Aplicação e vantagens das microbolhas de vidro na cimentação de campos petrolíferos
As microesferas de vidro (microesferas ocas de vidro) são utilizadas principalmente em duas fases das operações de cimentação em campos petrolíferos: fluido de perfuração e pasta de cimentação. A adição de microesferas ocas de vidro ao fluido de perfuração e à pasta de cimentação permite a produção de materiais de baixa densidade e alta resistência.
I. Funções e vantagens das microbolhas de vidro em fluidos de perfuração de baixa densidade:
1. Redução da densidade do fluido de perfuração. As microesferas ocas de vidro ( CL42 ) apresentam uma densidade extremamente baixa (0,40~0,44 g/cm³) e uma resistência à compressão de 8000 psi. Podem reduzir significativamente a densidade do fluido de perfuração sem afetar a sua resistência. Isto garante uma densidade estável do fluido de perfuração para a perfuração de poços profundos.
2.As microesferas ocas de vidro são um tipo de bolha de vidro borossilicato estável. Este material inorgânico não metálico não reage quimicamente com outras substâncias da lama, garantindo a estabilidade química do fluido de perfuração.
3.º Melhoria da Lubrificação e da Vida Útil dos Equipamentos. As microesferas ocas de vidro, por serem esferas fechadas, funcionam como rolamentos de esferas no fluido de perfuração. Desta forma, reduzem eficazmente a resistência ao atrito entre a coluna de perfuração e o poço. Simultaneamente, reduzem o atrito entre equipamentos, prolongando assim a vida útil dos tubos de perfuração, brocas e outros equipamentos.
4.As microesferas ocas de vidro utilizadas nos fluidos de perfuração podem ser recicladas, reduzindo assim os custos de produção nos campos petrolíferos.
II. A adição de microesferas ocas de vidro à pasta de cimento para campos petrolíferos pode resolver os problemas de baixa pressão, fugas frequentes em poços e baixo retorno da pasta de cimento. As suas principais funções e vantagens são as seguintes:
1.As microesferas de vidro são adequadas para a produção de pasta de cimento com uma densidade inferior a 1,60 g/cm³ (e até tão baixa como 1,20~1,40 g/cm³). Devido à sua baixa densidade, as microesferas ocas de vidro podem reduzir significativamente a densidade da pasta sem aumentar o volume de água, controlando eficazmente a taxa de perda de água.
2. Prevenção da Perda de Formação: Em secções de cimentação com baixa pressão de fraturação da formação (formações pouco profundas, formações frouxas, zonas fraturadas), a pasta de cimento de alta densidade pode facilmente provocar fugas de formação. A baixa densidade da pasta de cimento com microesferas reduz a densidade de circulação equivalente, prevenindo a perda de formação.
3. Melhoria da resistência à compressão da pasta de cimento: Comparativamente ao cimento de baixa densidade com elevada relação água/cimento, a pasta de cimento com microesferas ocas de vidro mantém uma maior resistência à compressão e à flexão com a mesma densidade. As microesferas atuam como “microbolsas de ar” no interior da pasta de cimento, absorvendo e dispersando a tensão, prevenindo a fragilidade da pasta.
4. Melhoria das propriedades reológicas e da estabilidade da pasta de cimento: As microesferas ocas de vidro melhoram a fluidez da pasta de cimento, facilitando o bombeamento e a deslocação, aumentando assim a eficiência da deslocação do cimento.
5.º Alta resistência à temperatura, alta resistência à pressão e baixa condutividade térmica. As microesferas ocas de vidro melhoram a estabilidade térmica e a resistência à alta pressão da pasta de cimento, reduzindo a transferência de calor para o revestimento e protegendo outros equipamentos de fundo de poço.
5. A adição de microesferas ocas de vidro permite ajustar o tempo de espessamento de acordo com as necessidades da construção, o que facilita a operação e melhora a qualidade da cimentação.
