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

вой готовят 4—5 м3 минерализованной воды из расчета 2—2,5 кг кристаллического или 4— 6 л жидкого хлористого кальция и 5— 7 кг поваренной соли на 1 м3 воды. Минерализованную воду при­ готовляют в бункерах агрегата. Окончательная рецептура подби­ рается в лаборатории в зависимости от прочности получающегося

На глубинах до 1500 м, если в качестве промывочного раствора используется техническая вода, порядок проведения раб©7 по изо­ ляции зоны поглощения сводится к следующему: ■ 1 ) после полного вскрытия зоны поглощения и точной отбивки интервала ее в ниппельный конец нижней бурильной свечи плотно

забивают деревянную пробку; 2 ) в бурильные трубы заливают латекс, количество которого

определяют с учетом диаметра скважины и мощности зоны погло­ щения, но не менее 200 л для скважины, пробуренной 190-мм до­ лотом, и 300 л для скважины, пробуренной 269-мм долотом;

3)после заполнения латексом бурильных труб сверху над ним устанавливают тампон, изготовленный из латекса;

4)на муфту последней бурильной трубы, заполненной латек­ сом, навинчивают обратный клапан, причем предварительно в слуь чае незаполненного пространства в трубу до муфты заливают прес­ ную воду и непосредственно перед обратным клапаном устанавливают второй тампон из латекса для полной герметичности обрат­ ного клапана;

5)после установки обратного клапана спускают бурильную колонну, причем в процессе спуска каждые 200—250 м в' трубы доливают вначале примерно 1 м3 минерализованной воды, а за­ тем техническую воду, чтобы исключить переток через неплотно­ сти в обратном клапане за счет перепада давления; количество до­ бавляемой жидкости должно быть таким, чтобы уровень ее в тру­

бах не превышал статического уровня жидкости в скважине; 6 ) ниппельный конец нижней бурильной свечи с. пробкой уста­

навливается в подошве зоны поглощения; 7) в затрубное пространство с помощью цементировочного аг­

регата закачивают 3—4 м3 минерализованной воды, которую про­ давливают в зону поглощения с таким расчетом, чтобы часть ее вошла в пласт, а часть создала стакан выше зоны поглощения в пределах 60—100 м;

8 ) после продавки минерализованной воды с помощью второго цементировочного агрегата из бурильных труб в зону поглощения выпрессовывается латекс в момент резкого спада давления, что свидетельствует о выдавливании деревянной пробки, медленно под­ нимают бурильную колонну до кровли зоны поглощения при про­ должающейся прокачке продавочной жидкости через заливочную головку. Количество продавочной жидкости, прокачиваемой через

10* 147

бурильные трубы, должно обеспечить продавку латекса в минера­

лизованной воде из колонны бурильных труб; 9 ) одновременно в момент резкого спада давления для луч­

ших условий коагуляции латекса через затрубное пространство интенсивно закачивают продавочную жидкость с таким расчетом, чтобы верхняя граница минерализованной воды, находящейся в

скважине, дошла до кровли поглощающей зоны; 1 0 ) по окончании указанной операции бурильную колонну под­

нимают выше зоны поглощения после 30-мин перерыва, необходи­ мого для увеличения прочности скоагулированного латекса, и про­ водят обычную заливку зоны поглощения тампонажным цемен­

том.

При расположении зоны поглощения на глубине более 1500 м технология заливки латекса в зону поглощения несколько из­ меняется, и порядок работ в этом случае сводится к следую­

щему.

1. Для транспортировки латекса и минерализованной воды к зоне поглощения низ колонны бурильных труб оборудуют перфо­ рированным патрубком длиной 3—3,5 м и специальным буриль­ ным замком, в котором крепят диафрагму, рассчитанную на дав­ ление 35—50 кгс/см2. Замок вместе с перфорированным патрубком спускают на бурильных трубах до глубины, при которой общий внутренний объем бурильных труб составляет 2,5—3 м3, после че­ го бурильную колонну заполняют минерализованной водой, а над ее уровнем устанавливают тампон из скоагулированного латекса высотой 20—25 см. Затем спускают еще две свечи, которые запол­ няют латексом.

По окончании заполнения бурильных труб латексом над его уровнем устанавливают второй такой же тампон, после чего на муфту верхней трубы, заполненной латексом, навинчивают обрат­ ный клапан, а над ним вновь собирают бурильные трубы.

По мере спуска бурильной колонны в скважину необходимо через каждые 200—250 м доливать жидкость во избежание само­ произвольного разрыва диафрагмы. При этом первоначально в трубы заливают 1,0—1,5 м3 минерализованной воды, а затем про­ мывочную жидкость.

При спуске бурильных труб в скважину заполнять их следует с таким расчетом, чтобы уровень жидкости в трубах не превышал статического уровня жидкости в скважине.

2 . Перфорированный патрубок устанавливают в зоне погло­ щения, на бурильные трубы навинчивают заливочную головку, ко­ торая соединена с заливочным агрегатом. При закачке промывоч­ ной жидкости в бурильные трубы начинается выпрессовка латекса в зону поглощения. Через 1,5—2 мин после резкого спада давле­ ния, что свидетельствует о разрыве диафрагмы, когда основной объем минерализованной воды будет продавлен в зону поглоще­ ния, необходимо начать расхаживание бурильной колонны и про­ должать до конца продавки.

148

3.Количество продавочной жидкости берут с учетом оставле­ ния в трубах 5—10 м столба минерализованной воды.

4.По окончании выпресовки бурильную коллону поднимают

выше зоны поглощения, и после 30 мин перерыва заливают зону поглощения тампонажным цементом.

§ 26. ТАМПОНИРУЮЩИЕ СМЕСИ для изоляции ЗОН ПОГЛОЩЕНИЯ

Для изоляции зон поглощения широко применяют различные тампонирующие смеси на основе вяжущих веществ, полимерных материалов и их смесей в различных композициях. Для обеспече­ ния качественной изоляции зон поглощения промывочного раство­ ра к тампонирующим смесям предъявляют следующие требования:

а) смесь должна обладать хорошей текучестью и сохранять это свойство в процессе закачки и продавливания ее в поглощающий

пласт; б) сроки схватывания смеси должны легко регулироваться; не­

обходимо чтобы начало схватывания смеси превышало время всей операции по закачке ее в пласт на 20—25%, но не менее чем на

10—15 мин;

в) смесь должна быть устойчивой к разбавлению пластовыми водами, иметь высокие значения структурно-механических свойств и плотность, близкую к плотности промывочного раствора, нахо­ дящегося в скважине;

г) смесь должна сохранять стабильность при температуре и давлении скважины;

д) после закачки в зону поглощения смесь должна быстро схватываться и приобретать за короткий срок достаточную проч­ ность (не менее 5—10 кгс/см2 при испытании образцов на сжатие через 8—16 ч) после затвердения.

Тампонирующую смесь подбирают для каждой скважины. Мно­ гообразие геолого-технических условий проходки скважин в раз­ личных нефтяных районах и постоянные поиски эффективной изоляции поглощающих пластов определили многообразие тампо­ нирующих смесей для изоляционных работ.

Ф И З И К О - М Е Х А Н И Ч Е С К И Е С В О Й С Т В А Т А М П О Н И Р У Ю Щ И Х О М Е С Е И ,

С П О С О Б Ы И Х О Ц Е Н К И В Л А Б О Р А Т О Р Н Ы Х И П Р О М Ы С Л О В Ы Х У С Л О В И Я Х

Тампонирующую смесь для изоляции зон поглощения подби­ рают по ее структурно-механическим свойствам, основные из ко­ торых [11, 23 и др.]:

растекаемость по конусу АзНИИ (характеризует подвижность смеси в' момент окончания ее приготовления);

плотность;

149

прочность цементного камня (отражает необходимую продол­ жительность периода ОЗЦ до возобновления работ в скважине).; условный предел прокачиваемости раствора по трубам, (отра­ жает время, в течение которого пластическая прочность структуры образца, подвергнутого дополнительному перемешиванию, дости­

гает 1 0 0 гс/см2).

Пластическую прочность определяют для тампонирующей сме­ си, находящейся в покое, и при ее перемешивании. По данным замера строят кривую структурообразования, по ней находят вре­ мя, когда прочность смеси достигает 100 и 500 гс/см2, и рассчиты­ вают соответствующие скорости процесса.

На буровой можно пользоваться упрощенным способом оцен­ ки интенсивности начального процесса структурообразования, оп­ ределяя момент наступления прочности 1 0 0 г/см2 у испытываемых образцов без построения графиков или каких-либо расчетов. При стандартной массе подвижных частей пластомера (300 г) такая прочность соответствует погружению конуса с углом 60° на 11 мм или конуса с углом 30° на 18 мм [11]. При исследованиях на кон­ систометре ТатНИИ получают кривую загустевания смеси во вре­ мени при непрерывном перемешивании с интенсивностью, пример­ но соответствующей интенсивности перемешивания при движении смеси по трубам. Кривая загустевания характеризует прокачиваемость смеси и скоробть образования структуры в процессе движе­ ния смеси. В лабораторных условиях используют консистометры КЦ-3, КЦ-4 ВНИИКАнефтегаз и другие, которые позволяют оце­ нивать свойства смеси при высоких давлениях и температурах. В промысловых условиях можно применять упрощенные типы кон­ систометров, работающих в условиях окружающей среды [23].

Т А М П О Н И Р У Ю Щ И Е С М Е С И Н А О С Н О В Е В Я Ж У Щ И Х В Е Щ Е С Т В

Сме с и на о с н о в е ц е м е н т а с у с к о р и т е л я м и с р о ­ ков с х в а т ы в а н и я . В большинстве случаев при цементирова­ нии зон поглощений промывочного раствора применяют различные быстросхватывающиеся смеси (БСС) на основе вяжущих веществ.

Для сокращения сроков схватывания и получения высокой прочности цементного камня в ранней стадии твердения в растворы вводят ускорители сроков схватывания; хлористый кальций (СаС12), кальцинированную соду (Na2 C03), углекислый калий (К2СО3 ), хлористый алюминий (А1С13), хлористый натрий (NaCl), сернокислый глинозем (A12 (S04)3), жидкое стекло (Na2Si03) и др.

Хлористый кальций вводят в воду затворяемого цементного раствора. При этом следует иметь в виду, что введение кристал­ лического хлористого кальция свыше 6 % от веса сухого цемента не рекомендуется,, так как с увеличением концентрации его резко уменьшается прочность цементного камня, а сроки схватывания сокращаются менее интенсивно.

150