Основные способы предотвращения газонефтепроявлений в период схватывания и твердения тампонажного раствора в скважине

Ответ на вопрос: «Основные способы предотвращения газонефтепроявлений в период схватывания и твердения тампонажного раствора в скважине».

Предотвратить газопроявления и перетоки в период собственно цементирования можно, если соблюдать правильное соотношение между плотностями и объемами жидкостей, закачиваемых в заколонное пространство, а при обратном цементировании — также регулировать противодавление на устье обсадной колонны так, чтобы давление на стенки скважины всегда было выше пластового.

В период же схватывания и твердения тампонажного раствора снижение перового давления в нем неизбежно при любом составе раствора. Против проницаемых пластов оно снижается до пластового в течение нескольних часов, если на стенках скважины имеется фильтрационная глинистая корка, и еще быстрее при отсутствии корки.

Так, при цементировании неглубоких скважин в Татарии и в Краснодарском крае поровое давление снижалось практически до пластового в течение 5—10 ч. При большом удалении от проницаемых пластов поровое давление при твердении снижается еще более значительно.

Свести к минимуму опасность возникновения перетоков и газопроявлений можно путем установки пакеров на обсадной колонне, обеспечения максимально возможной полноты замещения промывочной жидкости тампонажным раствором, использования расширяющихся цементных растворов с наибольшей тампонирующей способностью, сокращения разрыва во времени между окончанием цементирования и началом схватывания раствора, создания многочисленных локальных зон седиментационного уплотнения тампонажного раствора, поддержания избыточного давления в заколонном пространстве у устья в период загустевания и схватывания раствора, а также использования ступенчатого цементирования с разрывом во времени.

В первый период покоя твердая фаза тампонажного раствора постепенно осаждается вниз. Если на колонне разместить некоторое число лепестковых резиновых манжет зонтичного типа, твердая фаза будет накапливаться над ними.

В результате над каждой манжетой образуется небольшой высоты уплотненный слой раствора с существенно меньшей проницаемостью и с более коротким сроком начала загустевания. Такие слои препятствуют образованию сквозных седиментационных каналов.

Манжеты рекомендуется размещать над каждой муфтой на участках выше кровли проницаемых пород с повышенным коэффициентом аномальности или значительным относительным перепадом давлений, особенно в тех случаях, когда не удаляется глинистая корка.

Если в интервале, подлежащем цементированию, имеется лишь один проницаемый горизонт, предотвратить возникновение газопроявлений из него можно, если в заколонном пространстве у устья в период схватывания тампонажного раствора поддерживать избыточное давление.

Величину необходимого давления можно рассчитать по формуле pу.к ≈ pпл — pст — pж,
где pст — статическое давление столба промывочной и буферной жидкостей;
pж — давление столба дисперсионной среды тампонажного раствора на рассматриваемый горизонт.

Таким же способом можно предотвратить перетоки через заколонное пространство, связанные с суффозией тампонажного раствора, если относительные перепады пластовых давлений между проницаемыми горизонтами в интервале цементирования невелики.

Если относительные перепады значительны, перетоки могут возникнуть, как правило, между нижними горизонтами, так как в результате обезвоживания тампонажного раствора под влиянием избыточного давления против одного из верхних проницаемых горизонтов образуется цементный мост.

После образования моста устьевое избыточное давление практически не передается на более глубоко расположенные участки заколонного пространства.

При ступенчатом цементировании с разрывом во времени давление на стенки скважины можно регулировать путем соответствующего выбора глубины установки цементировочной муфты, плотности жидкости для промывки скважины после цементирования нижнего интервала, скорости промывки и величины избыточного давления в заколонном пространстве у устья.

Для этого необходимо соблюдать следующие условия:

а) во избежание поглощения тампонажного раствора при цементировании нижнего участка
pст + pц.р + pг.д < pп;

б) во избежание поглощения того же раствора в начальный период промывки скважины через цементировочную муфту
pст + pц.р + pг.д + pу.к < pп,
где pц.р — давление столба тампонажного раствора на слабый пласт;
pу.к — избыточное давление у устья в заколонном пространстве при промывке через муфту;
pп — давление поглощения слабого пласта, расположенного ниже цементировочной муфты;

в) для предотвращения газонефтепроявлений в период загустевания и схватывания тампонажного раствора в нижнем интервале
pст + pж + pг.д + pу.к > pпл,
где pпл — пластовое давление в газовом (нефтяном) пласте, залегающем ниже муфты.

В зоне контакта тампонажного раствора с буферной жидкостью образуется смесь, обладающая обычно низкой изоляционной способностью. Высота столба такой смеси, по-видимому, не превышает в большинстве случаев 100—150 м. Поэтому цементировочную муфту целесообразно устанавливать в колонне на 200—300 м выше кровли горизонта с повышенным коэффициентом аномальности.

Один из наиболее эффективных способов предотвращения осложнений при цементировании и в последующий период — применение разделительных пакеров на обсадной колонне.

Вопросы для подготовки к госэкзамену по специальности «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Обновлено: Май 21, 2016 автором: admin
Поделитесь с друзьями: