10.8. Подготовительные работы и процесс цементирования

Перед началом цементирования скважины необходимо рацио­нально расставить цементировочные агрегаты и цементно-смесительные установки. В каждом конкретном случае следует учитывать местные условия (рельеф местности, расположение оборудования и коммуникаций буровой, расположение водяных гидрантов и др.). Но, независимо от этого, при любых обстоятельствах следует со­блюдать следующие условия:

подъездной путь к цементно-смесительным машинам должен быть освобожден от посторонних предметов;

емкости с водой или гидранты промыслового водопровода дол­жны располагаться в непосредственной близости от цементно-смесительных установок;

между установками должен быть свободный проход для рабочих.

В начале закачки цементного раствора приходится преодолевать давление, вызванное гидравлическими сопротивлениями. Это дав­ление зависит от вязкости и статического напряжения сдвига бу­рового раствора, находящегося в скважине. Давление при начале операции примерно равно давлению в конце промывки скважины.

Для снижения давления в начале операции во многих нефтяных районах практикуется поочередное включение в работу цементно-смесительных установок. После закачки цементного раствора лицо, ответственное за пуск заливочной пробки, вывинчивает стопоры цементировочной головки, удерживающие пробку. В это время очи­щаются насосы и нагнетательные трубопроводы от остатков це­ментного раствора.

Чтобы получить наибольшую скорость подъема цементного ра­створа в затрубном пространстве, следует снизить простой цемен­тировочных агрегатов при наборе продавочной жидкости. Скорость поступления жидкости в мерные баки цементировочного агрегата должна несколько превышать скорость ее откачки в скважину.

В процессе цементирования рекомендуется производить расхаживание обсадной колонны, если это не сопровождается значи­тельными дополнительными нагрузками из-за наличия перегибов ствола, кривизны и т.п. Величина расхаживания выбирается в за­висимости от длины обсадной колонны, применяемой обвязки устья при цементировании, возникающих дополнительных нагру­зок и др. (в пределах от 2 до 10м). Высокой скорости расхаживания обсадной колонны не требуется.

Последние 1...2 м³ продавочной жидкости прокачиваются од­ним-двумя цементировочными агрегатами до получения четкого «стоп-удара». При отсутствии «стоп-удара» после прокачивания рас­четного объема продавочной жидкости дальнейшее продавливание ведется по указанию лица, ответственного за крепление дан­ной скважины. Вследствие так называемого «вспенивания» него­ризонтальной установки мерных емкостей цементировочных агре­гатов, неполной откачки, неточности замера иногда приходится перекачивать от 2 до 10 %.

Давление гидравлического удара («стоп-удара») больше, чем на 1 ...2 МПа по сравнению с конечным давлением операции под­нимать не следует. При цементировании газовых скважин следует стремиться путем комбинации облегченных и утяжеленных цемен­тов обеспечить к моменту окончания процесса равенство гидро­статических давлений — столба в затрубном пространстве (цемент­ного плюс бурового раствора) с давлением столба бурового ра­створа, заполнившего скважину перед спуском колонны.

В колоннах, оборудованных обратным клапаном, после окон­чания продавливания цементного раствора давление на цементи­ровочной головке следует снизить до нуля; для предотвращения роста давления в процессе ожидания затвердевания цементного раствора (ОЗЦ) в высокотемпературных скважинах кран на це­ментировочной головке оставляют приоткрытым. В случае перето­ка через обратный клапан и отсутствии последнего на цементиро­вочной головке следует поддерживать давление минимальным толь­ко в начальный период.

Подготовка ствола скважины и обсадных труб к спуску колон­ны, спуск колонны и цементирование должны проводиться так, чтобы природе и окружающей среде был нанесен минимальный вред. Особое внимание должно уделяться надежной изоляции во­доносных горизонтов, в том числе и при цементировании кондук­тора и технических колонн. Только невнимательным отношением к этому вопросу в 1950— 1960-е гг. можно объяснить засолонение в некоторых нефтяных районах основных водоносных гори­зонтов, из которых добывается питьевая вода для большинства населенных пунктов. Так, пренебрежительное отношение к эко­логии и стремление сэкономить обсадные трубы и цемент создали проблему, для решения которой придется затратить средств зна­чительно больше, чем удалось сэкономить в свое время. При це­ментировании обсадных колонн следует принимать меры по пре­дупреждению загрязнения территории буровой цементом, хими­ческими реагентами и другими вредными для окружающей среды веществами.