堵漏和废弃(P&A)是石油天然气行业油井退役流程的一部分。一旦油井不再用于生产或被认为不经济,就会对井筒进行堵塞和密封,以阻止进一步泄漏。P&A 可以防止甲烷等温室气体和其他有害原油产品泄漏到环境中,保护生态系统和近海海洋生物。
传统上,水泥一直是封堵和密封井眼的主要材料。然而,水泥并非完全不透水,且会因温度波动、化学反应和机械应力等因素而随时间推移逐渐劣化。遗憾的是,已有数起水泥封堵层发生泄漏并将有害物质释放到环境中的案例被报道。为了确保这些废弃油井的长期完整性和稳定性,铋合金近年来已成为一种开创性的封堵材料。
为什么使用铋合金?
凝固时膨胀:铋合金可在凝固时轻微膨胀 3-6%,这不同于一般水泥的收缩和随之而来的圆周裂缝。这就确保了与井筒套管以及套管外环形空间内的紧密机械结合,提高了密封效果。
熔点:不同配方的铋基合金的熔点 范围在124 °C至330 °C之间。这一特性使得合金 能够更高效、更可控地部署,且不会对井筒套管造成影响,同时还能进行临时封井和维护。具体合金 的选择及其相应的熔点 ,可根据井筒温度、套管材料以及所采用的加热技术来确定。
成分可变性:铋合金在成分方面具有灵活性。通过调整各金属(如锡、银、锑(Sb) 和铟)的百分比,可以制备出不同类型的铋合金。这使得合金的物理、机械和化学属性 性能能够根据不同的井眼特性进行定制。
渗透性:铋合金的体积渗透率为零,可确保整个体积完全密封。
长期耐久性:铋合金具有抗腐蚀、抗盐水、抗二氧化碳和抗原油的特性,并在高温下能保持结构完整性。这些属性 确保了封堵材料的寿命和有效性。
高密度 和低粘度: 高密度 与低粘度的结合,使得熔融的合金 无需泵送即可渗透到井眼中的狭窄和难以触及的区域。与水泥相比,熔融的合金 能更有效地填充井眼内的空隙、不规则处和裂缝。
无毒: 铋合金与水泥不同,无毒且环保,水泥中的添加剂和化学物质会造成土壤和地下水污染。
经济性: 油井退役的成本 从陆上单口井10万美元到海上单口井100万至1000万美元不等。仅水泥固井和钻井平台费用就占海上油井退役总成本的25%以上。虽然合金 的水泥固井成本较高,但因省去了水泥固井和钻井平台费用,这一成本优势得以凸显。
此外,铋基合金的低热膨胀性、改善的热疲劳、高机械强度、耐压等级和抗蠕变性使其成为近年来最受欢迎的潜在气井封堵和废弃材料。石油和天然气公司的领导者们对其开发的资助表明,它对未来的堵漏和弃井工艺至关重要。
铟泰公司 已在该领域开展了大量内部研究 低熔点合金。我们具备根据客户和行业需求,对铋基合金特性进行精细调整的能力和专业技术。如果您有兴趣在P&A及其他行业中与应用 合作开发铋基合金,请向我们说明您的需求,并告知您目前面临的任何问题。让我们携手共同封堵油井。


