- •Передмова
- •Глава 1. Проблема обводнення свердловин
- •1.1. Характеристика вод. Джерела, причини, шляхи та наслідки обводнювання свердловин
- •1.1.1. Характеристика природних підземних вод
- •1.1.2 Закономірне, передчасне й аварійне обводнювання свердловин і пластів Джерела обводнення свердловин
- •Геологічні фактори
- •Технологічні фактори
- •Наслідки обводнення свердловин
- •1.2. Класифікація причин обводнення свердловин і методи їх встановлення_________________________
- •1.3. Методи регулювання розробки родовищ і боротьби з обводненням свердловин
- •1.4. Гідродинамічні особливості витіснення нафти водою із проникнісно-неоднорідних колекторів за умов передчасних неконтрольованих проривів води
- •1.4.1 Проникнісна неоднорідність продуктивних пластів
- •1.4.2 Витіснення нафти з тріщинуватих пластів
- •1.4.3. Вирівнювання проникнісної неоднорідності тріщинуватого колектора при режимах витіснення нафти і газу як метод підвищення нафтогазовилучення
- •1.5. Види ремонтно-ізоляційних робіт і вибір методів їх виконання та тампонажних матеріалів
- •1.5.1. Класифікація ремонтно-ізоляційних робіт
- •1.5.2 Засади вибору технології pip і тампонажних матеріалів
- •Глава 2. Тампонажні матеріали,
- •2.1 Класифікації тампонажних матеріалів
- •2.1.1 Загальна класифікація тампонажних матеріалів
- •2.1.2 Класифікація тампонажних матеріалів за ступенем їх дисперсності
- •2.1.3 Класифікація тампонажних матеріалів за механізмом закупорювання водопровідних каналів
- •2.1.4 Класифікація тампонажних матеріалів за їх взаємодією з пластовими флюїдами
- •2.1.5 Класифікація тампонажних розчинів за їх фізико-хімічним складом
- •2.2. Неорганічні твердіючі тампонажні цементи і розчини
- •2.2.1 Загальна характеристика тампонажних цементів
- •2.2.2 Тампонажний портландцемент
- •2.2.3 Глиноземистий і гіпсоглиноземистий цементи
- •2.2.4 Магнезіальний цемент
- •2.2.5 Тампонажні матеріали на основі силікатів лужних
- •2.2.6 Гіпсові в'яжучі речовини
- •2.2.7 Шлакові тампонажні матеріали і шлакоцементи
- •2.2.8 Легкі й полегшені тампонажні цементи і розчини
- •2.2.9 Обважнені тампонажні цементи і розчини
- •2.2.10 Термостійкі тампонажні цементи
- •2.2.11 Тампонажні цементи та розчини для низьких плюсових і
- •2.2.12 Розширні тампонажні цементи
- •2.2.13. Корозійностійкі тампонажні цементи
- •2.2.14 Тампонажні матеріали для ізоляції зон поглинання
- •2.2.15 Тампонажні суміші на мінеральній основі з додатками органоаеросилів, полімерів, латексу, азбесту
- •2.2.16 Наповнювачі до тампонажних розчинів
- •2.2.17 Технологічні властивості цементного порошку, розчину і каменю
- •2.3. Твердіючі в'яжучі тампонажні матеріали на основі органічних речовин
- •2.3.1 Тампонажні суміші на основі формальдегідних смол тсд-9 і тс-10
- •2.3.2 Гідрофобний тампонажний матеріал
- •2.3.3 Тампонажні суміші на основі інших смол
- •2.3.4 Тампонажні матеріали на основі мономерів -акриламіду і стиролу
- •2.3.5 Тампонажні матеріали на основі кремнійорганічних сполук
- •2.4 Гелеутворювальні тампонажні суміші
- •2.4.1 Загальна характеристика
- •2.5.2 Акрилові водорозчинні полімери
- •2.4.3 Гіпаноформалінова суміш (гфс)
- •2.4.4 В'язкопружні суміші на основі паа
- •2.4.5 Гелеутворювальні суміші на основі пал або кмц
- •2.4.7 Полімерний тампонажний матеріал акор
- •2.4.8 Нафтосірчанокислотна суміш
- •2.5 Суспензійні наповнювачі
- •2.5.1. Загальна характеристика полімерних матеріалів
- •2.5.2 Дослідження деяких технологічних характеристик суспензійних наповнювачів
- •2.5.3 Поліолефіни
- •2.5.4 Полістирол і кополімери стиролу
- •2.5.5 Полівінілхлорид
- •2.5.6 Полівініловий спирт
- •2.5.7 Фторопласты
- •2.5.8 Пом'якшувач, структуроутворювач ірубраке
- •Пом'якшувач
- •2.5.9 Гранульований магній, його продукти і шлам
- •Злежаний гранульований магній
- •2.5.10 Деякі інші органічні та неорганічні наповнювачі
- •Глава 3. Способи виконання водоізоляційних робіт у свердловинах
- •3.1 Відключення окремих пластів
- •3.2. Усунення негерметичності цементного кільця за експлуатаційною колоною та ізоляція підошовної води
- •3.2.1 Напрямки, наслідки, причини і типи каналів перетікання
- •3.2.2 Дослідження негерметичності цементного кільця
- •3.2.3 Способи усунення негерметичності цементного кільця
- •3.2.4 Тампонажні матеріали
- •3.3. Відключення окремих обводнених інтервалів пористого пласта
- •3.3.1 Виявлення обводнених інтервалів та оцінка залишкового
- •3.3.2 Вибір методів ізоляції припливу нагнітальних і контурних вод у перфорованому інтервалі продуктивного пласта
- •3.3.3 Методи селективної ізоляції пластової води у свердловинах
- •Органічні і полімерні матеріали
- •3.3.4 Визначення об'єму водоізоляційних реагентів
- •3.4 Нарощування цементного кільця за обсадною
- •3.5 Розрахунок цементування свердловин
- •Глава 4. Ремонтно-лагодильні роботи
- •4.1. Лагодження дефектів експлуатаційної колони
- •4.2.1 Причини утворення дефектів у кріпленні свердловин
- •4.2.2 Методи виявлення дефектів
- •4.2.3 Визначення затрубних перетікань флюїдів і негерметичності обсадної колони
- •4.3 Усунення негерметичності обсадної колони труб
- •4.3.1 Загальна стратегія робіт з усунення негерметичності
- •4.3.2 Спосіб доскручування обсадної колони
- •4.3.3 Способи тампонування ненаскрізних каналів
- •4.3.4 Способи ізоляції наскрізних каналів
- •4.4.1. Гідродинамічні дослідження негерметичності експлуатаційної колони
- •4.4.2 Промислово-геофізичні дослідження
- •4.4.3 Обстеження стовбура свердловини
- •Глава 1
- •Класифікація причин обводнення свердловин і методи їх встановлення 87
- •Методи регулювання розробки родовищ і боротьби
- •1.4. Гідродинамічні особливості витіснення нафти водою
- •Глава 2
- •2.3. Твердіючі в'яжучі тампонажні матеріали на основі органічних
- •3.2. Усунення негерметичності цементного кільця за
- •Глава 4
- •4.2 Визначення негерметичності в кріпленні свердловини і місця
- •Технологічні матеріали і способи ізоляції
2.2.3 Глиноземистий і гіпсоглиноземистий цементи
Глиноземистий цемент - це швидкотужавіюча в'яжуча речовина яка одержується в результаті тонкого помелу продуктів спікання чи топлення сировинної суміші і складається з бокситу та вапна (вапняку) [200]. Глиноземистий цемент складається, в основному, з низькоосновних алюмінатів кальцію.
Хімічний склад в оксидах різних глиноземистих цементів змінюється в широких межах (%): А1203 - 30-50; СаО - 35-45; Si02 - 5-15- Fe203 - 5-15; інші-0-2,5. '
235
Іноді в глиноземистий цемент вводять до 20-30% кислого доменного гранульованого шлаку. Це знижує вартість цементу, зменшує усадку та тепловиділення в процесі твердіння.
Існує різновид - високоглиноземистий цемент, в якому А1203 складає 70% і головним мінералом є СаО2А1203.
Глиноземистий цемент відрізняється швидким тужавінням та швидким твердінням, особливо за низьких температур. Він значно переважає в цьому відношенні портландцемент. Глиноземистий цемент випускається в невеликих кількостях і є значно дорожчим за портландцемент.
Одна з особливостей глиноземистого цементу - висока стійкість в агресивних середовищах. Крім меншої хімічної активності низькооснов-них гідроалюмінатів кальцію та гібситу до кислих середовищ порівняно з гідратними сполуками портландцементу, велику роль відіграє ущільнювальна дія гідроксиду алюмінію, який робить камінь з цього цементу менше проникним для агресивного середовища. Відсутність вільного гідроксиду кальцію запобігає сульфатну корозію глиноземистого цементу. Його одержують найчастіше з шлаків доменного процесу, який відбувається у відновному середовищі. Тому глиноземистий цемент не вступає в реакції окислення-відновлення з сірководнем. Глиноземистий цемент з усіх інших тампонажних матеріалів тільки один є стійким проти пластових вод та газів, які містять сірководень.
Використання глиноземистого цементу для цементування свердловин обмежено негативною дією на нього високої температури. Він може використовуватися тільки за нормальних температур, коли статична температура на вибої не перевищує 20-25°С. За вищих температур значно прискорюються процеси перекристалізації гідроалюмінатів, а міцність каменю різко знижується.
На основі глиноземистого цементу, додаючи до нього 25-30% сульфату кальцію у вигляді гіпсу (CaS04-2H20) чи ангідриту (CaS04), одержують гіпсоглиноземистий цемент (табл. 2.15). В основі процесу його твердіння лежить утворення еттрингіту: ЗСаОА1203-6Н20 + 3(CaS04-2H20) + 19Н20 = 3CaOAl203-3CaS04-31H20. Цементний камінь із гіпсоглинозе-мистого цементу стійкий за температури до 60°С, а також у сульфатних середовищах, але не стійкий до дії сірководню та солей магнію.
Таблиця 2.15- Властивості гіпсоглиноземистого цементу
Рідина для замішування |
В/Ц |
Розтіч- ність, CM |
Температура витримування, °С |
Терміни схоплення, год.-хв. |
Межа міцності при стисканні (МПа) через термін, діб |
|||
τп. схв |
τК. схв. |
48 |
7 |
14 |
||||
Водопровідна вода |
0,5 |
22,0 |
22 |
1-00 |
1-30 |
18 |
19 |
22 |
0,5% розчин борної кислоти (Н3ВО3) |
0,5 |
21,5 |
22 |
2-05 |
3-30 |
19 |
24 |
24 |
236