Tilbake til søkeresultatene

PETROMAKS2-Stort program petroleum

New Cementitious Material for Oil Well Cementing Applications - SafeRock

Alternativ tittel: Nytt sementliknende materiale for bruk i sementering av olje- og gassbrønner - SafeRock

Tildelt: kr 11,5 mill.

Prosjektleder:

Prosjektnummer:

319014

Prosjektperiode:

2021 - 2024

Midlene er mottatt fra:

Geografi:

Ordinær Portlandsement (OPC) er det vanligste materialet brukt til soneisolering i brønner uavhengig om brønnen brukes til utvinning av olje- og gass, geotermisk energi, karbonlagring eller permanent nedstengning av brønner. Det er i tillegg også et vanlig materiale innenfor konstruksjon i byggebransjen. Selv om materialet har mange fordeler så er det også områder hvor det har forbedringspunkter; dette gjelder spesielt evnen til å motstå krymping, duktilitet, permeabilitet og bestandighet over veldig lang tid. I forbindelse med lagring av CO2 har det også vist seg å degradere når det kommer i kontakt med CO2. Framstillingsprosessen av sement er energikrevende og forårsaker store CO2-utslipp globalt. Nylige studier viser at produksjon av ett tonn med Portlandsement forårsaker et CO2-utslipp på 650-900. Et alternativ til OPC er geopolymerer. Geopolymerer er en type uorganiske polymerer som består av mineraler, også kjent som «kunstig stein». Bestanddelene i geopolymerer er typisk avfallsstoffer fra gruvedrift og kraftverk. For å produsere geopolymerer må avfallstoffene males og blandes med et herdestoff. Herdestoffet er alkalisilikat i væskeform. Produksjon av geopolymerer har et karbonfotavtrykk som er 80% lavere enn OPT. Geopolymerer har i laboratorieforsøk vist at de på noen områder er bedre enn OPC. Dersom geopolymerer skal kunne bli brukt i til reelle anvendelser så trengs ytterligere kunnskap om egenskaper og oppførsel. Spesielt vil dette prosjektet se på aspekter knyttet til mulige partikkelstørrelser, herdestoff og kontroll på geopolymeriseringen. Prosjektet vil også se på hvilken type tester som må gjennomføres for at materialet skal kunne betraktes som kvalifisert til bruk i felten.

Portland cement is the prime material used for zonal isolation in hydrocarbon, geothermal, carbon capture and storage wells, and permanent plug and abandonment of hydrocarbon wells. It is also extensively used in concrete applications. The material has its own advantages, still there are some short- and long-term properties, i.e. chemical shrinkage, flexibility, and permeability and durability, that can be improved. Moreover, the production of Portland cement leads to high CO2 emissions, making the search for materials with good properties yet lower environmental footprints very urgent. This project will examine geopolymers, which are interesting alternatives for Portland cement. Geopolymers are a type of inorganic polymers, consisting of minerals. They are also known as “artificial rocks”. Earlier findings have indicated promising behavior and applicability of these new cementitious materials. However, due to lack of knowledge, the geopolymers have not been field tested yet. This project will overcome this knowledge gap and investigate in detail the reaction mechanism, finding the applicable range of particle sizes, having hardener to handle, controlling the geopolymerization, displacing it downhole and qualifying the material in lab and field. In addition, mass production of geopolymers encounters some challenges such as finding sufficient quantity of geopolymeric precursors, and this will also be examined. The project will use a variety of scientific methods and address research challenges for the entire sequence from having good quality precursor materials to having a qualified geopolymer product with the needed properties for full-scale testing. The project will be conducted by a complementary research consortium from UiS, NORCE, Oklahoma University and University of British Columbia; in close collaboration with TOTAL, AkerBP and ConocoPhillips.

Aktivitet:

PETROMAKS2-Stort program petroleum