8. Время загустевания

Способность тампонажных растворов к структурообразованию проявляется через некоторое время после затворения, в период загустевания, схватывания растворов и дальнейшего твердения схватившейся массы.

В процессе структурообразования меняется кажущаяся вязкость или консистенция тампонажного раствора, которая определяет степень его прокачиваемости и, в конечном счете, возможность применения раствора для цементирования скважин.

Вследствие этого при выборе тампонажного раствора прежде всего учитывается время его загустевания или время, в течение которого раствор можно прокачать насосом.

За время загустевания тампонажного раствора принимают условный предел прокачиваемости – период от момента затворения до момента достижения раствором консистенции 30 Вr. При определении времени загустевания тампонажных растворов исходят из максимальных температур в скважине.

При выборе материала обязательно необходим резерв времен на случай непредвиденных остановок в процессе цементирования.

О схватывании тампонажного раствора, находящегося в движении, свидетельствует увеличение его динамических сопротивлений и вязкости, что приводит к росту гидравлических сопротивлений при движении раствора в трубах и затрубном пространстве.

Изменение консистенции (времени загустевания) определяют с помощью специальных приборов – консистометров.

КЦ-3 или импортные аналоги – анализаторы времени загустевания тампонажных растворов при высоких температурах и давлении.

КЦ-5 или импортные аналоги – анализаторы времени загустевания тампонажных растворов при температурах до 90⁰С и атмосферном давлении.

9. Коэффициент тампонирующей способности

Под коэффициентом тампонирующей способности понимается тот предельный коэффициент аномальности давления в граничащей с цементным раствором флюидопроводящей среде, при котором раствор еще сохраняет свои изолирующие свойства.

Это установленный предельно низкий коэффициент проницаемости тампонажного раствора и образующегося цементного камня, при котором еще обеспечивается отсутствие образования суффозионных каналов фильтрации в цементном растворе-камне, а так же устойчивость к коррозионному разрушению фильтрующимся флюидом.

Занятие 8 Ремонтно-изоляционные работы в скважине

Содержание

1. Методы выявления дефектов в скважинах.

2. Способы ремонтного цементирования (цементирование без пакера, цементирование с извлекаемым пакером, создание цементного экрана).

3. Повторное цементирование (способ Байбакова, цементирование под давлением).

4. Цементирование зон поглощений.

1. Методы выявления дефектов в скважине

Нарушение герметичности скважины может быть следствием использованных труб, нарушение целостности труб и соединений под воздействием чрезмерно больших осевых и радиальных нагрузок, износа обсадных труб, неполного замещения промывочной жидкости тампонажным раствором и т.д. Дефекты при креплении скважин могут проявляться в период ОЗЦ, проверки герметичности колонны и цементного камня, при дальнейшем углублении скважины, при ее освоении и эксплуатации. Обнаруженные дефекты можно разделить на следующие:

а) деформация обсадной колонны, связанная с изменением формы ее поперечного сечения, либо с. нарушением сплошности;

б) негерметичности труб и соединений, не связанные с нарушением сплошности колонны;

в) дефекты в цементном камне;

г) отсутствие цементного камня в интервале, подлежащем цементированию.

Для определения характера и местоположения дефектов, необходимо обследовать состояние скважины. Если наличие дефектов выявлено после получения притока из продуктивного пласта, скважину следует заглушить, т.е. закачать такую промывочную жидкость, при которой возможно было бы осуществлять ремонтные работы и в меньшей степени загрязнить пласт.

Для определения дефектов первой группы обычно используют шаблоны и печати. Шаблон представляет металлический цилиндр с центральным промывочным каналом; на нижнем, конце шаблона имеется слой мягкого металла (как правило свинца) толщиной до 15 мм, на боковой поверхности желоб, покрытый таким же металлом. Желоб служит для того, чтобы шаблон не мог заклиниться в обсадной колонне в случае попадания мелких металлических металлов. Печати бывают плоские и конусные. Нижняя торцевая и боковая поверхность печати покрыты слоем мягкого металла толщиной 15-25 мм. По оси печати имеется продольный промывочный канал.

Шаблон (печать) спускают в скважину медленно при помощи колонны труб, непрерывно наблюдая за показателями индикатора. Перед посадкой шаблона на препятствие, скважину промывают. Если шаблон не проходит под нагрузкой 20 - 30 кН, его поднимают из скважины, осматривают и намечают план дальнейших обследований.

Более достоверные данные о состоянии обсадной колонны можно получить путем фотографирования. Для этой цели успешно могут быть использованы скважинные фотоаппараты или скважинный телевизор.

Местоположение дефектов второй группы можно определить с помощью геофизических методов и гидравлических.

Гидравлические методы, основаны на измерении расхода или давления жидкости в колонне выше и ниже участка с дефектами. Если наличие дефектов, обнаружено после перфорации колонны или разбуривания цементного стакана в ней, предварительно выше зоны фильтра устанавливают цементный мост. Определение места герметичности производится по изменению показания расходомера в потоке жидкости и в стоячей воде. Место негерметичности можно обнаружить также с помощью манжетной пробки. Такую пробку вставляют в обсадную колонну, в которую затем нагнетают воду в объеме, равном внутреннему объему колонны. Под давлением воды манжетная пробка перемещается вниз пока не пройдет через дефектный участок. Закончив нагнетание, стравливают избыточное давление и, спуская в колонну груз на мерном тросике, измеряют глубину, на которой остановилась пробка.

При малой негерметичности дефектный участок можно обнаружить путем опрессовки с применением пакера. Для этого в обсадную колонну спускает пакер, устанавливают его посередине длины колонны и после герметизации межколонного пространства нагнетают воду, повышая давление на устье до 5-10 МПа. Если в течение 30 минут давление не снижается, считают, что негерметичный участок находится в нижней половине. Давление стравливают, пакер спускают и устанавливают посредине нижнего участка, вновь спрессовывают. Если давление падает, то негерметичность находится между интервалами первой и второй установки пакера. Так повторяя опрессовки, постепенно сокращают длину того участка, в пределах которого находят негерметичность. Операцию считают законченной, когда длина участка сократится до 10 - 15 м.

Дефекты третьей и четвертой групп определяют с помощью геофизических методов, путем опрессовки зацементированного пространства после разбуривания цементного стакана в промежуточной колонне, а также путем нагнетания порции активированной воды в зацементированный интервал через специальные отверстия, прострелянные в обсадной колонне против непроницаемой породы, и последующего прослеживании путей движения этой воды с помочь геофизической аппаратуры.

Ремонтное цементирование, как правило, производится под давлением. Существует несколько способов ремонтного цементирования.