- •1. Содержание дисциплины, понятие об изоляционных работах и их роли при строительстве скважин.
- •2. Основные особенности повторного ремонтно-изоляционного цементирования
- •Требования к материалам, применяемым для ремонтно-изоляционного цементирования
- •4. Классификация тампонажных материалов применяемых при рир. В настоящее время при ремонтно-изоляционных работах в нефтяных и газовых скважинах используются различные тампонажные материалы:
- •Занятие 2 Изоляция зон Поглощения бурового и тампонажного растворов
- •1. Поглощения бурового раствора
- •2. Опыт применения наполнителей для изоляции зон поглощений
- •3. Тампонажный портландцемент
- •3.1. Классификация тампонажных портландцементов по гост 1581-96
- •3.2. Разновидности тампонажных портландцементов
- •1. Пластифицированный портландцемент
- •2. Гидрофобный портландцемент.
- •3. Сульфатостойкий портландцемент.
- •A)4.1. Шлакопортландцемент
- •6. Песчанистый тампонажный портландцемент.
- •7. Облегченные тампонажные цементы
- •8. Утяжеленные тампонажные цементы
- •4. Тампонажные материалы на основе минеральных вяжущих для ликвидации зон поглощений
- •4.1. Смеси для ликвидации зон поглощения
- •Занятие 3 Изоляция зон Поглощения бурового и тампонажного растворов
- •1. Тампонажные пасты
- •2. Полимерные тампонажные материалы.
- •Тампонажная смесь на основе фенолформальдегидных смол (тсд-10, тсд-9)
- •Занятие 4 нефтегазоводопроявления и их ликвидация.
- •1. Нефтегазоводопроявления
- •2. Тампонажные материалы для ликвидации нефтегазоводопроявлений
- •I группа. Методы, основанные на закачке в пласт органических полимерных материалов.
- •II группа. Методы, основанные на применение неорганических водогазоизолирующих составов.
- •Составы для водогазоизоляционных работ на основе поливинилового спирта.
- •III группа. Метод основан на закачке элементоорганических соединений.
- •Занятие 5 Установка цементных мостов
- •1. Назначения цементных мостов и требования к ним.
- •2. Расчет объем тампонажного материала
- •3. Особенности выбора рецептуры растворов вяжущих веществ для установки мостов.
- •4. Требования, предъявляемые к тампонажному материалу.
- •5. Планирование работ по установке цементных мостов
- •6. Мероприятия по предупреждению осложнений при установке мостов.
- •Занятие 6 методы контоля за технологическими характеристиками тампонажного раствора-камня
- •1. Водоотдача тампонажных растворов
- •2. Седиментация в тампонажных растворах и ее последствия
- •3. Контракция
- •B.4. Усадка
- •C.5. Прочность цементного камня
- •6. Проницаемость цементного камня.
- •7. Сцепление цементного камня с обсадными трубами
- •8. Время загустевания
- •9. Коэффициент тампонирующей способности
- •Занятие 8 Ремонтно-изоляционные работы в скважине
- •1. Методы выявления дефектов в скважине
- •2. Способы ремонтного цементирования
- •2.1. Цементирование без пакера
- •D.Цементирование с извлекаемым пакером
- •E.Цементирование с неизвлекаемым пакером
- •F.Цементирование под давлением
- •G.Изоляция зон поглощений
II группа. Методы, основанные на применение неорганических водогазоизолирующих составов.
Из методов второй группы, основанных на использовании неорганических водоизолирующих реагентов, находят применение неорганические соли (их растворы), которые вследствие ионного обмена с солями пластовой воды или предварительно закачанной в пласт жидкостью, либо гидролиза пластовой водой образуют нерастворимые в воде осадки или гели. В последние годы разработаны и широко используются водоизолирующие материалы на основе силикатов щелочных металлов, в частности жидкого стекла (R2O • nSiO2), где R означает калий и натрий.
Тампонажные составы на основе силиката натрия (жидкого стекла).
Эффект ограничения водопритока достигается за счет тампонирования путей притока воды гелем или тампонирующей массой образующейся при взаимодействии жидкого стекла с пластовыми водами или специально используемым структуробразователем.
Особенностью силикатов щелочных металлов является их способность взаимодействовать с ионами поливалентных металлов и другими коагулирующими агентами и образовывать гелеобразные системы или твердый тампонирующий материал. Составы на основе жидкого стекла можно применять в коллекторах любой, в том числе и низкой проницаемости, поскольку последние закачиваются в пласт в виде маловязких растворов, а образование тампонирующего материала происходит непосредственно в пласте.
В условиях высоких температур для проведения водоизоляционных работ целесообразно использовать жидкое стекло, как наиболее легко фильтрующийся материал. При давлениях 0,1 - 3 МПа оно в течение длительного времени сохраняет свои свойства при температурах до 2000С. При таких условиях жидкое стекло практически не вступает в химическое взаимодействие с породами пласта, однако обладает хорошей адгезией к ним.
Жидкое стекло (силикат натрия Na2SiO3NH2O). На практике жидкое стекло применяется в качестве структурообразователя, крепящей добавки и ингибитора в буровых растворах, а также регулятора сроков схватывания.
Состав включает в себя жидкое стекло и спиртовый раствор СаСl2.
Технология применения данной композиции сводится к закачке в зону перфорации 3% (вес) раствора CaCl2, затем жидкого стекла в объемном отношении 1:0,5. В пласте композиция выдерживается под давлением закачки в течение 24 час.
Составы для водогазоизоляционных работ на основе поливинилового спирта.
Известны следующие водоизолирующие составы на основе поливинилового спирта (ПВС):
ПВС + азотная кислота, причем азотная кислота получена из порошкообразных параформа (СН2О) и аммиачной селитры (NH4NO3);
ПВС + гидрофобная кремнийорганическая жидкость (ГКЖ).
При взаимодействии ПВС с азотной кислотой и с ГКЖ образуется вязкоупругая закупоривающая поры породы масса.
Технология работ на скважинах при использовании, например, последнего состава заключается в следующем.
После промывки скважины через насосно-компрессорные трубы (НКТ), спущенные до середины интервала перфорации, прямой циркуляцией проводят закачку водоизоляционного состава в следующей последовательности и объемах:
1) смесь 5-7,5% (вес) водного раствора ПВС и ГКЖ-10 в объемном соотношении 1:1;
2) продавочная жидкость - в расчетном объеме.
Водоизолирующий состав доводят до башмака НКТ. Закрывают затрубное пространство и продавливают водоизоляционный состав в пласт. По окончании продавки состава проводят обратную промывку с противодавлением 5-7 МПа в количестве 1,5-2 объемов НКТ. Скважину закрывают и выдерживают под давлением закачки для протекания реакции в течение 24 час. По истечении указанного срока скважину осваивают.
В результате можно заключить, что применение ремонтно-водоизоляционной композиции на основе ПВС и ГКЖ необходимо рекомендовать для ремонта эксплуатационных колонн и ликвидации перетоков. Состав рекомендуется применять и при ликвидации прорыва газа.
Водогазоизолирующая композиция на основе кремнийорганических соединений и полимеров.
Для предотвращения прорыва газа в скважины разработаны также специальные изолирующие составы, предусматривающие применение при создании газоизолирующего экрана асфальтосмолистых веществ и нефтерастворимых полимеров. Используются и различные варианты полимерных тампонажных материалов, некоторые из которых, например, алкилрезорциновая, эпоксидная и фенолформальдегидная смолы, могут быть использованы для изоляции газопритоков, однако материалы очень дороги.
В промысловой практике широкое применение нашли вязкоупругие и гелеобразующие составы, представляющие собой смесь водных растворов полиакриламида, гексарезорциновой смолы и формалина, взятых в определенных пропорциях, после реагирования компонентов которых состав превращается в упругую гелеобразную массу, образуя несдвигаемый непроницаемый экран.
При создании изолирующего экрана на основе гелеобразующих составов, как правило, используют водорастворимые полимеры типа ПАА и КМЦ, бихроматы одновалентных металлов и восстановитель. Протекающая внутри системы реакция «сшивки» полимера приводит к образованию геля, непроницаемого для газа.
Следует отметить, что применимость большинства из указанных способов газоизоляции ограничена их недостаточной эффективностью либо высокой стоимостью работ. В значительной степени этих недостатков лишена технология, использующая гелеобразующие составы. Однако в традиционном варианте и этот подход не всегда эффективен. Это связано, во-первых, с тем, что в при высоких внутрипластовых депрессиях на границе «газ-нефть» механическая прочность геля может оказаться недостаточной, и это приведет к прорыву газа; во-вторых, низкая адгезия геля к породе может сделать его излишне подвижным, что также может привести к прорыву газа; в-третьих, традиционные составы не могут быть использованы для высокотемпературных скважин по причине быстрого старения (синерезиса) геля.
Наряду с минеральными солями для ограничения водопритоков в нефтяных скважинах могут использоваться отдельные химические элементы, например магний, который способен реагировать с водой с выделением нерастворимого осадка гидроокиси магния. Реализация этих методов сдерживается дефицитностью реагентов, их токсичностью, возможностью осложнений при выполнении водоизоляционных работ.