, calcium nitrite, caused little increments on setting time and it was understood that this additive can be used in oil well cementing on trust. The most known cement setting accelerator in the oil field is CaCl2 are not preferred cause of chloride consisting in construction industry. In that basis, calcium nitrite and calcium nitrate's setting time researched in G class neat cement. Although, CaCl2's accelerating effect, calcium nitrite and calcium nitrate acted as a small amount of retarder. That is why, in short cement setting time demanded operations, calcium nitrite and calcium nitrate may not give positive outcomes.
Benzer Tezler
- Petrol ve doğalgaz sondajlarında maliyet optimizasyonu
Cost optimization in oil and natural gas drilling
AHMET GÜLLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL YAŞAR
- Impact of additives on well cement setting temperature and on casing design
Katkı maddelerinin kuyu çimentosu donma sıcaklığına ve koruma borusu tasarımına etkisi
SARDAR ASADOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA HAKAN ÖZYURTKAN
- Yüksek basınçlı ve sıcak kuyular için geçirimsiz çimento harcı tasarımı
Designing impermeable cement slurry for high pressure and hot wells
MUSTAFA HAKAN ÖZYURTKAN
Doktora
Türkçe
2012
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜRŞAT ALTUN
- An experimental study on the effects of different chloride sources on the properties of API class G cement
Farklı klorür kaynaklarının API G sınıfı çimentonun özelliklerine etkisi üzerine deneysel bir çalışma
ÖZGE RAMAZANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇimento Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL ÖZGÜR YAMAN
PROF. DR. SERHAT AKIN
- Determining parameters of rheological models by the method of least squares
Enküçük kareler yöntemiyle reolojik modellerin parametrelerinin belirlenmesi
JORES DONGMO NGUIMATSIA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. GÜRŞAT ALTUN