طراحی و ساخت یک نمونه دوغاب سیمان بهینه به منظور جلوگیری از پدیده مهاجرت گاز از طریق دوغاب سیمان چاه‌های گازی خانگیران

در این تحقیق علل مهاجرت گاز از طریق ستون سیمان در یکی از چاه‌های گازی در منطقه خانگیران مورد بررسی قرار گرفته است. طبق مطالعات و بررسی‌های به عمل آمده در اکثر چاه‌های منطقه بعد از گذشت زمان، پدیده مهاجرت گاز به وضوح دیده می‌شود . بررسی کیفی فرمولاسیون دوغاب‌های سیمان استفاده شده در این چاه‌ها یکی از عوامل اصلی این پدیده را نامناسب بودن دوغاب‌های طراحی شده معرفی می‌کند . هدف این تحقیق شناسائی عوامل موثر بر پدیده مهاجرت گاز از نقطه نظر طراحی دوغاب سیمان در فضای دالیزی لوله آستری 7 اینچ یک چاه کاندید و ارائه راهکار مناسب از نقطه نظر طراحی دوغاب سیمان در پیشگیری از این مشکل و یا به حداقل رساندن این پدیده بوده است. فعالیت‌های انجام پذیرفته در طول اجرای این تحقیق شامل بازسازی دوغاب سیمان استفاده شده در سیمان‌کاری این مقطع از چاه در آزمایشگاه و اندازه‌گیری خواص دوغاب و سنگ سیمان با رویکرد شناسایی دلایل بروز مهاجرت گاز در این چاه به عنوان نمونه شاهد و ساخت یک نمونه دوغاب سیمان پیشنهادی با استفاده از افزایه‌های مناسب و مشاهده بهبود خواص دوغاب جدید برای پیشگیری از پدیده مهاجرت گاز هستند. دوغاب پیشنهادی دارای خواص بهبود یافته‌ای عبارت از زمان مقاومت ژلگی کوتاه‌تر، افت صافآب دینامیکی کمتر، تخلخل و نفوذپذیری سنگ سیمان پایین‌تر، آب آزاد کمتر و مقاومت تراکمی بیشتر است. این مطالعات از دیدگاه علمی بحث طراحی و فرمولاسیون دوغاب سیمان را بررسی می‌کند و کلیه عوامل تاثیرگذار برروی کیفیت دوغاب و سنگ سیمان را با رویکرد درمان مشکل مهاجرت گاز مورد بررسی قرار می‌دهد. نتیجه این شناسایی‌ها همراه با استفاده از مواد افزودنی مناسب مورد استفاده در طراحی‌ها منجر به ارایه بهترین فرمولاسیون به عنوان دوغاب پیشنهادی جهت استفاده در چاه‌های منطقه شده است. لازم به ذکر است که راه مقابله با مهاجرت گاز، پیشگیری از وجود چنین معضلی است؛ زیرا وقتی که این پدیده به وقوع پیوست عملاً هیچ راه حلی برای مقابله با مشکل متصور نیست.

Designing Optimum Cement Slurry to Prevent the Gas Migration through the Cement Slurries in Khangirian Gas Wells

In this study, the causes of the gas migration through the cement slurry of a seveninch annulus of a well in Khangiran gas field as a case study are studied. Moreover, this study intends to propose practical solutions to prevent or at least decrease the problem. The quality and life time of the used cement sheath in the well is studied and the main causes of the gas migration are determined. The cement recipe is evaluated by new scientific methods and all the design parameters are evaluated, so that a new cement recipe using new cement additives and new design techniques replaces the traditional recipe and prevent gas migration. The proposed slurry has improved properties, including shorter transition time, less dynamic fluid loss, less porosity and permeability of cement stone, less free water, and higher compressive strength. It should be noted that the best way to solve the gas migration problem is the prevention and once the migration starts, it is almost impossible to stop it.