Gli autori desiderano ringraziare le seguenti persone e istituzioni per il loro aiuto e il sostegno: William Portas e James Heathman (Industria Consulenti, Shell E &amp; P), Richard Littlefield e Rodney Pennington (Shell Westhollow Technology Center), Daniele Di Crescenzo (Shell ricerca ben Ingegnere ), Bill Carruthers (Lafarge), Tim Quirk (ora con Chevron), Gerry Masterman e Wayne Manuel (LSU PERTT Lab), Rick Young (LSU Roccia Meccanica Lab), e membri del SEER Lab (Arome Oyibo, Tao Tao, e Iordan Bossev).

1. campione composito (Figura 1) NOTA: La maggior parte dei posti di lavoro di cemento nel Golfo del Messico (USA) sono fatte con Classe H cemento 18, quindi, lo stesso tipo di cemento è stato utilizzato per eseguire gli esperimenti di laboratorio per simulare le condizioni sul campo, come la potenziale applicabilità di questa tecnologia per SCP bonifica nel Golfo del Messico. <ol><li> Preparazione del campione NOTA: Il campione di circa 61 cm è costituito da due di grado B elettricamente resistito tubi saldati (ERW) in acciaio al carbonio (Figura 1). Il tubo interno è di circa 61 cm ed ha un 6 cm all&#39;esterno diametro (OD) con spessore 2,8 millimetri. Il tubo esterno è lungo 59,7 centimetri, ha 10 centimetri diametro e uno spessore di 5,7 mm. Snervamento e la resistenza alla trazione dei tubi sono 241 MPa e 414 MPa rispettivamente. <ol><li> Perforare 12 fori per 2,4 mm tubo esterno per fornire il sollievo della pressione durante l&#39;espansione e porosità mimica di rocce in condizioni di campo. Praticare otto fori 8,6 millimetri prossimi su The tubo esterno, 90 ° con quattro fori 13 cm dal bordo superiore e quattro fori 53 centimetri dalla cima. </li><li> Far passare questi fori spessore 3,2 mm, NPT (National Pipe Thread) punta filettatura per consentire la connessione con raccordi e tubi di nylon gruppo collettore sul fondo (ingresso) e superiore (uscita) lato del campione. Accertarsi che le porte di ingresso e uscita sono 40,64 centimetri a parte e sono utilizzati per l&#39;esecuzione di esperimenti di flusso continuo di gas multi-rate pre- e post-espansione. </li><li> Cappotto tubo esterno con anti-spray per prevenire la corrosione durante il periodo di maturazione che potrebbe interferire con gli esperimenti a causa della formazione di idrossido di ferro e prodotti di corrosione potrebbe causare microfratture del cemento. NOTA: Questo scenario sarà testato nei futuri esperimenti come corrosione del metallo è spesso presente nei sistemi di pozzo. </li><li> Macchina il cordone di saldatura sulla parete interna del tubo interno. </li><li> Tagliare di aggancio in acciaio su misura per una lunghezza di 4,5 cm da 6,35 centimetri di dimensioni esterne. Thread il pezzo sulla parete interna e saldare al 0,63 centimetri anello piastra di acciaio di spessore (Figura 2). Infilare la parte inferiore del tubo interno sulla parete esterna di lunghezza di 4,5 cm per consentire il collegamento con il giunto saldato, come illustrato nella figura 2. </li><li> Saldare il tubo esterno per l&#39;anello di placca in acciaio. </li><li> Lubrificare parete esterna del tubo interno di vaselina e bicarbonato di spruzzo tutta la sua lunghezza. Avvitare il tubo interno nel giunto per completare il gruppo campione composito. </li><li> Cemento volume tra i tubi interni ed esterni con 1,57 g / cm 3 boiacca cementizia, 0,87 w / c rapporto. </li><li> Campioni Cure in un bagno d&#39;acqua in condizioni ambiente per un periodo minimo di 28 giorni. Mantenere il pH del bagno di acqua tra 12 e 13 con l&#39;aggiunta di Ca (OH) 2 per l&#39;acqua per mantenere alta ambiente pH. </li></ol></li><li> Preparazione del 13,1 lb / gal boiacca cementizia (per il volume di 2,2 L) <ol><li> Versare 1,350 g di acqua nel4 L, 3,75 cavalli frullatore da laboratorio e pre-idrato di 30 g (2% sul peso del cemento) di bentonite per 5 min a bassa velocità (30.000 xg). </li><li> Dopo 5 minuti, versare 5 ml di agente antischiuma e 1.500 g di polvere di cemento nel frullatore e di taglio per 40 sec a velocità di 51.755 x g. Versare l&#39;impasto di cemento in l&#39;anello del gruppo tubo e coprire con un panno e plastica avvolgere bagnato per evitare l&#39;esposizione all&#39;aria ed evitare la carbonatazione del cemento. </li><li> Sei ore dopo la sospensione di cemento viene versato tra i tubi, ruotare il tubo interno di un quarto di giro avanti e indietro ogni 15 minuti per la prossima 20 ore di idratazione del cemento per evitare cemento legame con il tubo interno e creare un microcanali (necessaria per microannular flusso di gas). </li><li> Mettere il campione composito cementato orizzontalmente nel bagno d&#39;acqua per un periodo minimo di 28 giorni. Assicurarsi che il bagno di acqua ha un pH di circa 13 che è ottenuto aggiungendo 100 g di Ca (OH) 2 in 20 L di acqua. </li></ol></li></ol> 2. Pre-espansione Esperimenti flusso attraverso <ol><li> Vite 3,2 millimetri raccordi in quattro porte di entrata e di uscita sul tubo esterno del campione. Collegare collettori di ingresso e di uscita con trasduttori di pressione ai raccordi (Figura 5). </li><li> In pressione bombola del gas iniziale pressione di ingresso di 50 kPa. Accendere il software per computer per registrare le pressioni. </li><li> Aprire il flussimetro e iniziare la prova a flusso continuo. Monitorare aspirazione e mandata pressioni sullo schermo per 1 min, come mostrato in figura 6. </li><li> In pressione bombola del gas a pressione di alimentazione di 172 kPa e monitorare la pressione per altri 2 min. </li><li> Flusso continuo End esperimento e la registrazione della pressione. Chiudere la bombola del gas e sfiatare il gas rimanente in atmosfera. Smontare i collettori e il coperchio superiore del campione con un panno umido mentre si accende l&#39;unità di espansione, per evitare la carbonatazione e l&#39;essiccazione di cemento. </li><li> Rivestire la parete interna del tubo interno con lubricant per il buon funzionamento del cono di espansione e il campione è pronto per l&#39;espansione. </li></ol> Setup 3. Espansione e procedura di espansione <ol><li> Mantenere completamente il mandrino di espansione dal alloggiamento inferiore del cilindro idraulico, come mostrato nella Figura 4a. Posizionare il campione composito con cemento idratato nell&#39;alloggiamento del campione inferiore del dispositivo attraverso l&#39;apertura nella parte superiore (Figura 4b). </li><li> Allungare completamente il mandrino ad espansione attraverso il campione, dopo di che il cono di espansione con rapporto di espansione desiderato (Figura 3) viene fatto scivolare su di essa, come mostrato in figura 4c. Avvitare il mandrino di ritegno sulla espansione mandrino, quindi avvitare il mandrino guida ritegno sul connettore inferiore dell&#39;involucro inferiore. Il campione è pronto per l&#39;espansione. </li><li> Alimentare l&#39;unità idraulica ad una pressione ottimale di 10,3 MPa, e accendere il software per la registrazione forza assiale. </li><li> Attivare il control passare retrarre il mandrino ad espansione e tirare l&#39;espansione attraverso il tubo interno del campione, ampliando così il tubo e comprimendo la guaina di cemento. Expand campioni della lunghezza di 40,64 centimetri (Figura 4D) e poi allungare il mandrino di espansione nella posizione originaria. Interrompere la registrazione di forze assiali. </li><li> Svitare il mandrino guida di fissaggio e rimuovere il mandrino di fissaggio. Rimuovere il cono di espansione dal mandrino espansione e ritrarre completamente il mandrino in modo da rimuovere il campione formare l&#39;alloggiamento inferiore. </li><li> Dopo che il campione è stato rimosso, prepararla per la post-espansione multi-rate esperimenti di gas a flusso continuo. </li></ol> 4. Post-espansione multi-rate Esperimenti flusso attraverso <ol><li> Ingresso e di uscita porti puliti da qualsiasi eccesso di pasta di cemento compresso. </li><li> Vite raccordi in quattro porte di entrata e di uscita sul tubo esterno del campione. Collegare ingresso e uscita collettori ai raccordi, come mostrato in <strong&gt; Figura 5. </li><li> Pressione della bombola del gas iniziale pressione di ingresso di 172 kPa. Accendere il software per computer per registrare le pressioni. </li><li> Aprire il flussimetro e iniziare la prova a flusso continuo. Monitorare aspirazione e mandata pressioni sullo schermo (figura 6). </li><li> Dopo 5 minuti, pressurizzare la bombola del gas per pressione di alimentazione di 345 kPa e monitorare le pressioni per altri 5 min. </li><li> Dopo 5 min aumentare la pressione di ingresso a 517 kPa. </li><li> Dopo 5 min aumentare la pressione di entrata di pressione di ingresso finale di 690 kPa per altri 5 minuti. </li><li> Terminare l&#39;esperimento flusso continuo e la registrazione della pressione. Chiudere la bombola del gas e sfiatare il gas rimanente in atmosfera. Smontare collettori dal campione. </li></ol> 5. I calcoli della permeabilità effettiva dei Microannulus NOTA: Lo scopo principale di questo studio è stato quello di fornire informazioni qualitative riguardo all&#39;esistenza di flusso di gas prima e dopo eXpansion. Il disegno sperimentale non possiede componenti sofisticati per poter misurare la larghezza del canale di flusso e precisione della portata. Nel corso di questi esperimenti preliminari di tenuta del flusso di gas è stato l&#39;obiettivo principale. Pertanto, qualsiasi calcoli permeabilità mostrate qui più semiquantitativa e non obiettivo principale dello studio. <ol><li> Per il calcolo della permeabilità effettiva, il tasso di flusso di azoto costante di circa q 1,42 cm 3 / sec sulla stabilizzazione della pressione. Il fattore di deviazione dei fumi per l&#39;azoto in condizioni ambiente è Z = 1 e la viscosità μ = 0.018 cP. Eseguire tutti i test a flusso continuo alle condizioni ambientali di T = 535 ºR. </li><li> Calcolare l&#39;area dello spazio anulare cementato prendendo raggio interno del tubo esterno, r Oinn = 4,6 centimetri e raggio esterno del tubo interno, r Iout = 3,05 centimetri. La distanza tra le porte di ingresso e uscita (d L) è 40,64 centimetri. Differenza di pressione (P -P presa di ingresso), recorded da ingresso e trasduttori di pressione di uscita, è l&#39;unica variabile usata nei calcoli di effettiva permeabilità della microannulus prefabbricato (K ef) 19: <img alt="Equazione 1" fo:content-width="2in" src="/files/ftp_upload/52098/52098eq1.jpg" /> Eq. 1 velocità di flusso di azoto [cm 3 / s] K ef - - q perm efficace. di microannulus [MD] r Ia - ID del tubo esterno [cm] r Oinn - diametro esterno del tubo interno [cm] μ - viscosità del gas [cP] Z - fattore di deviazione dei fumi T - temperare [ºR] d L - distanza tra i trasduttori di pressione [cm] P ingresso - pressione di ingresso [atm] P outlet - pressione in uscita [atm] </li><li> Sostituire tutti i valori sopra nell&#39;equazione 1 e calcolare la permeabilità efficacia qui mostrata nell&#39;esempio 1. La pressione di ingresso registrata durante l&#39;esperimento flusso continuo di pre-espansione era entrata P = 12 kPa (0,12 atm) mentre il trasduttore di pressione di uscita era P uscita = 0,4 kPa (0,004 atm). Esempio 1: <img alt="Equazione 2" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52098/52098eq2.jpg" /></li></ol>

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	<li>King, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Well+Integrity:+Hydraulic+Fracturing+and+Well+Construction+&#8211;+What+are+the+Factual+Risks.">Well Integrity: Hydraulic Fracturing and Well Construction &#8211; What are the Factual Risks.</a> SPE Wellbore Integrity Webinar. 5, (2013).</li><li>Taylor, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cement Chemistry. , (1997).</li><li>Thiercelin, M. J., Dargaud, B., Baret, J. F., Rodriguez, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cement+design+based+on+cement+mechanical+response.">Cement design based on cement mechanical response.</a> SPE Drill &amp; Compl. 13 (4), 266-273 (1998).</li><li>Nelson, E. 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E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finite+Element+Analysis+Couples+Casing+and+Cement+Designs+for+HP/HT+Wells+in+East+Texas.">Finite Element Analysis Couples Casing and Cement Designs for HP/HT Wells in East Texas.</a> Paper SPE 98869 presented at the IADC/SPE Conference. , (2006).</li><li>Boukhelifa, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+Cement+Systems+for+Oil+and+Gas+Well+Zonal+Isolation+in+a+Full-Scale+Annular+Geometry.">Evaluation of Cement Systems for Oil and Gas Well Zonal Isolation in a Full-Scale Annular Geometry.</a> Paper SPE 87195 presented at the IADC/SPE Drilling Conference. , (2004).</li><li>Duan, S., Wojtanowicz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Method+for+Evaluation+of+Risk+of+Continuous+Air+Emissions+from+Sustained+Casinghead+Pressure.">A Method for Evaluation of Risk of Continuous Air Emissions from Sustained Casinghead Pressure.</a> Paper SPE 94455 presented at SPE/EPA/DOE Exploration and Production Environmental Conference. , (2005).</li><li>Watson, T. L., Bachu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+potential+for+gas+and+CO2+leakage+along+wellbores.">Evaluation of the potential for gas and CO2 leakage along wellbores.</a> SPE Drill &amp; Compl. 24 (1), 115-126 (2009).</li><li>Wojtanowicz, A. 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B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Well cementing. , (1990).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

The reported experimental procedure has two main components that are critical: composite cylinders that simulate wellbores and the expansion fixture that is used to carry out mechanical manipulation of cement. When designing wellbore models (cement/pipe composite cylinders), it is critical to choose adequate cement density, store samples under total humidity conditions (100% RH) and establish pipe-cement debonding before cement slurry completely sets. Failing to achieve this would make the entire gas flow experiment impo...

La procedura sperimentale riportato ha due componenti principali che sono critici: cilindri compositi che simulano i pozzi e l&#39;apparecchio di espansione che viene utilizzato per effettuare la manipolazione meccanica del cemento. I pozzi sono la porta principale per la produzione di fluidi del sottosuolo (acqua, olio, gas o vapore) e iniezione di fluidi diversi. Indipendentemente dalla sua funzione, il pozzo è tenuto a fornire un flusso controllato di / fluidi iniettati prodotte. Costruzione del pozzo ha due operazioni distinte: la perforazione e il completamento. Cemento pozzo, parte della procedura completamenti, fornisce principalmente l&#39;isolamento zonale, supporto meccanico del tubo metallico (involucro), e la protezione dei componenti metallici da fluidi corrosivi. Questi sono gli elementi essenziali di compromessi, i pozzi pienamente funzionanti. L&#39;integrità della guaina cemento pozzo è funzione delle proprietà chimiche e fisiche del cemento idratato, la geometria della cASED bene, e le proprietà del circostante formazione / formazione Fluidi 2,3. Rimozione incompleta del fluido di perforazione si provocherebbe un calo isolamento zonale in quanto impedisce la formazione di legami forti a interfacce con rock e / o metallo. Guaine cemento possono essere sottoposti a molti tipi di guasto durante la vita di un pozzo. Pressione e temperatura oscillazioni causate dalle operazioni di completamento e di produzione contribuiscono allo sviluppo di fratture all&#39;interno della matrice cementizia; debonding è causato dalla pressione e / o variazioni di temperatura e di idratazione ritiro 4,5,6. Il risultato è quasi sempre la presenza di flusso di fluido microannular, anche se la sua presenza può essere rilevata presto o dopo anni di vita di servizio. Heathman e Beck (2006) hanno creato un modello di telaio cementato sottoposto a più di 100 carichi ciclici di pressione e temperatura, che hanno mostrato debonding visibile, iniziazione di crepe cementizi in grado di rappresentare i percorsi preferenziali per la migrazione del fluido &lt;sup&gt; 7. Nel campo, l&#39;espansione e la contrazione di componenti metallici di pozzo non coincidere con quelli di cemento e rocce, provocando debonding interfacciale e la formazione di un microannulus, portando ad un aumento della permeabilità della guaina di cemento. Un ulteriore involucro di carico può provocare la propagazione di cricche radiali nella matrice cementizia volta le tensioni di trazione superano la resistenza a trazione del materiale 8. Tutti i fallimenti cemento suddetti possono causare micro-canalizzazione che porta alla migrazione di gas, il verificarsi di SCP, e rischi ambientali a lungo termine. Un numero considerevole di produzione e abbandonati pozzetti con SCP rappresentano una potenziale nuova fonte di emissioni di gas naturale continua 9. L&#39;analisi condotta da Watson e Bachu (2009) di 315.000 petrolio, gas, e pozzi di iniezione in Alberta, Canada ha anche mostrato che la deviazione del pozzo, e tipo, metodo di abbandono, e la qualità del cemento sono fattori chiave contributing a potenziali perdite bene nella parte meno profonda del pozzo 10. Le operazioni di recupero esistenti sono costosi e senza successo; la cementazione compressione, una delle tecniche di riparazione più comunemente utilizzati, ha un tasso di successo di appena il 50% 11. In questo articolo riportiamo sulla valutazione della Cassa tecnologia espandibile (ECT) come nuova tecnica di bonifica per i pozzi che perde 12,13. ECT può essere applicato in nuove o esistenti pozzi 14. La prima installazione commerciale di questa tecnologia è stata effettuata da Chevron in un pozzo nelle acque del Golfo del Messico poco profonde nel novembre 1999 15. La busta di funzionamento corrente dei tubolari espandibili incapsula una inclinazione di 100 ° rispetto alla verticale, temperatura fino a 205 ° C, Peso fango a 2,37 g / cm 3, una profondità di 8.763 m, pressione idrostatica di 160,6 GPa e una lunghezza tubolare 2.092 m 16. Un tasso di espansione tipica per tubolari espandibili solido è unpproximately 2,4 m / min 17. Questo studio offre un approccio unico per l&#39;adattamento della tecnologia ECT come una nuova operazione di bonifica per SCP. L&#39;espansione del tubo in acciaio comprime il cemento che comporterebbe la chiusura del flusso del gas all&#39;interfaccia e sigillare la perdita di gas. E &#39;importante ricordare che l&#39;obiettivo di questo studio è la tenuta di un flusso di gas microannular esistente, quindi ci siamo concentrati solo su quello come possibile causa di i pozzi che perde. Al fine di testare l&#39;efficacia della tecnologia recentemente adattato per questo scopo, abbiamo progettato un modello di pozzo con un flusso microannular esistente. Ciò è ottenuto ruotando il tubo interno durante idratazione del cemento. Non si tratta di simulare tutte le operazioni sul campo, ma semplicemente far avanzare rapidamente quello che sarebbe successo dopo decenni di carico termico e di pressione in un pozzo.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="742">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:341px;">ASTM A53 Grade B ERW Schedule 40 Steel pipe - OD=10.16 cm, ID=10.04 cm, L=59.7 cm</td>
			<td style="width:108px;">Baker Sales</td>
			<td style="width:119px;">BPE-4.00BB40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:341px;">ASTM A53 Grade B ERW Schedule 10 Steel pipe - OD=6 cm, ID=5.94 cm, L=61 cm&#160;</td>
			<td style="width:108px;">Service Steel</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:341px;">Expansion Cones - AISI D2 grade alloy steel (60 RC hardness)</td>
			<td style="width:108px;">Shell</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:341px;">Pipe coupling - OD=6.35 cm, ID=6 cm, L=4.4 cm</td>
			<td style="width:108px;">LSU</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:341px;">Steel plate ring - OD=10.16 cm, ID=5.76 cm, thickness=6.35 mm</td>
			<td style="width:108px;">Louisiana Cutting</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:341px;">Class H Cement</td>
			<td style="width:108px;">LaFarge</td>
			<td style="width:119px;">04-16-12 / 14-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;width:341px;">Defoaming agent - D-Air 3000L</td>
			<td style="width:108px;">Halliburton</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:341px;">Bentonite clay</td>
			<td style="width:108px;">LSU</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:341px;">Calcium hydroxide</td>
			<td style="width:108px;">LSU</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="31">
			<td height="31" style="height:31px;width:341px;">Expansion Fixture</td>
			<td style="width:108px;">Shell</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;width:341px;">Pressure transducers</td>
			<td style="width:108px;">Omega</td>
			<td style="width:119px;">PX480A-200GV&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:341px;">Teflon tubing</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">PB0754100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:341px;">Union tee</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-400-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:341px;">Elbow union</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-400-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;width:341px;">Female elbow</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-400-8-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:341px;">Port connector</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-401-PC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:341px;">Forged body valve</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-1RS4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:341px;">Tube adapter</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-4-TA-1-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:341px;">Pipe lubricant</td>
			<td style="width:108px;">E.F. Houghoton &#38; Co.</td>
			<td>71323998</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:341px;">Instant Galvanize Zinc Coating</td>
			<td style="width:108px;">CRC</td>
			<td style="width:119px;">78254184128</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mechanical expansion of steel tubing as a solution to leaky wellbores

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe (casing), and protects metal components from corrosive fluids. These are essential for uncompromised wellbore integrity. Cements can undergo multiple forms of failure, such as debonding at the cement/rock and cement/metal interfaces, fracturing, and defects within the cement matrix. Failures and defects within the cement will ultimately lead to fluid migration, resulting in inter-zonal fluid migration and premature well abandonment. Currently, there are over 1.8 million operating wells worldwide and over one third of these wells have leak related problems defined as Sustained Casing Pressure (SCP)1. 
The focus of this research was to develop an experimental setup at bench-scale to explore the effect of mechanical manipulation of wellbore casing-cement composite samples as a potential technology for the remediation of gas leaks. 
The experimental methodology utilized in this study enabled formation of an impermeable seal at the pipe/cement interface in a simulated wellbore system. Successful nitrogen gas flow-through measurements demonstrated that an existing microannulus was sealed at laboratory experimental conditions and fluid flow prevented by mechanical manipulation of the metal/cement composite sample. Furthermore, this methodology can be applied not only for the remediation of leaky wellbores, but also in plugging and abandonment procedures as well as wellbore completions technology, and potentially preventing negative impacts of wellbores on subsurface and surface environments.

Test di gas a flusso continuo pre-espansione a campione composito mostrato registrazione pressione sul trasduttore di pressione a valle, confermando flusso di gas attraverso la microannulus prefabbricato (figure 7 e 8). Condizioni iniziali sono stati mantenuti gli stessi dove pressione di ingresso iniziale era 103 kPa e la portata del gas è stata mantenuta a 85 ml / min per quel periodo. Il ritardo nella registrazione di pressione tra i trasduttori di pressione primaria e secondaria er...

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Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

This article reports on a laboratory scale investigation of an existing field procedure and its adaptation for sealing of leaky wellbores. It consists of mechanical expansion of metal pipe, which results in an improved metal/cement bond, ultimate sealing of hydraulic pathways and prevention of gas leaks caused by the presence of a microannular channel.

Espansione meccanica dei tubi d&#39;acciaio come una soluzione per i pozzi che perde

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe ...

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12.1K Views.  Louisiana State University. This article reports on a laboratory scale investigation of an existing field procedure and its adaptation for sealing of leaky wellbores. It consists of mechanical expansion of metal pipe, which results in an improved metal/cement bond, ultimate sealing of hydraulic pathways and prevention of gas leaks caused by the presence of a microannular channel.

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Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation

High-intensity focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To enhance localized heating and improve thermal ablation in tumors, lipid-coated perfluorocarbon droplets have been developed which can be vaporized by HIFU. The vasculature in many tumors is abnormally leaky due to their rapid growth, and nanoparticles are able to penetrate the fenestrations and passively accumulate within tumors. Thus, controlling the size of the droplets can result in better accumulation within tumors. In this report, the preparation of stable droplets in a phase-shift nanoemulsion (PSNE) with a narrow size distribution is described. PSNE were synthesized by sonicating a lipid solution in the presence of liquid perfluorocarbon. A narrow size distribution was obtained by extruding the PSNE multiple times using filters with pore sizes of 100 or 200 nm. The size distribution was measured over a 7-day period using dynamic light scattering. Polyacrylamide hydrogels containing PSNE were prepared for in vitro experiments. PSNE droplets in the hydrogels were vaporized with ultrasound and the resulting bubbles enhanced localized heating. Vaporized PSNE enables more rapid heating and also reduces the ultrasound intensity needed for thermal ablation. Thus, PSNE is expected to enhance thermal ablation in tumors, potentially improving therapeutic outcomes of HIFU-mediated thermal ablation treatments.

Phase-shift nanoemulsions (PSNE) can be vaporized using high intensity focused ultrasound to enhance localized heating and improve thermal ablation in tumors. In this report, the preparation of stable PSNE with a narrow size distribution is described. Furthermore, the impact of vaporized PSNE on ultrasound-mediated ablation is demonstrated in tissue-mimicking phantoms.

Sintesi di fase-shift nanoemulsioni con distribuzioni di dimensioni strette per vaporizzazione Droplet acustico e Bubble-enhanced Ultrasound-mediata Ablazione

High-intensity  focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To  enhance localized heating and improve thermal ablation in ...

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Characterization of Anisotropic Leaky Mode Modulators for Holovideo

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators. One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator. This modulator is particularly well suited for holographic video experimentation as it is relatively simple and inexpensive to fabricate1-3. Some additional advantages of leaky mode devices include: large aggregate bandwidth, polarization separation of signal light from noise, large angular deflection and frequency control of color1. In order to realize these advantages, it is necessary to be able to adequately characterize these devices as their operation is strongly dependent on waveguide and transducer parameters4. To characterize the modulators, the authors use a commercial prism coupler as well as a custom characterization apparatus to identify guided modes, calculate waveguide thickness and finally to map the device's frequency input and angular output of leaky mode modulators. This work gives a detailed description of the measurement and characterization of leaky mode modulators suitable for full-color holographic video.

This work describes fabrication and characterization of anisotropic leaky mode modulators for holographic video.

Caratterizzazione di anisotropi Leaky modalità modulatori per Holovideo

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators.  One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator.  This ...

The Evolution of Silica Nanoparticle-polyester Coatings on Surfaces Exposed to Sunlight

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, building and food industries, amongst others. Polyester and coatings containing both polyester and silica nanoparticles (SiO2NPs) have been widely used to protect steel substrata from corrosion. In this study, we utilized X-ray photoelectron spectroscopy, attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy, water contact angle measurements, optical profiling and atomic force microscopy to provide an insight into how exposure to sunlight can cause changes in the micro- and nanoscale integrity of the coatings. No significant change in surface micro-topography was detected using optical profilometry, however, statistically significant nanoscale changes to the surface were detected using atomic force microscopy. Analysis of the X-ray photoelectron spectroscopy and attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy data revealed that degradation of the ester groups had occurred through exposure to ultraviolet light to form COO&#903;, -H2C&#903;, -O&#903;, -CO&#903; radicals. During the degradation process, CO and CO2 were also produced.

Two types of surfaces, polyester-coated steel and polyester coated with a layer of silica nanoparticles, were studied. Both surfaces were exposed to sunlight, which was found to cause substantial changes in the chemistry and nanoscale topography of the surface.

L&#39;evoluzione di silice Coatings nanoparticelle-poliestere su superfici esposte al sole

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, ...

A Robotic Platform to Study the Foreflipper of the California Sea Lion

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most of their thrust with their large foreflippers. This protocol describes a robotic platform designed to study the hydrodynamic performance of the swimming California sea lion (Zalophus californianus). The robot is a model of the animal&#39;s foreflipper that is actuated by motors to replicate the motion of its propulsive stroke (the &#39;clap&#39;). The kinematics of the sea lion&#39;s propulsive stroke are extracted from video data of unmarked, non-research sea lions at the Smithsonian Zoological Park (SNZ). Those data form the basis of the actuation motion of the robotic flipper presented here. The geometry of the robotic flipper is based a on high-resolution laser scan of a foreflipper of an adult female sea lion, scaled to about 60% of the full-scale flipper. The articulated model has three joints, mimicking the elbow, wrist and knuckle joint of the sea lion foreflipper. The robotic platform matches dynamics properties&#8212;Reynolds number and tip speed&#8212;of the animal when accelerating from rest. The robotic flipper can be used to determine the performance (forces and torques) and resulting flowfields.

A robotic platform is described that will be used to study the hydrodynamic performance&#8212;forces and flowfields&#8212;of the swimming California sea lion. The robot is a model of the animal&#39;s foreflipper that is actuated by motors to replicate the motion of its propulsive stroke (the &#39;clap&#39;).

Una piattaforma robotica per studiare la Foreflipper della California Sea Lion

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most ...

Ice Generation and the Heat and Mass Transfer Phenomena of Introducing Water to a Cold Bath of Brine

We demonstrate a method for the study of the heat and mass transfer and of the freezing phenomena in a subcooled brine environment. Our experiment showed that, under the proper conditions, ice can be produced when water is introduced to a bath of cold brine. To make ice form, in addition to having the brine and water mix, the rate of heat transfer must bypass that of mass transfer. When water is introduced in the form of tiny droplets to the brine surface, the mode of heat and mass transfer is by diffusion. The buoyancy stops water from mixing with the brine underneath, but as the ice grows thicker, it slows down the rate of heat transfer, making ice more difficult to grow as a result. When water is introduced inside the brine in the form of a flow, a number of factors are found to influence how much ice can form. Brine temperature and concentration, which are the driving forces of heat and mass transfer, respectively, can affect the water-to-ice conversion ratio; lower bath temperatures and brine concentrations encourage more ice to form. The flow rheology, which can directly affect both the heat and mass transfer coefficients, is also a key factor. In addition, the flow rheology changes the area of contact of the flow with the bulk fluid.

Here, we present a protocol to demonstrate the generation of ice when water is introduced to a cold bath of brine, as a secondary refrigerant, at a range of temperatures well below the freezing point of water. It can be used as an alternative way of producing ice for industry.

Generazione di ghiaccio e il calore e Trasferimento di Massa fenomeni di acqua L&#39;introduzione di un bagno freddo di salamoia

We demonstrate a method for the study of the heat and mass transfer and of the freezing phenomena in a subcooled brine environment. Our experiment showed ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A typical anti-wetting superhydrophobic surface easily fails when exposed to a high-temperature liquid. Recently, Nepenthes-inspired slippery surfaces demonstrated a new way to solve the adhesion problem. A lubricant layer on the slippery surface can act as a barrier between the repelled materials and the surface structure. However, the slippery surfaces in previous studies rarely showed high-temperature resistance. Here, we describe a protocol for the preparation of slippery surfaces with high-temperature resistance. A photolithography-assisted method was used to fabricate pillar structures on stainless steel. By functionalizing the surface with saline, a slippery surface was prepared by adding silicone oil. The prepared slippery surface maintained the anti-wetting property for water, even when the surface was heated to 300 &#176;C. Also, the slippery surface exhibited great anti-adhesion effects on soft tissues at high temperatures. This type of slippery surface on stainless steel has applications in medical devices, mechanical equipment, etc.

Slippery surfaces provide a new way to solve the adhesion problem. This protocol describes how to fabricate slippery surfaces at high temperatures. The results demonstrate that the slippery surfaces showed anti-wetting for liquids and a remarkable anti-adhesion effect on soft tissues at high temperatures.

Comportamento di anti-adesione preparazione e ad alta temperatura di una superficie scivolosa su acciaio inossidabile

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a polymer film. This paper also presents a low-cost, vacuum-free fabrication method for this novel TE; the approach combines lithography, electroplating, and imprint transfer (LEIT) processing. The embedded nature of the EMTEs offers many advantages, such as high surface smoothness, which is essential for organic electronic device production; superior mechanical stability during bending; favorable resistance to chemicals and moisture; and strong adhesion with plastic film. LEIT fabrication features an electroplating process for vacuum-free metal deposition and is favorable for industrial mass production. Furthermore, LEIT allows for the fabrication of metal mesh with a high aspect ratio (i.e., thickness to linewidth), significantly enhancing its electrical conductance without adversely losing optical transmittance. We demonstrate several prototypes of flexible EMTEs, with sheet resistances lower than 1 &#937;/sq and transmittances greater than 90%, resulting in very high figures of merit (FoM) &#8211; up to 1.5 x 104 &#8211; which are amongst the best values in the published literature.

This protocol describes a solution-based fabrication strategy for high-performance, flexible, transparent electrodes with fully-embedded, thick metal mesh. Flexible transparent electrodes fabricated by this process demonstrate among the highest reported performances, including ultra-low sheet resistance, high optical transmittance, mechanical stability under bending, strong substrate adhesion, surface smoothness, and environmental stability.

Strategia di Fabbricazione elaborata in soluzione scalabile per elettrodi ad alte prestazioni, flessibili e trasparenti con maglia metallica incorporata

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the Earth&#39;s magnetic field, for manufacturing a cementitious composite reinforced with aligned steel fibers. Aligned steel fiber reinforced cementitious composites (ASFRC) were prepared by applying a uniform electromagnetic field to fresh mortar containing short steel fibers, whereby the short steel fibers were driven to rotate in alignment with the magnetic field. The degree of alignment of steel fibers in hardened ASFRC was assessed both by counting steel fibers in fractured cross-sections and by X-ray computed tomography analysis. The results from the two methods show that the steel fibers in ASFRC were highly aligned while the steel fibers in non-magnetically treated composites were randomly distributed. The aligned steel fibers had a much higher reinforcing efficiency, and the composites, therefore, exhibited significantly enhanced flexural strength and toughness. The ASFRC is thus superior to SFRC in that it can withstand greater tensile stress and more effectively resist cracking.

This protocol describes an approach for manufacturing aligned steel fiber reinforced cementitious composite by applying a uniform electromagnetic field. Aligned steel fiber reinforced cementitious composite exhibits superior mechanical properties to ordinary fiber reinforced concrete.

Preparazione di allineati fibra d'acciaio rinforzato cementizia composito e il relativo comportamento flessionale

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces

Hemiwicking is a process where a fluid wets a patterned surface beyond its normal wetting length due to a combination of capillary action and imbibition. This wetting phenomenon is important in many technical fields ranging from physiology to aerospace engineering. Currently, several different techniques exist for fabricating hemiwicking structures. These conventional methods, however, are often time consuming and are difficult to scale-up for large areas or are difficult to customize for specific, nonhomogeneous patterning geometries. The presented protocol provides researchers with a simple, scalable, and cost-effective method for fabricating micro-patterned hemiwicking surfaces. The method fabricates wicking structures through the use of stamp printing, polydimethylsiloxane (PDMS) molding, and thin-film surface coatings. The protocol is demonstrated for hemiwicking with ethanol on PDMS micropillar arrays coated with a 70 nm thick aluminum thin-film.

A simple protocol is provided for the fabrication of hemiwicking structures of varying sizes, shapes, and materials. The protocol uses a combination of physical stamping, PDMS molding, and thin-film surface modifications via common materials deposition techniques.

Stampa timbro scalabile e fabbricazione delle superfici Hemiwicking

Hemiwicking is a process where a fluid wets a patterned surface beyond its normal wetting length due to a combination of capillary action and imbibition. ...

Generating Lap Joints Via Friction Stir Spot Welding on DP780 Steel

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry application was found in the automotive industry in 2003 for the aluminum alloy that was used in the rear doors of automobiles. Friction stir spot welding is mostly used in Al alloys to create lap joints. The benefits of friction stir spot welding include a nearly 80% melting temperature that lowers the thermal deformation welds without splashing compared to resistance spot welding. Friction stir spot welding includes 3 steps: plunging, stirring, and retraction. In the present study, other materials including high strength steel are also used in the friction stir welding method to create joints. DP780, whose traditional welding process involves the use of resistance spot welding, is one of several high strength steel materials used in the automotive industry. In this paper, DP780 was used for friction stir spot welding, and its microstructure and microhardness were measured. The microstructure data showed that there was a fusion zone with fine grain and a heat effect zone with island martensite. The microhardness results indicated that the center zone exhibited a greater degree of hardness compared with the base metal. All data indicated that the friction stir spot welding used in dual phase steel 780 can create a good lap joint. In the future, friction stir spot welding can be used in high-strength steel welding applied in industrial manufacturing processes.

Here, we present a friction stir spot welding (FSSW) protocol on dual phase 780 steel. A tool pin with high-speed rotation generates heat from friction to soften the material, and then, the pin plunges into 2 sheet joints to create the lap joint.

Generazione di giunti a giro tramite saldatura spot di attrito su ACCIAIO DP780

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry ...