15.3 Технология тампонирования

Для успешной борьбы с потерями промывочной жидкости необходимо тщательно изучить зону поглощения, правильно выбрать тампонажное оборудование, способ тампонирования, тампонажную смесь, разработать технологию тампонажных работ.

Правильность выбора способа тампонирования и его реализация связаны с целым рядом факторов: 1) качество тампонажной смеси; 2) материалоемкость; 3) доступность материалов;. 4) их стоимость; 5) способность смесей взаимодействовать с вмещающими породами.

Как правило, способ тампонирования выбирают в соответствии с наличием местных материалов для тампонаж ной смеси, наполнителей, наличием тампонажного оборудования и тампонажных снарядов.

Хорошее успешное проведение тампонажных работ за висит от организации работ, от руководящих кадров, их квалификации, их творческого мышления. Простейшие тампонажные снаряды, новые рецептуры тампонажных смесей можно приготавливать в любой геологоразведочной партии.

В каждом конкретном случае необходимо предлагать свои конкретные решения поставленной задачи. На лекции мы рассмотрим наиболее типичные способы тампонирования скважин.

15.4 Технология тампонирования однорастворными тампонажными месями

При тампонировании трещин относительно не больших размеров (до 3 мм) при невысоких расходах промывочных жидкостей с коэффициентом поглощения К_т ≤ 2 оказывается достаточным использовать однорастворные нетвердеющие смеси (глины с наполнителем глины в дизтопливе, нефтегелецемент, ВУС) или смеси с большим временем твердения, например, цементные или однорастворные силикатные растворы. Такие смеси приготавливают в цементировочных агрегатах, глиномешалках на поверхности и в готовом виде закачивают в скважину. Вследствие небольшой величины раскрытия трещин и невысокой растекаемости тампонажного раствора они удовлетворительно закупоривают трещины.

Для тампонирования неглубоко залегающих поглощающих горизонтов (150-200 м) с хорошим раскрытием трещин применяют способ закачивания раствора через устье по стволу скважины. Для этого на уровень промывочной жидкости в скважине устанавливают деревянную разделительную пробку (лучше всего с резиновыми, манжетами). Затем в скважину через ведущую трубу закачивают расчетный объем тампонажной смеси и после установки второй пробки продавочной жидкостью проталкивают его в трещины.

Объем Промывочной жидкости V рассчитывают из условия создания необходимого для задавливания раствора в трещины столба жидкости h:

,

где F₃ - площадь забоя скважины, м²; h_o - высота цементного стакана над кровлей зоны поглощения, м; γ_m и γ_ж - удельный вес тампонажной смеси и промывочной жидкости, Н/м³. При плохом раскрытии трещин или слабой проникаемости тампонажной смеси создается избыточное давление с помощью насоса. Для этого наверх обсадной колонны устанавливают герметизатор.

Перед закачиванием тампонажной смеси рекомендуется выдержать ее в покое в течение 30-40 мин для повышения вязкости.

Наиболее распространенным способом тампонирования однорастворными смесями на глубину 200-400 м является тампонирование через бурильные трубы.

Нижний конец трубы устанавливают или на уровне кровли поглощающего горизонта, или выше ее на 3-10 м. Чем больше поглощение, тем ближе к кровле пласта должны быть грубы. При закачивании тампонажной смеси в трещины, не обходимо следить за уровнем жидкости в скважине, который и определяет величину давления при прохождении тампо- нажной смеси. Чем меньше проницаемость, трещиноватой зоны, тем выше должна быть высота столба промывочной жидкости в скважине.

После закачивания цементного раствора несколько свечей во избежание их прихвата из скважины извлекают и скважину оставляют на сутки в покое в ожидании затвердевания цементного раствора (ОЗЦ).

Если проницаемость трещиноватой зоны слабая, при продавливании тампонажной смеси создают напорный ре жим путем увеличения подачи насосом или установки на обсадные трубы герметизатора.

Все большее распространение в разведочном бурении получает способ тампонирования с помощью съемных пакеров. Этот способ, применяют для ликвидации поглощений в слабопроницаемых зонах подвижными (текучими) тампонажными смесями.

Пакерующее устройство необходимо устанавливать в крепких непроницаемых породах. Место установки выбирают в соответствии с. геологическим разрезом по кавернограмме.

Закачивать тампонажную смесь в слабопроницаемой зоне рекомендуется буровым насосом или цементировочным агрегатом.

Результаты изоляционных работ можно контролировать по статическому уровню в скважине или остаточному давлению на насосе после его выключения.

При неудачном тампонировании, когда давление на насосе падает до нуля, закачивание тампонажной смеси повторяют. При наличии остаточного давления скважину оставляют в покое на 20-30 мин при тампонировании нетвердеющими смесями или на сутки при тампонировании цементными растворами.

Технологические параметры тампонирования скважин зависят от способа тампонирования и применяемого оборудования. Чаще всего при тампонировании разведочных скважин с пакерами применяют подвижные БСС на цементной основе с В/Ц=0,4 и добавкой в качестве ускорителя схватывания 6-8% СаСl₂.

К технологическим параметрам тампонирования относятся подпакерное давление тампонажной смеси и расход тампонажной смеси. Существенное влияние на качество тампонирования оказывает величина интервала тампонирования. Тампонирование интервалов большой протяженности, как показали исследования, затруднено необходимостью транспортирования смеси на большие расстояния, что при наличии микротрещин приводит к растеканию и разжижению и, как следствие, к некачественному закреплению дренажных каналов.

Перепад давления в подпакерной зоне рассчитывают по формуле

Δр - р_н + γ_тH_т + γ_пH_п + γ_вН_в - Δрσ – Δp_т,

где р_н -давление на насосе; γ_тН_т - давление столба тампонажной смеси; γ_пН_п - давление столба продавочной жидкости; γ_вН_в - противодавление подземных вод; Δрσ - потери давления в бурильной колонне - 0,2 МПа на 100 м; Δр_т потери давления в тампонажном снаряде для пакеров ТУ-7. Δр_т =0,3 МПа.

Перепад давления в подпакерной зоне при задавливании тампонажной смеси буровыми насосами должен быть не менее 3 МПа, а при задавливании насосом ЦА - до 10 МПа.

Расход тампонажной смеси для скважин диаметром 76 мм 0,035-0,045 м³/м, для скважин диаметром 59 мм - 0,025-0,035 м³/м.

Интервал одного тампонирования не более 1.0 м. При большей мощности поглощающей зоны тампонирования ведут по частям (по мере вскрытия пласта).