9.6.4. Проверка качества крепления и цементирования скважины

Основной характеристикой качества обсадной колонны является ее герметичность. Использование самоуплотняющейся верхней продавочной пробки позволяет сделать проверку герметичности сразу по окончании цементирования путем опрессовки колонны. Давления опрессовки эксплуатационных колонн приведены в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Давления опрессовки обсадных колонн

Диаметр колонны, мм	139,7-146,0	168,3	177,8-193.7
Давление опрессовки, мм	12,5	11,5	9,5

При опрессовке в скважине с помощью цементировочного агрегата создают требуемое давление и ведут наблюдение за его изменением. Если за 0,5 часа давление снизится не более чем на 0,5 МПа, то колонна считается герметичной. В противном случае после окончания твердения цемента должны быть проведены работы по устранению негерметичности.

С

Рис. 9.11. Термограммы

разу после конца схватывания цемента в скважину спускают электротермометр для определения фактического положения цемента за колонной. Измерение основано на том, что твердение цемента идет с выделением тепла (рис. 9.11). На естественную термограмму 1 накладывают запись 2 показаний электротермометра и определяют фактическое положение верхнего уровня цемента z_ц за колонной как показано на рис. 9.11.

Следующей проверкой является определение полноты заполнения цементом кольцевого зазора между колонной и стенкой скважины. Эта операция проводится с использованием акустического каротажа во всем зацементированном интервале скважины.

В случаях недоподъема цемента и плохого заполнения им кольцевого зазора проводят дополнительные цементирования для устранения выявленных недостатков.

9.6.5. Принципы расчета цементирования

Расчет цементирования предусматривает определение объемов цементного раствора и продавочной жидкости, количеств сухого цемента и воды для его затворения, гидравлический расчет, выбор оборудования и расчет времени на проведение всех операций.

Расчетная схема приведена на рис. 9.12. Известны диаметр скважины D, наружный диаметр d обсадной колонны, ее длина l, длины секций с разной толщиной стенки и внутренние диаметры d_вi этих секций, длина цементного кольца l_ц за колонной и длина цементного стакана l_ст внутри колонны (расстояние от забоя до стоп-кольца в колонне). Кроме того, известны объем обвязки V_об (трубопроводов) от поршневого насоса ЦА до цементировочной головки и скорость движения цементного раствора в кольцевом зазоре (1…2 м/с).

Объем цементного раствора рассчитывают с учетом кавернозности скважины. Коэффициент кавернозности определяют по данным измерения фактического диаметра скважины каверномером.

Объем продавочной жидкости суммируют по секциям колонны плюс V_об.

Г

Рис. 9.12. Схема к расчету цементирования скважины

идравлическим расчетом определяют максимальное ожидаемое давление при продавке цементного раствора. По этой величине определяют тип цементировочного агрегата, а по заданной скорости движения цементного раствора в кольцевом зазоре – количество агрегатов. Количество смесительных машин должно быть таким, чтобы в их бункерах разместился весь сухой цемент. В конце рассчитывают время Т_ц на проведение всех операций:

Т_ц = Т_з.ц. + Т_п + Т_в  0,75Т_н.с.,

где Т_з.ц. – время на закачку цементного раствора; Т_п – время на продавку цементного раствора; Т_в – вспомогательное время; Т_н.с. – время до начала схватывания цементного раствора. Согласование величин Т_ц и Т_н.с. осуществляется обычно применением реагентов ускорителей или замедлителей схватывания цементного раствора.