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Enregistrement W2493151112 · doi:10.2118/06-12-tn

Structural Integrity of Casing and Cement Annulus in a Thermal Well Under Steam Stimulation

2006· article· en· W2493151112 sur OpenAlexafffundabout
R.C.K. Wong, K.C. Yeung

Notice bibliographique

RevueJournal of Canadian Petroleum Technology · 2006
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueDrilling and Well Engineering
Établissements canadiensSuncor Energy (Canada)University of Calgary
Organismes subventionnairesSuncor Energy IncorporatedMcMaster University
Mots-clésOil shaleCasingPetroleum engineeringAnnulus (botany)Steam injectionCementGeotechnical engineeringGeologyMaterials scienceComposite material

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Steam stimulation is one of the viable methods to extract heavy oil from oil sand reservoirs. In this thermal process, the injection well is subjected to high temperatures. Numerical simulations were used to investigate the structural integrity of the well in such a high temperature environment. In this study, stresses in the metal casing, cement annulus and surrounding shale formation were examined in detail to evaluate if the induced stresses exceed the material strengths under varying boundary conditions. These include the effect of heating rate, poor cement and shale formation properties. Introduction In Alberta, thousands of deviated wells are drilled through shale formation to extract heavy oil from underneath oil sand formation using thermal recovery processes. Thermal deviated wells in shale impose more technical challenges than conventional wells in consolidated rock because of their unique features. Thermal recovery processes, such as steam assisted gravity drainage and cyclic steam stimulation, involve high temperature operations up to 300 °C. Shales found in Alberta are compaction type without strong cementation, and have been known to swell and lose structural integrity upon exposure to water-based fluids. The occurrence of casing equipment impairment and failure after years of service in a shale formation are frequent. A completed deviated well is made up of a series of annular rings of steel casing, oil well cement and shale of varying thicknesses. There are differences in mechanical, hydraulic and thermal properties among these materials. The overall response of a thermal well subject to heating is governed by not only each material, but also the properties of interfacial steel-cement and cement-shale interaction. Material properties of steel, oil well cement and shale have been well studied separately. However, the behaviour of steel-cement and cement-shale interfaces have not received much attention because the interaction behaviour is very complex, dependent on the imposed boundary conditions. In a well completion, a borehole is drilled and advanced with drilling mud. Then, steel casings are inserted into the drilled hole filled with mud. The mud in the annular space between the steel casing and the drilled hole wall is removed by a clear wash or spacer fluid, followed by the cement slurry. In an idealized situation, all drilling mud should be removed and the annular space should be filled with cement slurry. However, the complete displacement of drilling mud by the spacer fluid and cement slurry may not be achieved. Often a residual mud layer adheres to the inside and outside surfaces of the borehole and casing, respectively. The thickness of this layer depends on the displacement processes (fluid velocity and annular space) and fluid rheology and density. Undesired mixing can be induced because there are differences in fluid rheology and density of drilling mud, washer fluid and cement slurry (non-Newtonian fluids). Local channel or fingering could occur in narrow spaces since the fluid displacement takes place in a narrow eccentric annular configuration bounded by the ircumferential surfaces of the drilled well and the steel casing(1).

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,141
Score d'incertitude au seuil0,998

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0020,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,182
Écart entre enseignants0,176 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations12
Publié2006
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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