Файл: Мищевич, В. И. Гидродинамические исследования поглощающих пластов и методы их изоляции.pdf

на 1 м3 раствора. Объем тампона должен быть не менее 5—10 м3, а при отрицательных результатах достигает 1 0 0 м3.

Смесь глинистого раствора и наполнителя готовят следующим образом. Цементосмесительный агрегат обвязывают с цементосмесителем, затаренным глинопорошком. При этом выкидную трубу смесителя устанавливают так, чтобы струя глинистого раствора била в сетку чана. В процессе приготовления смеси один рабочий очищает лопатой сетку чана, второй загружает наполнитель в чан агрегата — три-четыре мешка на 1 м3 глинистого раствора (3—5% к объему жидкости), третий перемещает выкидную трубу сме­ сителя вдоль сетки, очищает ее гидравлической струей. Плотность глинистого раствора 1,10—1,14 г/см3.

При затаривании глинопорошка вручную в чан первый рабо­ чий очищает сетку чана, второй попеременно загружает наполни­ тель и глинопорошок в чан из расчета 3—4 мешка кордного во­ локна и 6 —7 мешков глинопорошка на 1 м3 воды, третий готовит материалы, помогает очищать сетку струей воды от выкидной тру­ бы цементосмесителя.

Известны и другие способы приготовления тампонов. Глини­ стый раствор подается в цементировочную воронку при одновре­ менной засыпке в нее наполнителя (например, кордного волокна). Получающуюся массу залавливают в скважину цементировочными агрегатами. Иногда наполнители смачивают в цементном раство­ ре, забрасывают в бурильные трубы и затем продавливают с по­ мощью цементировочного агрегата.

При наличии каналов большого сечения использование закупо­ ривающих материалов одного размера может оказаться малоэф­ фективным, так как из одних крупных частиц нельзя создать гер­ метичную пробку в трещине, а мелкие будут просто уноситься по­ током промывочного раствора. Если при ликвидации полного по­ глощения тампоны из наполнителя одного вида не дают положи­ тельного результата, необходимо применять различные комбина­ ции наполнителей разного размера.

Высокой эффективностью обладают тампоны из соляробенто­ нитовой (СБС) или нефтебентонитовой смеси (НБС). Состав со­ ляробентонитовой смеси следующий [17]:

а) без добавок ПАВ — 1 м3 дизельного топлива и 1 —1,2 т бентонитовой глины;

б) с добавкой ПАВ — 1 м3 дизельного топлива, 1,2—1,5 т бен­ тонитовой глины и 0,5% ПАВ от веса смеси.

ПАВ придает подвижность СБС и способствует лучшему отде­ лению дизельного топлива от смеси.

Смесь приготовляют в следующем порядке: в чистую емкость объемом 4—5 м3 заливают расчетное количество дизельного топ­ лива, затем ПАВ. Все это хорошо перемешивают, после чего за­ сыпают глину. В процессе приготовления и закачки смесь пере­ мешивают цементировочным агрегатом, подключенным к штуцер­ ному устройству емкости. Приготовленную смесь закачивают це~

142

ментировочными агрегатами (не менее трех) через бурильные тру­ бы, установленные на 20—30 м выше зоны поглощения. При про­ качивании через бурильные трубы СБС должна быть изолирована от промывочного раствора верхней и нижней буферными пробками из дизельного топлива по 0,5 м3 каждая. С момента выхода смеси и до окончания выдавливания ее из бурильных труб в затрубное пространство прокачивают глинистый раствор в количестве 0,5— 1 объем смеси.

Смесь продавливают в зону поглощения при закрытой превенторной головке или закрытом превенторе и оставляют в стволе скважины в объеме 0,2 м3. Давление в затрубном пространстве при продавке смеси не должно превышать 100 кгс/см2. После за­ качки смеси бурильную колонну поднимают в башмак, восстанав­ ливают циркуляцию и обрабатывают раствор до заданных пара­ метров с целью дальнейшего углубления скважины. Объемы СБС и НБС обычно не превышают 1,5—3 м3, что определяется возмож­ ностью самопроизвольного загустевания смеси при закачке ее по бурильным трубам.

Для получения мягких пробок в интервале зоны поглощения на промыслах Саратовской области применяют замазку, битумно­ бентонитовую пасту и латекс. Ниже приведена методика изоляци­ онных работ, разработанная в объединении Саратовнефтегаз.

З а м а з к а обладает достаточной пластичностью и гидрофобностью, не подвергается размыву в потоке жидкости и хорошо за­ купоривает трещины в породе. Работы по снижению интенсивно­ сти поглощения с помощью замазки проводят в следующем по­ рядке:

1 ) в нижний конец обсадной трубы или корпус турбобура за­ бивают деревянную пробку;

2 ) трубу спускают в скважину с помощью элеватора, который устанавливают на столе ротора;

3) внутреннее пространство трубы заполняют замазкой, при­ чем для лучших условий выпрессовки замазки на забое в процес­ се загрузки ее в трубу необходимо периодически заливать отра­ ботанное масло ( 1 0 кг на 2 0 0 кг замазки);

4)количество замазки выбирают в зависимости от диаметра скважины и мощности поглощающего горизонта;

5)по окончании загрузки замазки в трубы сверху закладывают тампон из брезента или мешковины с глиной;

6 ) в муфту трубы, заполненной замазкой, ввертывают пере­

водник с обратным клапаном под бурильные трубы, после чего весь снаряд спускают на бурильных трубах в зону поглощения;

7) во время спуска бурильные трубы заполняют промывочным раствором через каждые 200—250 м, при этом уровень раствора в трубах не должен превышать статического уровня в скважине; не' доходя до забоя на длину труб, в которых транспортируется за­ мазка, бурильные трубы заполняют промывочным раствором, на­ винчивают ведущую трубу и замазка постепенно выдавливается из

143-

■бурильных труб; после резкого снижения давления (момент выхо­ да замазки из труб) насос останавливают, и бурильную колонну поднимают из скважины;

8 ) на бурильные трубы навинчивают трехшарошечное долото диаметром, равным диаметру скважины, и спускают в скважину для задавливания замазки в трещины поглощающего пласта;

9 ) после подъема бурильных труб с долотом зону поглощения заливают цементным раствором через открытый конец бурильных труб.

При задавке замазки руководствуются следующими положе­ ниями:

снижение интенсивности поглощения может быть достигнуто только в трещиноватых и пористых породах (применение замазки в кавернозных породах не рекомендуется);

одновременно может быть загружено замазкой до трех обсад­ ных труб; при необходимости (большая мощность зоны поглоще­ ния) замазка выпрессовывается на забой в два рейса; в этом слу­ чае замазка в пласт задавливается после доставки всей порции на забой;

Замазка может быть задавлена только в зону поглощения, на­ ходящуюся у забоя; при нахождении поглощающей зоны выше за­ боя следует предварительно установить цементный мост у подош­ вы поглощающей зоны.

Б и т у м н о - б е н т о н и т о в а я п а с т а состоит из битума БН-5 или БН-4, бентонитовой глины и солярового масла. Соотношение битума и бентонитовой глины берется 1:1. Пластическая вязкость пасты регулируется введением разного количества дизельного топ­ лива и берется в зависимости от проницаемости пород поглощаю­ щего горизонта. Лабораторные анализы показывают, что в одина­ ковых условиях битумно-бентонитовая паста по сравнению с за­ мазкой выдерживает давление, в 4—5 раз превышающее давление на замазку в проницаемой среде. Для скважины диаметром 214 мм используются шестигофровые трубы, а для скважин 269 мм — восьмигофровые трубы. Первые раскрываются до 260 мм, а вто­ рые— до 365 мм. Испытания образцов гофрированных труб в стен­ довых условиях показали, что они выдерживают внутреннее дав­ ление до 30 кгс/см2.

П Е Р Е К Р Ы Т И Е З О Н П О Г Л О Щ Е Н И Я О Б С А Д Н Ы М И Т Р У Б А М И

Если в результате накопленного опыта борьбы с поглощениями на одном месторождении установлено, что тампонирующими сме­ сями или другими способами ликвидировать поглощение нельзя, зону поглощения перекрывают секциями обсадных труб с распо­ ложением верхней части в открытом стволе скважины или в баш­ маке предыдущей обсадной колонны.

Чтобы предотвратить уменьшение диаметра скважины при пере­ крытии зоны поглощения обсадной колонной, трубы соединяют с помощью сварки или специальной резьбы.

144

Применяют соединение труб двух видов:

1 ) соединение ниппель — раструб, при котором один конец тру­ бы растачивают с внутренней стороны, а другой — с наружной и на торцах их снимают фаски под углом 45°; при соединении кон­ цов труб с расточками разных видов ниппельный конец трубы вхо­ дит в раструбную проточку, чем обеспечивается надежная взаим­ ная центровка труб и создается необходимый зазор для выполне­ ния сварного шва;

2 ) соединение при помощи дополнительного стакана с наруж­ ным буртиком, который вставляется в стык между трубами и име­ ет то же назначение, что и ниппель при первом способе соедине­ ния.

Для удержания на весу обсадных труб делается наружная ци­ линдрическая проточка. На нее надевают шарнирный хомут, при помощи которого трубы подвешивают на обычном элеваторе.

С помощью резьбы трубы соединяют двумя способами. При одном из них отрезают резьбу на трубе, и на концах ее нарезают соответственно внутреннюю и наружную резьбы, с помощью кото­ рых трубы соединяются между собой. Для соединения труб без муфт желательно применять трубы с наибольшей толщиной сте­ нок. Безмуфтовые трубы спускают на специальных хомутах, для чего на трубах делают проточки.

Другой способ резьбового соединения труб — при помощи муфт, диаметр которых уменьшается на 8 —10 мм. Длину обсадной колон­ ны устанавливают из расчета перекрытия зоны поглощения снизу на 50 м, а сверху на 20—50 м. Секцию обсадных труб цементиру­ ют в два приема. Сначала цементируют нижнюю часть секции, за­ тем бурильную колонну отвинчивают и, приподняв на 4—5 м, це­ ментируют верхнюю часть. Бурильная колонна соединяется с сек­ цией с помощью левой замковой или прямоугольной резьбы. В месте соединения для ослабления натяга ставят медное или рези­ новое кольцо толщиной 2 мм.

Бурильная колонна соединяется с секцией обсадных труб по­ средством переводника с левой замковой или прямоугольной резь­ бой. Такую же резьбу имеет направляющая воронка верхней об­ садной трубы. Если секция обсадных труб устанавливается на за­ бой, на торце башмака нарезают зубья, которые создают необхо­ димое сцепление с забоем при отвинчивании бурильных труб. Иногда ввиду сильного поглощения цементного раствора для изо­ ляции верхней части секции применяют специальные уплотняющие устройства. Встречаются случаи скопления на забое невымываемого осадка, когда скважина проходит через несколько поглоща­ ющих горизонтов — верхние, сложенные породами с крупными тре­ щинами и кавернами, и нижние-—с мелкими порами.

Так как часть промывочного раствора уходит в нижние пласты, скорость восходящего потока падает и шлам не вымывается с забоя и не уносится в трещиноватые породы. Поэтому с прекра­ щением циркуляции шлам оседает на забое. В таких случаях сек-

дию спускают по особой технологии. Внутри обсадной колонны на

Как только колонна дойдет до осадка, начинается проработка ствола скважины. После углубления на длину одной трубы (ве­ дущая труба при этом не должна заходить в ротор) бурильную колонну наращивают через шурф. При спуске секции до забоя про­ мывка прекращается, делается выдержка в течение 15 мин для оседания шлама в кольцевом пространстве. Затем поднимают от­ винченную бурильную колонну. Наличие шлама в кольцевом про­ странстве создает необходимые силы трения для успешного ее отвинчивания.

После подъема и удаления турбины через; открытый конец бу­ рильных труб заливают тампонирующей смесью верхнюю часть колонны, так как нижняя часть забита осажденным в кольцевом пространстве шламом.

Приготовлять пасту можно непосредственно на буровой в про­ тивопожарной зоне. Для этого в металлический сосуд загружают битум, который в процессе подогрева расплавляется до жидкого состояния. Затем в сосуд наливают солярку, которая перемеши­ вается с битумом. Одновременно добавляют бентонитовую глину. После получения однородной массы паста считается готовой для заливки.

Доставка битумно-бентонитовой пасты к зоне поглощения и технология выпрессовки аналогичны описанным выше для замаз­ ки. После выпрессовки битумно-бентонитовой пасты так же, как и при использовании замазки, необходимо утрамбовать ее буриль­ ной колонной с навинченным на нижний конец долотом или за­ бойным фрезером.

Л а т е к с представляет собой молочно-белую жидкость с желто­ ватым, розовым или сероватым оттенком. Состоит он из воды

(52—56%), каучука (34—37%), белков (2—2,7%), смол (1,65— 3,4%), сахара (1,5—4,2%) и золы (0,7—0,2%).

Каучук в латексе находится в виде отрицательно заряженных глобул — взвешенных частиц главным образом шарообразной формы, размеры которых колеблются от 0,1 до 6 мк. На поверх­ ности глобул находится адсорбционный слой ПАВ (белков, мыл, жирных кислот и др.), препятствующий коагуляции и обеспечи­ вающий устойчивость латекса.

Свежий латекс имеет щелочную реакцию рН = 7,2. Плотность его колеблется в пределах 0,974—0,960 г/см3.

Для длительного хранения латекс консервируют путем добав­ ления в него аммиака (0,5—0,75%). В зоне поглощения латекс коа­ гулирует под влиянием смешивания его с солями двух- и трехва­ лентных металлов. При этом образуется эластичная плотная кау­ чуковая масса, заполняющая поры, трещины и каверны поглоща­ ющей зоны. Перед заливкой зоны поглощения латексом на буро­

146