Высота цементного стакана в скважине
Обновлено: 07.07.2024
ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
Цель цементирования обсадной колонны — получение прочного, концентрично расположенного в затрубном пространстве кольца цементного камня, надежно изолирующего вскрытые скважиной поглощающие, газо-, водо-, нефтепроявляющие горизонты.
Для цементирования обсадных колонн применяют цементные растворы, приготовляемые из тампонажных цементов и воды. При размешивании тампонажного цемента с водой получают жидкую и легкотекучую массу.
Механические свойства свежих цементных растворов аналогичны свойствам глинистых растворов. С течением времени цементный раствор загустевает, теряет свою подвижность. Этот процесс, называемый схватыванием цементного раствора, происходит в течение нескольких часов после перемешивания цемента с водой. В конце схватывания раствора цементная масса упрочняется и образует цементный камень. Окончательное упрочнение, или затвердение цементной массы происходит в течение многих дней.
Цемент, предназначенный для цементирования обсадной колонны, тщательно исследуют в лаборатории для выяснения его пригодности и уточнения рецептуры цементного раствора. Качество цементного раствора в значительной мере зависит от содержания в нем воды. Излишек воды приводит к получению пористого и непрочного цементного камня. Недостаток воды в цементном растворе вызывает его быстрое схватывание, что затрудняет проведение цементирования обсадных колонн [30].
Для обеспечения нормальных условий цементирования обсадной колонны рекомендуется при приготовлении цементного раствора добавлять воды 40 —50 % от массы цемента, т. е. на каждые 100 т цемента приходится 40 —50 т воды.
О качестве цементного раствора, закачиваемого в обсадную колонну, судят по его плотности, которая должна колебаться от 1750 до 1950 кг/м 3 .
Качество цементирования обсадной колонны зависит также от начала и конца схватывания цементного раствора. Схватывание цементного раствора должно начинаться после окончания цементирования колонны. Следует добиваться, чтобы разница во времени между началом и концом схватывания цементного раствора была небольшой.
Для цементирования обсадных колонн применяют следующие тампонажные цементы:
1) для «холодных» скважин с температурой на забое до 40 °С;
2) для «горячих» скважин с температурой на забое до 75 °С;
3) для глубоких скважин с температурой на забое 100 —120 °С.
Цемент для «холодных» скважин, смешанный с пресной водой (50 % от массы цемента), должен иметь начало схватывания от 3 до 7,5 ч с момента его затворения, конец схватывания — не более 3 ч после начала схватывания. Следовательно, при цементировании скважин с температурой на забое до 40° С, необходимо закончить весь процесс не более чем за 2,5 ч.
Цемент для «горячих» скважин, смешанный с пресной водой (50 % от массы цемента), должен иметь начало схватывания от 1 ч 45 мин до 2 ч 45 мин после затворения, конец схватывания — не более 1 ч 30 мин после начала схватывания. Таким образом, процесс цементирования с температурой на забое до 75 °С необходимо закончить за 1 ч.
Цемент для глубоких скважин получают в результате помола цементного клинкера с добавкой гипса. Начало схватывания такого цемента должно наступать не менее чем через 1 ч 15 мин с момента его затворения. Как видно, в глубоких скважинах процесс цементирования должен длиться менее 1 ч.
Для цементирования кондукторов кроме перечисленных тампонажных цементов выпускается специальный цемент с добавкой 25 — 30 % песка.
Для особых условий цементирования обсадных колонн выпускаются утяжеленные тампонажные цементы (при применении промывочной жидкости с плотностью до 2200 кг/м 3 ), волокнистые тампонажные цементы (для уменьшения глубины проникновения цементного раствора в сильнопористые пласты), гель-цементы (для цементирования зон поглощения промывочной жидкости) и др.
Подготовленный и проверенный в лаборатории тампонажный цемент в необходимом количестве засыпают в специальные цементосмесительные машины и отправляют на буровую. К этому времени туда же доставляют и цементировочные агрегаты. В комплект последних входят насосы с большой подачей, способные создать необходимое давление для вытеснения из обсадной колонны в затрубное пространство цементного раствора. Цементировочные агрегаты и цементосмесительные машины обвязываются трубопроводами друг с другом и с цементировочной головкой, установленной на обсадной колонне.
Перед началом цементирования скважину промывают до тех пор, пока плотность закачиваемой в нее жидкости не станет равной плотности жидкости, выходящей из скважины. Наиболее распространены одноступенчатый и двухступенчатый способы цементирования обсадных колонн.
Одноступенчатый способ цементирования обсадных колонн (рис. 2.17) заключается в следующем. До закачки цементного раствора в обсадную колонну опускают нижнюю цементировочную пробку 2, предназначенную для отделения цементного раствора от находящейся в колонне промывочной жидкости. Нижняя пробка 2 имеет отверстие, перекрытое резиновой перепонкой. После этого на колонну навинчивают головку 1 с верхней цементировочной пробкой, не имеющей сквозного отверстия.
Затем цементный раствор закачивают в обсадную колонну. Требуемый объем этого раствора определяется исходя из условия, чтобы к концу цементирования в обсадной колонне осталась небольшая порция цементного раствора (цементный стакан), а за обсадной колонной цементный раствор поднялся на заданную высоту. После окончания закачки цементного раствора в обсадную колонну проталкивают верхнюю (без отверстия) цементировочную пробку 4 и затем прокачивают промывочную жидкость. резкое повышение давления. Когда нижняя пробка дойдет до упорного кольца, она остановится. Давление над пробкой повысится и резиновая перепонка лопнет. При дальнейшей закачке промывочной жидкости в колонну верхняя пробка подойдет к нижней и закроет отверстие в ней. Возникнет гидравлический удар. Манометр на цементировочной головке зафиксирует После этого краны цементировочной головки закрывают и скважину оставляют в покое на 16 ч для затвердевания цементного раствора за кондуктором и на 24 ч — за промежуточной и эксплуатационной колоннами. При цементировании обсадных колонн в глубоких скважинах приходится прокачивать довольно большие объемы цементного раствора и продавочной жидкости за весьма ограниченное время, определяемое сроком начала схватывания цементного раствора. В таких условиях применяется двухступенчатое цементирование, при котором цементный раствор закачивается в колонну и продавливается в затрубное пространство двумя порциями. Первая порция цементного раствора продавливается за колонну через башмак, а вторая — через отверстия в заливочной муфте, установленной в обсадной колонне на значительном расстоянии от башмака. Независимо от конструкции заливочной муфты сущность способа двухступенчатого цементирования заключается в следующем. Обсадную колонну с башмаком, башмачным патрубком, обратным клапаном (если он необходим) и заливочной муфтой спускают в скважину. После подготовки скважины к цементированию в нее закачивают первые порции цементного раствора и продавочной жидкости, а затем спускают нижнюю цементировочную пробку. За нижней пробкой закачивают вторую порцию цементного раствора и спускают вторую (верхнюю) цементировочную пробку. Затем в скважину закачивают вторую порцию продавочной жидкости. В процессе закачивания жидкости первая (нижняя) пробка доходит до упорного кольца в заливочной муфте, садится на него и срезает медные шпильки. Передвижной цилиндр освобождается, перемещается до упора вниз и открывает отверстия в удлиненной муфте. К этому моменту заканчивается продав-ливание первой (нижней) порции цементного раствора в затрубное пространство через башмак колонны и начинается вытеснение за колонну через отверстия в заливочной муфте второй (верхней) порции цементного раствора. Продавливание за колонну второй порции цементного раствора заканчивается посадкой верхней пробки на нижнюю. После твердения цементного раствора разбуриваются обе пробки в заливочной муфте и, если это требуется, разбуривают обратный клапан и цементный стакан в нижней части колонны. Описанные методы цементирования обсадных колонн, обеспечивающие перекрытие цементным раствором затрубного пространства от башмака и выше, удовлетворяют условиям цементирования кондукторов и промежуточных колонн, но не всегда могут быть применены при цементировании эксплуатационных колонн. Иногда целесообразно не цементировать затрубное пространство, расположенное против нефтеносного пласта, а осуществлять подъем цементного раствора над его кровлей. В этом случае применяется манжетное цементирование. При этом способе нижняя часть эксплуатационной колонны, длина которой равна мощности продуктивного пласта, состоит из перфорированных обсадных труб. Над перфорированным участком в колонне устанавливают прямой клапан, а несколько выше — специальную заливочную муфту. Снаружи, несколько выше прямого клапана, устанавливается брезентовая манжета, которая при вытеснении цементного раствора из колонны через отверстия в заливочной муфте прижимается плотно к стенке скважины, препятствуя движению цементного раствора по затрубному пространству вниз. Цементирование обсадной колонныОдин из способов ликвидации поглощения, для обеспечения нормального процесса бурения это необходимость закрепить скважину обсадными трубами с обязательным цементированием затрубного пространства. Для успешного цементирования обсадной колонны количество продавочной жидкости рассчитывают с учетом статического уровня в скважине из условия сохранения равенства между давлением в трубах р тр , и затрубном пространстве р з.п в процессе цементирования, т.е. p тр =p з.п Давление за трубами (в Мпа) где p ц.р - давление столба цементного раствора за трубами, МПа; р п - давление в поглощающем горизонте, МПа; p ц.р - плотность цементного раствора, кг/м3; Н ц - высота столба цементного раствора за колонной, м; Н - высота столба бурового раствора за колонной, м. Давление в трубах (в Мпа) где h - высота цементного стакана в трубах, м; Н пр - высота столба продавочной жидкости в обсадной колонне, м. Решая уравнение (17.24) относительно H пр , находим Объем продавочной жидкости (в м3), необходимый для закачки скважину (d в - внутренний диаметр обсадной колонны, м). Поверка надежности изоляции зоны поглощения осуществляется опрессовкой ее тем давлением, которое будет действовать на нее в конце цементирования очередной обсадной колонны. Если интенсивность утечек опрессовочной жидкости (буровой раствор с наполнителем или без него) при давлении на устье роп не превышает допустимой величины q 0 , то считается, что зона поглощения изолирована удовлетворительно. Величина q 0 устанавливается опытным путем по данным опрессовки и цементирования ранее пробуренных скважин. Во избежание гидравлического разрыва пород при цементировании скважин и возникновения поглощения необходимо соблюдать следующие условия: Решение . Высота столба цементного раствора за колонной ( рис. 17.2 ) H ц =L- 105=185- 125=60 м. Внутренний диаметр колонны d в =426-2·10=406 мм. Высота столба бурового раствора за колонной Н р =125-Н ст =125 -75=50 м. Подставляя данные в формулу (17.23), получим р з.п =9,81 (1850·60+1150·50)= 1,65 Мпа. Из выражения (17.25) находим высоту столба продавочной жидкости в обсадной колонне Объем продавочной жидкости по формуле (17.26) Рис. 17.2. Схема для расчета количества продавочной жидкости при цементировании обсадной колонны, перекрывающей зону поглощения. Цементирование обсадной колонны скважины и тампонажЦементирование обсадной колонны - одна из самых ответственных операций, от успешности которой зависит долговечность и дальнейшая нормальная эксплуатация скважины. Рис 1. Схема этапов выполнения 1- циклового цементирования обсадной колонны:I - начало подачи цементного раствора в скважину, II - подача закачанной порции цементного раствора по обсадной колонне, III - начало продавки в затрубное пространство, IV - окончание продавки;
Распространено 2-ступенчатое цементирование - раздельное последовательное цементирование 2 х интервалов в стволе скважины (нижнего и верхнего).
Рис. 2 Заливочная муфта для ступенчатого цементирования: Для проведения 2-ступенчатого цементирования в обсадной, колонне на уровне, соответствующем низу верхнего интервала, устанавливают специальную заливочную муфту (рис. 2). Подготовку скважины аналогична 1- ступенчатому цементированию. После закачки объема продавочной жидкости, равного внутреннему объему обсадной колонны в интервале между заливочной муфтой и упорным кольцом, освобождают находящуюся в цементировочной головке нижнюю пробку 2 й ступени. При использовании способа непрерывного цементирования, тампонажный раствор для цементирования второй ступени закачивают тотчас за нижней пробкой второй ступени. Цементирование хвостовика. Тампонаж Установка цементного мостаЦементный мост - это непроницаемая для газа, нефти и воды перемычка внутри скважины. Установка цементных мостов - это технологическая операция, используемая при ремонтно-изоляционных работ при бурении, заканчивании и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.Цементный мост - это непроницаемая для природного газа, нефти и воды перемычка внутри скважины. Материал моста - цементная смесь. Высота может составлять несколько 10 ков метров, что достаточно для надежной и непроницаемой разобщающей перемычки. Назначение цементных мостов:
Требования формируются на основе конкретных геолого-технических условий и назначения моста. Приготовленный объем цементного раствора закачивают в НКТ и продавливают промывочным раствором до равновесия столбов жидкости в НКТ и затрубном пространстве. Объем продавочной жидкости определяется следующим образом: путем деления объема закачанного в НКТ цементного раствора (в литрах) на объем одного метра эксплуатационной колонны (в литрах) определяют высоту столба, которую займет цементный раствор в колонне. Затем эту величину вычитают из общей длины спущенной в скважину НКТ. Полученную величину умножают на объем 1 м НКТ и определяют объем продавочной жидкости. Башмак НКТ поднимают до верхней границы устанавливаемого моста и излишки цементного раствора вымывают. Затем НКТ поднимают на 20-30 м, скважину заполняют и ожидают затвердевание цемента. По истечении времени ОЗЦ проверяют глубину расположения моста и его прочность посадкой НКТ, а герметичность моста - опрессовкой. Перед установкой цементных мостов в поглощающих скважинах (приемистость более 7 м 3 /(чМПа)) должны быть приняты меры по ограничению поглотительной способности пластов. Для этого используют измельченные, закупоривающие материалы с размерами частиц 5-10 мм (древесные опилки, волокно и т.д.). В качестве жидкости-носителя применяют глинистый раствор, водоцементная суспензия и водоглинистая суспензия. Закачивание закупоривающего материала продолжают до восстановления полной циркуляции. Цемент тампонажныйТампонажный цемент - это разновидность портландцемента с повышенными требованиями к минералогическому составу клинкера. Используется при разведочном и эксплуатационном бурении нефтяных и газовых скважин, и при капитальном ремонте скважин (КРС) для цементирования нефтяных скважин, целью которого является изолирование продуктивных нефтеносных слоев от водоносных, а также отделение нефтеносных слоев друг от друга при многопластовых залежах нефти. Цементирование (тампонирование) - важная операция техпроцесса бурения; качество цементирования часто определяет эффективность эксплуатации скважины, а при разведочном бурении - возможность правильной оценки запасов продуктивных нефтеносных слоев в исследуемом месторождении. Замес и заливку раствора производя механическим способом, подача в скважину осуществляется насосной установкой. Операция цементирования скважины: - опускание в скважину колонны обсадных стальных труб разного диаметра; - заполнение образовавшегося кольцевого пространство между стенками скважины и наружным диаметром труб быстротвердеющим цементным раствором. Методы цементирования скважин: - цементирование через заливочные трубы при ремонтных работах, - многоступенчатая заливка и тд. Многообразие методов связано с особенностями месторождений, характером расположения продуктивных и водоносных слоев, структуры коллекторов и др. Прямое цементирование - наиболее распространенный метод: - колонну стальных труб опускают на рассчитанную глубину и подвешивают; - через колонну подается глинистый раствор для промывки скважин перед цементированием; - спуск колонны после промывки на нижнюю пробку с центральным отверстием, закрытие стеклянной пластиной. Пробка плотно прилегает к стенкам труб; - на опущенную пробку в колонну быстро накачивается с помощью цементировочных агрегатов цементный раствор в заранее рассчитанном объеме, после чего туда опускают верхнюю глухую пробку; - на верхнюю пробку накачивается под большим давлением глинистый раствор, в результате чего цементный раствор, заключенный между нижней и верхней пробкой, движется вниз; - когда нижняя пробка достигает заранее установленного на обсадных трубах упорного кольца, повышается давление, и стекло нижней пробки раздавливается; - цементный раствор через образовавшееся отверстие проходит в забой и в затрубное кольцевое пространство, выдавливая находившийся в скважине после бурения глинистый раствор; - когда верхняя пробка садится на нижнюю, что заметно по резкому повышению давления па манометре (устье скважины), движение глинистого раствора приостанавливается. - после проверки высоты подъема цементного раствора в затрубном пространстве скважину оставляют в покое примерно на 18 час ( реже 48 час) до полного затвердевания цемента. Зазор между стенкой скважины и наружным диаметром обсадных труб, заполненный цементным раствором, составляет примерно 15-50 мм; - по истечении установленного срока твердения цементного раствора обсадную колонну испытывают на герметичность путем «опрессовки», при этом допускается снижение давления на 0,5 МПа за 30 мин; - после окончания этих операций и приобретения цементом необходимой прочности вскрывают продуктивный нефтеносный слой путем дальнейшего пробуривания цементного камня на забое, либо пробивают отверстия, по которым в скважину поступает нефть. Это осуществляется с помощью пороховых либо торпедных перфораторов через стенки труб и прилегающий к ним цементный камень. В результате перфорации в цементном камне образуются отверстия, по которым в колонну поступает нефть после понижения уровня жидкости в скважине при давлении ниже пластового давления нефти. Особенности процесса цементирования: - глинистый раствор отрицательно влияет на твердение цемента при их смешивании, когда цементный раствор проходит в затрубное пространство. - перфорация цементного камня в скважине также влияет на его прочность, снижая ее в зависимости от многих факторов, в тч от вида перфорации пулевой или торпедной. - скорость подъема цементного раствора в затрубном пространстве при цементировании должна составлять не менее 1,5 м/сек, что способствует лучшей очистке стенок скважины от глинистой корки и образованию более стойкого цементного кольца. - нужно точно контролировать объемы цементного раствора и продавочной жидкости, закачиваемых в колонну, и изменение давления раствора. Экзотермия цемента способствует повышению этого давления. Условия службы тампонажного цемента в скважинах: - осмотр и точное обследование состояния скважины невозможны, что затрудняет изучение цемента в условиях службы; - по мере углубления нефтяной скважины в ней повышаются температура и давление, что влияет на процесс цементирования и качество получаемого цементного камня. Повышение температуры с глубиной бурения неодинаково в разных нефтяных месторождениях. При измерении температуры в ряде скважин, значение геотермического градиента составило 16,5-18,3 м/град. Диапазон колебаний объясняется различной силой притока верхних и нижних вод, причем температура нефтяных пластов всегда ниже температуры водоносных. В США на некоторых скважинах при глубине примерно 7 тыс м температура на забое доходила до 473 К при давлении 12,5 МПа. - в скважине создается высокое давление в результате напора воды, газов, нефти, которое при повышенной температуре влияет на сроки схватывания цементного раствора и формирование цементного камня. Условия для твердения цемента в скважине сложные. Коллекторы имеют различную пористость, трещинноватость и кавернозность. Избыточное давление, испытываемое пластом в результате гидростатического давления, создаваемого столбом промывочной жидкости, увеличивает естественные трещины в породе и может привести к уходу глинистого, а затем и цементного раствора при цементировании им скважины. При гидравлическом разрыве пласта (ГРП), переток пластовых вод с верхних па нижние водоносные горизонты - обычное явление. Бывают случаи обезвоживания цементного раствора из-за отсоса воды пористыми пластами породы. Пластовые воды на многих месторождениях имеют высокую концентрацию солей. Хлоркальциевые, хлормагниевые, сульфатно-натриевые, сульфатно-сульфидные воды оказывают коррозионное воздействие на цементный камень, особенно при повышенных температурах и давлении, когда возможна существенная водопроницаемость цементного кольца. Еще более влияет на условия службы в газовых скважинах происходящая после окончания цементирования диффузия газа из пласта в скважину, часто вызывающая выбросы и фонтаны. 1 е опыты крепления обсадных труб для изоляции нефтяного пласта от водоносного путем цементирования портландцементным раствором были выполнены в 1907-1908 гг и дали положительные результаты в сравнительно неглубоких скважинах. Портландцемент того времени характеризовался сравнительно медленным схватыванием, низкой прочностью и грубым помолом, поэтому приходилось долго «выжидать», пока цементный камень приобретет необходимую прочность. Для ускорения процесса твердения цемента использовался более тонкий помол цемента. Важнейшие требованияе к качеству тампонажного цемента: -цементный раствор (шлам) должен обладать достаточной текучестью, обеспечивающей возможность быстрого его закачивания в колонну труб, а затем продавливания в затрубное пространство: - раствор должен оставаться подвижным определенное время, пока идет цементирование. Это достигается при ВЩ - 0,4-0,5. В зависимости от температуры скважины дифференцируются сроки схватывания цемента. - тампонажный цемент должен характеризоваться необходимой прочностью в первые 2 суток твердения. Прочность затвердевшего цементного раствора в краткие сроки твердения должна обеспечить закрепление колонны в стволе скважины, необходимую ее устойчивость при разбуривании и перфорации, эффективную изоляцию от проницаемых пород. Прочность должна составлять не менее 2,3 МПа и приближаться к 3,5 МПа при коэффициенте запаса прочности в 2-5. - вязкость цементного раствора, характеризующая его текучесть. Цемент должен обеспечить получение раствора хорошей текучести и оставаться подвижным в течение времени, необходимого для его закачки и вытеснения в затрубное пространство при температуре и давлении, соответствующих дайной глубине. После закачки в скважину цементный раствор должен в кратчайший срок приобретать соответствующую прочность и сохранять ее . - цементный камень должен быть стоек по отношению к агрессивным пластовым водам на глубоких горизонтах и водонепроницаемым, чтобы защитить продуктивные нефтяные пласты от пластовых вод и обсадную колонну от проникновения корродирующих жидкостей, содержащих большое количество различных солей, а зачастую и сероводород. В начальный период твердения цементный камень должен быть достаточно пластичным, чтобы при перфорации скважин в нем не образовались трещины, и вместе с тем достаточно долговечным в условиях, когда ему приходится противостоять воздействию не только агрессивных пластовых вод, но и высокой температуры и давления. Необходимо учитывать и водоотдачу, которая вполне возможна при наличии проницаемых пластов, отсасывающих часть воды из цементного раствора. Это заметно снижает водоцементиое отношение, что влияет на вязкость и сроки схватывания цемента. Кроме того, серьезное значение имеет газопроницаемость цементного камня, особенно в газовых скважинах. Цемент 1 й разновидности не может удовлетворять всем требованиям, связанным с различными условиями его работы в скважинах, поэтому цементная промышленность выпускает 2 основных исходных вида тампонажного цемента: - цемент, предназначенный для цементирования «холодных» скважин до 40 о С(295К); - цемент, предназначенный для цементирования «горячих» скважин свыше 40 о С(348 К). Требования к цементам для «холодных» и «горячих» скважин высоки. Стандарт регламентирует жесткие пределы для сроков схватывания: начало не ранее 2 ч для применения цементов в «холодных» скважинах и не ранее 1 ч 45 мин для «горячих» скважин. Конец схватывания после затворения должен наступать в цементе для «холодных» скважин не позднее 10 час и в цементе для «горячих» скважин - не позднее 5 час. Это время необходимо для того, чтобы успеть закачать цементный раствор в скважину и продавить его на нужную высоту в затрубное пространство. Предел прочности при изгибе призм 4X4X16 см из цементного теста с В/Ц=0,5 должен составлять через 2 суток - при холодных скважинах-2,7 МПа, при горячих через 1 сутки - 3,5 МПа. Цементное тесто должно обладать такой растекаемостью, при которой расплыв образца в виде конуса из этого теста был бы не менее 180 мм. К тампонажным цементам предъявляются такие же требования в отношении допустимого содержания SO3 и MgO, а также по тонкости помола и равномерности изменения объема, что и к портландцементу. К клинкеру цемента для «холодных» скважин при измельчении можно добавлять: гранулированный доменный шлак (не более 20%), активные минеральные добавки (не более 12% массы цемента) или инертные добавки (не более 10%)-кварцевый песок или кристаллический известняк, в тч должен содержать повышенное количество трехкальциевого алюмината 10 - 13%, алита - до 50% для обеспечения нужной скорости схватывания раствора и повышенного уровня прочности его на ранних сроках твердения, а также повышенное содержание трехкальциевого силиката 57 - 60% в сочетании с пониженным содержанием СзА 4 - 7%, дозировка гипса повышенная 3-3,5% so3, что обеспечивает требуемую скорость схватывания, высокую активность цемента на ранних сроках твердения. Тампонажный цемент для «холодных» скважин изготавливают главным образом путем тонкого помола (до удельной поверхности 3000-3500 cм 2 / 1 г клинкера). Качественный тампонажный цемент должен быть так тонко помелен, чтобы во время просеивания его через сито № 008 не меньше 25% веса пробы проходило. В целях замедления схватывания тампонажный цемент для «горячих» скважин должен быть преимущественно низкоалюминатным. Он предназначается для службы при температуре примерно 348 К - Выпускаются тампонажные цементы, которые содержат 3-4% С3А н пригодны как для «холодных», так для «горячих» скважин. Однако эти стандартизованные цементы не всегда позволяют обеспечить качественное цементирование нефтяных и газовых Скважин, пробуриваемых зачастую в разнообразных сложных условиях. Так, например, часто в глубоких и сверхглубоких скважинах температура на забое бывает выше 348 К, доходит и до 473 К при давлении до 70 МПа. В скважинах многих нефтяных районов пластовые воды оказывают на цемент сильное корродирующее действие, цементный раствор поглощается трещиноватыми или дренированными пластами. Для цементирования скважины в таких условиях необходимы цементные растворы с плотностью, превышающей плотность промывочного глинистого раствора. В других случаях требуются, наоборот, цементные растворы с пониженной плотностью для того, чтобы поднять цементный раствор па большую высоту. Специфические условия создаются в газовых скважинах, в которых наблюдается прорыв газа через цементное кольцо и резьбовое соединение обсадной трубы п др. Для службы в таких специфических условиях разработаны специальные виды тампонажных цементов, эффективность которых подтверждена на практике (ГОСТ 1581-96), но производство ограничено. Большая Энциклопедия Нефти и ГазаПосле разбуривания цементного стакана и выхода из-под башмака на 1 - 2 м кондуктор или промежуточную колонну вместе с установленным на них противовыбросовым оборудованием необходимо вторично опрессовать для проверки герметичности затрубного цементного кольца при спущенной бурильной колонне с закачкой воды на забой. Конец бурильных труб устанавливают на 200 м выше уровня воды. [17] К разбуриванию цементного стакана приступают через: 24 ч после цементирования. [18] Для создания нового цементного стакана разбуривают до прежнего забоя разрушенный стакан, а затем промывают ствол жзажииы. Раствор следует подавать небольшими порциями. [19] Для получения цементных стаканов большей высоты необходимо применять желонки длиной 9 - 12 м или делать несколько спусков желонки. При доставке цементного раствора с помощью каротажных подъемников используют желонки, составленные из нескольких секций. [21] После разбуривания цементного стакана внутри обсадной колонны продуктивный интервал перфорируют сквозь пакер и проводят дальнейшее оборудование забоя обычными методами. [22] После проверки герметичности цементный стакан в кондукторе п промежуточных колоннах ( а при некоторых конструкциях скважин также в эксплуатационной колонне) разбуривают. Если башмак кондуктора или промежуточной колонны, на которых должно быть установлено противовыбросовое оборудование, находится в непроницаемой породе, после углубления газовой скважины на 1 - 2 м: ниже башмака проверяют герметичность цементного кольца. Для этого скважину через спущенную в нее бурильную колонну промывают водой и, герметизировав устье, спрессовывают. [23] После испытания колонны цементный стакан разбуривается с выходом из-под башмака обсадной колонны на 0 3 - 0 4 м и проводятся испытания герметичности затрубного пространства. Скважина считается выдержавшей испытание, если в течение 30 мин падение давления не превышает 2 % испытательного. Бурение скважин осуществляется непосредственно в соответствующие выработки хранилища до их проходки. Это позволяет наиболее качественно провести все работы на скважинах при их сооружении. [24] Цементный мост представляет собой цементный стакан в стволе высотой в несколько десятков метров, достаточной для создания надежной и непроницаемой изоляции. [25] Цементирование с разбуриванием цементного стакана рекомендуется использовать при низкой приемистости пласта, когда давление нагнетания быстро повышается, и при отдаче пластом воды, закачанной при испытании его на приемистость. [27] По верхнему уровню цементного стакана в колоннах установлено, что преждевременного срабатывания пакеров не было. [28] Наблюдения при разбуривании цементных стаканов и формировании гельцементного камня на устье скважины показывают, что процесс схватывания и твердения растворов при соблюдении указанных выше условий происходит снизу вверх. [29] При попадании их черег цементный стакан на забое скважины из пласта последний разбуривают до забоя и промывают. [30] Большая Энциклопедия Нефти и ГазаЦементные стаканы в секционных обсадных колоннах необходимо разбуривать после удаления металла от оснастки и стыковочных узлов вышестоящей секции, чтобы избежать образования искусственного клина и разрушения обсадной трубы. [2] Впоследствии цементный стакан разбуривается. [3] Создание цементного стакана ( по высоте в среднем 10 м) должно обеспечить надежную изоляцию от оставляемого объекта. [4] Создание цементного стакана в скважинах с сильно дренированными пластами значительно затруднено вследствие фильтрации цементного раствора в пласт. В таких случаях приходится производить много повторных цементировок, на что тратится много времени и средств. Поэтому, когда нет опасности проникновения чуждых вод в возвращаемый объект, рекомендуется до цементировки провести одну из следующих операций: затрамбовать забой песком или глиной, продавить деревянную пробку, заглинизировать пласт раствором, ввести песок в пласт. Когда при этих же условиях вышележащий горизонт расположен на значительном расстоянии от оставляемого ( 50 - 100 м), то, во избежание повторных цементировок или дополнительных работ по трамбовке, спуску пробки и глинизации, цементировку производят с расчетом создать висячую патронную цементную пробку в колонне выше забоя под объектом, к которому возвращаются. [5] Разбу-ривание цементного стакана практически не отразилось на свойствах раствора. Первая обработка произведена при глубине 6218 - 6223ми без остановки процесса бурения. [6] Разбуривание цементного стакана практически не отразилось на свойствах раствора. При вскрытии гипсосод зржащих отложений было решено провести поэтапно четыре обработки хлористым барием. Первая обработка произведена при глубине 6218 - 6223 м без остановки процесса бурения. [7] Глубина цементного стакана , остающегося в скважине после цементирования колонны, является искусственным забоем. В процессе эксплуатации скважины забой может быть засорен осадком, аварийным оборудованием и т.п. В этом случае верхняя точка является текущим забоем скважины. [8] Объем цементного стакана рассчитывают по формуле (V.8), а объем задавливаемого в пласт раствора обычно задают, исходя из поглотительной способности скважины. [9] Разбуривание цементных стаканов и элементов технологической оснастки в колонне без установленного противовыбросового оборудования и при несоответствии параметров бурового раствора ГТН запрещается. [10] Образование непроницаемого сплошного цементного стакана в затрубном пространстве и надежное сцепление его с обсадной колонной и стенками скважины зависит от полного замещения бурового раствора тампонажным, а также от механических параметров цементного камня. [11] После создания цементного стакана на заданной глубине, скважина оставляется в покое на срок твердения цемента, во время которого производится замер аппаратом Яковлева нового цементного забоя; замер же заливочными трубами допуском их с прокачкой воды и осторожной посадкой на забой разрешается проводить только по окончании срока твердения цемента. [12] При этом цементного стакана в колонне ( в интервале муфты) не остается. [13] После разбуривания цементного стакана демонтируют превенторное оборудование, на верхний фланец колонной головки устанавливают фонтанную арматуру и осваивают скважину. [14] После разбуривания цементного стакана и бурения 3 - 5 м пород под башмаком кондуктора этот разрез скважины вместе с цементным кольцом кондуктора ( ЦКК) испытывается водой с избыточным давлением. Давление опрессовки установлено 2 5 МПа для скважин УКПГ-1С и 1 5 МПа для скважин УКПГ-2С и ЗС. [15] Читайте также:
|