Numerical Modelling to Estimate the Amount of Formation Deformation and its Effect on Cement Integrity

In der Bohrtechnik gab es bisher mehrere Probleme, die erhebliche Auswirkungen auf die Zementintegrität haben können und nicht vollständig verstanden wurden. Eines dieser Probleme ist das Balloning von Bohrlöchern. Bohrlochballoning wird manchmal als Atmung bezeichnet und ist ein Ausdruck, der verwendet wird, um die kleine volumetrische Änderung des aktiven Fluidsystems zu beschreiben, die während der Zirkulation von Bohrflüssigkeiten auftreten kann. Gegenwärtig ist die Zementierung nur begrenzt in das Problem des Bohrlochballooning inkludiert und in diesem Zusammenhang untersucht worden. Mit dem zunehmenden Fokus auf die Integritätsproblematik von Bohrlöchern wird es immer wichtiger, eine genaue Vorhersage des Bohrlochballoonings bei der Durchführung des primären Zementiervorgangs zu treffen, um sicherzustellen, dass die volumetrische Änderung und ihre Auswirkungen auf die Zement / Formationsbindung, die dadurch verursacht wird, korrekt berücksichtigt werden. Im Zusammenhang mit den oben genannten Herausforderungen zielt dieses Diplomarbeitsprojekt darauf ab, die Verwendung eines numerischen Softwaremodells zu untersuchen, um die Auswirkungen von Bohrlochballoning, das während des Zementierens auftritt, auf die Zementintegrität im Sinne einer Volumsänderung zu erfassen. Dabei werden mehrere Szenarien mit drei unterschiedlichen Arten von Zement und drei unterschiedlichen umgebenden Formationen untersucht. Basierend auf den Ergebnissen werden Empfehlungen vorgeschlagen, die dazu beitragen können, Risiken zu reduzieren und den Zementiervorgang zu verbessern. Diese Arbeit kommt zu dem Schluss, dass eine eher kleine Volumenänderung über eine relativ moderate Abschnittslänge, wie die Ergebnisse zeigen, bedeuten könnte, dass Probleme mit der Integrität von Bohrungen möglicherweise nicht so erheblich sind wie ursprünglich gedacht. Dieses kleine Volumen würde durch vorhandene Zementmengen oder durch geringfügige Änderung der Zementeigenschaften berücksichtigt, um den Verformungsgrad zu verringern.