Cenosfere în industria petrolieră

C.enosfere (numit și Microsfere goale) este un produs secundar al centralelor electrice pe cărbune și este o sferă ușoară, inertă, goală la interior, umplută cu aer sau gaz inert. Culoarea cenosferei variază de la gri la aproape alb.
Această proprietate fizică unică (densitate redusă, rezistență ridicată, inerție chimică, rezistență la temperaturi ridicate, fluiditate bună, etc.) face ca acesta să aibă multe aplicații importante în industria petrolieră, în principal în următoarele aspecte:

1. Suspensie de ciment cu densitate mică (cimentare)

Cenosfere (densitatea este de obicei 0,3-0,8 g/cm³) sunt un agent de albire foarte eficient. Când Adăugate în suspensia de ciment, acestea pot reduce semnificativ densitatea acesteia (până la 1,20 g/cm³ sau chiar mai puțin). Ele pot preveni eficient fracturarea formațiunilor fragile și pot reduce riscul de scurgeri. Comparativ cu alți agenți de albire (cum ar fi bentonita, pământul de diatomee și cenușa zburătoare), cenosferele pot oferi o rezistență la compresiune mai mare la densități mai mici. Microsfere Ajută la îmbunătățirea fluidității și a performanței de pompare a suspensiei de ciment. Acestea ajută la controlul pierderii de apă din suspensia de ciment către formațiune. Structura goală oferă un anumit grad de izolație termică, ceea ce ajută la prevenirea șocului termic al straturilor de petrol și gaze la temperatură înaltă din puțurile adânci de pe teaca de ciment.

2. Fluid de foraj (noroi)

Similar cu aplicarea în suspensia de ciment, Cenosfere poate fi adăugat în fluide de foraj pe bază de apă sau petrol pentru a reduce densitatea totală a fluidului de foraj. Acest lucru este foarte important pentru forarea formațiunilor de joasă presiune, a straturilor de scurgeri severe sau atunci când este necesar un foraj subechilibrat (UBD). Poate reduce eficient presiunea din fundul găurii, poate preveni scurgerile și poate proteja stratul de producție. Dimensiunea redusă și structura rigidă a cenosferelor îl fac un material eficient de legătură. Particulele sferice ajută la reducerea vâscozității plastice și a valorii de curgere a fluidului de foraj și îmbunătățesc fluiditatea. Particulele sale sferice pot reduce, de asemenea, rezistența la frecare dintre garnitura de foraj și peretele sondei și dintre garnitura de foraj și tubaj.

3. Izolație anticorozivă și termică pentru conducte

Materialul de izolație termică care conține cenosfere este aplicat pe peretele exterior al conductei de petrol pentru a forma un strat continuu de izolație termică, care poate preveni eficient pierderea căldurii uleiului la temperatură înaltă (sau a mediului la temperatură joasă) din conductă în mediul extern (sau poate preveni transmiterea căldurii externe către conducta la temperatură joasă), menținând astfel temperatura mediului din conductă stabilă, reducând consumul de energie.

o. Reduceți sarcinaPentru aplicațiile în care trebuie reduse conductele aeriene sau încărcările structurale, utilizarea straturilor de izolație cenosphere poate reduce considerabil greutatea totală a sistemului de conducte.
b. Îmbunătățiți lucrabilitateaÎn materialele pe bază de ciment, efectul de micro-perle sferice al cenosferelor poate juca un rol de lubrifiere, poate îmbunătăți fluiditatea și lucrabilitatea constructivă a suspensiei, poate facilita pomparea, pulverizarea și aplicarea acesteia, poate reduce rezistența constructivă și poate forma un strat mai uniform și mai dens.
c. Îmbunătățiți performanța anticorozivă a stratului de acoperireComponenta principală a cenosferelor este sticla silico-aluminiu, care este stabilă chimic, rezistentă la coroziunea acidă și alcalină, nu participă la reacții de coroziune și își poate menține performanța pentru o perioadă lungă de timp.

Sistem anticoroziv sinergic: Stratul de izolație Cenospheres este de obicei utilizat ca parte a întregului sistem anticoroziv și de izolație termică. Stratul Cenospheres asigură în principal izolație și îmbunătățește proprietățile de barieră fizică.

Pe lângă aplicațiile principale menționate mai sus, cenosferele au și un impact important asupra câmpuri petroliere submarine, dispozitive plutitoare, dispozitive de degajare a noroiului pentru forajul puțurilor de petrol, etc.