цем мосты. Конструкция скважины
 Скачать 0.73 Mb.
|
|
Таблица 3.2 - Результаты расчета четырехинтервального профиля
 Рисунок 3.1 - Профиль ствола скважины 4 БУРОВЫЕ ПРОМЫВОЧНЫЕ ЖИДКОСТИ Типы и параметры буровых растворов для строительства проектируемых скважин выбраны с учетом минералогического состава и свойств горных пород, слагающих разрез. На основе анализа промыслового материала принимаются следующие типы буровых растворов по интервалам бурения проектных скважин. 0 – 40 м При бурении в данном интервале возможны растепления ММП. Для предупреждения кавернообразования в интервалах ММП в качестве промывочных агентов следует применять высоковязкие полимер - глинистые и биополимерные растворы с регулируемым содержанием твердой фазы. Чтобы обеспечить устойчивость многолетнемерзлых пород, буровой раствор должен обладать минимальной теплопроводностью. К таким растворам относятся газообразные агенты. Для бурения на газообразных агентах требуется специальная система очистки Состав раствора в 1 м3 содержит (в кг): бентонита – 50 – 70 – структурообразователь, Na2CO3 – 1 – понижение жесткости воды, NaOH – 1 – регулятор рН, PAC LV – 2 – 3 – понизитель фильтрации. 40 – 500 м Анализ геологических условий данного интервала показывает, что осложнения связанные с растеплением ММП сохраняются до 235 м. Также возможно набуханием глинистых отложений, способствующие возникновению прихватов бурильных и обсадных труб. Рекомендую использовать полимер – глинистый раствор с добавлением следующих добавок: - PAC-HV – для контроля вязкости - Dextrid – контроль водоотдачи - ПАА – ингибитор, контроль реологических параметров малоглинистых растворов; - NaOH - регулятор рН среды в растворе; - Defom – пеногаситель; - FKLUBE – смазочная добавка, оказывает благоприятное влияние на параметры растворов, легко диспергируется даже в холодной воде, совместима со всеми химическими реагентами бурового раствора. Состав раствора в 1 м3 содержит (в кг): БПМ 10 – 20 – структурообразователь; Dextrid 2 – 5 – крахмальный реагент; ПАА 1 – 5 – стабилизатор; Nа2СО3 1 – 3 – понижение жесткости фильтрата; NaOH 1 – контроль pH; PAC-HV 2 – 6 – контроль вязкости и водоотдачи; Defom 0,4 – пеногаситель; FKLUBE 3 – смазочная добавка. 500-1062 м Согласно геологической информации данный интервал сложен глинами, песчаниками, доломитами, известняками. Возможные осложнения в этом интервале: сужение ствола скважины, подваливание неустойчивых пород, проявление пластовых вод из коллекторов, нам подходит выбор полимерного ингибирующего раствора Рекомендуемый состав раствора, кг/м3: Бентонит ПБМБ–30,Na2CO3–3,KCI–35–50, Saboxan – 4, SB Pac LV/HV – 5, ФХЛС – 5, Glidex – 0,96, SB Defoam – 0,3. 1062 – 2154 м Как видно из данных по осложнениям, наблюдались обвалы стенок скважины, дифференциальные прихваты из-за сальникообразования. Исходя из этого, рекомендую современный буровой раствор ИКГЛИК. Система ИКГЛИК обладает высокой степенью ингибирования водочувствительных неустойчивых глин. Буровой раствор ИКГЛИК - это новый, современный калиевый раствор на водной основе с добавлением гликолей, которые при сравнительно невысокой стоимости существенно меняют технологические свойства буровых растворов на водной основе. Благодаря применению раствора ИКГЛИК в неустойчивых глинах можно получать ствол скважины практически номинального диаметра. Для этих целей используются специально модифицированные гликоли. В обычных условиях эти соединения полностью растворимы в водной фазе любых растворов. Обладая особой химической структурой, молекулы модифицированных гликолей адсорбируются на активных участках поверхности глин. В результате особого экранирования этих участков происходит подавление процессов гидратации и набухания глинистых минералов. Для замедления проникновения фильтрата в микротрещины глин, добавим капсулирующий агент ИКСТАБ. Для усиления ингибирующего действия гликолей добавляется KCl. Данная система KCl/ИКСТАБ позволяет полностью предупредить осыпи и обвалы неустойчивых глин. Система совместима с большинством реагентов и материалов, применяемых в буровых растворах на водной основе. Также, адсорбируясь на поверхности металла, молекулы гликоля предупреждают сальникообразование и повышают смазывающие свойства бурового раствора. Таким образом, на данном интервале рекомендую использовать высокоингибирующий буровой раствор ИКГЛИК с добавлением кольматирующих и смазочных средств. Состав раствора ИКГЛИГ, кг/м3: ХВ – биополимер 2 – 4 – структурообразователь; ИКГЛИК 20 – 50 – полигликоль, ингибитор глин; KCl 50 -100 – ингибитор глин; КОН (NаОН) 1 – 2 – регулятор pH; ИКСТАБ 0,2 – 2 - флокулянт; ИКР 10 – 15 – понизитель водоотдачи; ЭКОПАК - R(SL) 2 – 4 – регулятор водоотдачи и вязкости; ИКФАК – 1 - гидрофобизатор; ИКБАК – 1 - бактерицид; ИКДЕФОМ - 0,2 - пеногаситель; ИККАРБ-75/150 - 50 – карбонатный утяжелитель, Walnut Shell – 105 кг/м3 – кольматант различного фракционного состава. 2154 – 2254 м При вскрытии продуктивных пластов необходимо обеспечить максимальное снижение содержания глинистой фазы, создание зоны кольматации, которая разрушалась бы при создании депрессии на пласт. Буровой раствор должен обладать хорошими ингибирующими способностями, смазочными свойствами и повышать качество вскрытия продуктивного пласта. Состав раствора, кг/м3: ХВ-Полимер 2 – 4 – структурообразователь; NaOH – 1 регулятор рН; Na2CO3 – 1 контроль содержания ионов Сa2+.; KCl 50 – ингибитор глин; ИКМАК 10 – 20 органический ингибитор; ЭКОПАК R – 2 – регулятор вязкости и водоотдачи; ЭКОПАК SL – 8 – регулятор водоотдачи, разжижитель; ИКДЕФОАМ – 0,3 – пеногаситель. 4.5 Выбор фильтрационных характеристик и обоснование условной вязкости Интервал 0-500 м.: На данном интервале преобладают несцементированные породы. Рекомендуется поддерживать повышенные показания фильтрации и предусмотреть коркообразование, что позволяет предупредить осыпание стенок скважины за счет быстроформирующейся внутрипоровой фильтрационной корки. Также, ввиду применения долота большого диаметра и для обеспечения устойчивости стенок скважины, рекомендуется принять условную вязкость Т = 40-60 с., фильтрацию Ф30 <15 см3/30 мин. Интервал 500-2154 м: В данном интервале разрез представляет собой глины, с прослоями песчаников и алевролитов. Характеризуется подваливанием стенок скважины, кавернообразованием и поглощениями. Принимаем условную вязкость равной Т = 50-60 с., а фильтрацию Ф30≤8 см3/30 мин. Интервал 2154-2254 м: Вскрытие продуктивных пластов требует ограничение показателя фильтрации для предупреждения негативного воздействия на их коллекторские свойства и флюидоотдачу. В зависимости от вещественного состава продуктивного пласта и его свойств показатель фильтрации изменяется от 4 до 6 см3 за 30 минут. Так как интервал сложен известняками, принимаем условную вязкость 50-60 с. Перед вскрытием продуктивного горизонта на буровой необходимо иметь запас бурового раствора в объеме не менее 2-х объёмов скважин 5 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНОГО МОСТА И ПОДБОР ТАМПОНАЖНОГО РАСТВОРА. Одна из серьезных разновидностей технологии процесса цементирования — установка цементных мостов различного назначения. Повышение качества цементных мостов и эффективности их работы — неотъемлемая часть совершенствования процессов бурения, заканчивания и эксплуатации скважин. Качеством мостов, их долговечностью определяется также надежность охраны недр окружающей среды. Вместе с тем промысловые данные свидетельствуют, что часто отмечаются случаи установки низкопрочных и негерметичных мостов, преждевременного схватывания цементного раствора, прихвата колонных труб и т.д. Эти осложнения обусловлены не только и не столько свойствами применяемых тампонажных материалов, сколько спецификой самих работ при установке мостов. В глубоких высокотемпературных скважинах при проведении указанных работ довольно часто происходят аварии, связанные с интенсивным загустеванием и схватыванием смеси глинистого и цементного растворов. В некоторых случаях мосты оказываются негерметичными или недостаточно прочными. Успешная установка мостов зависит от многих природных и технических факторов, обусловливающих особенности формирования цементного камня, а также контакт и «сцепление» его с горными породами и металлом труб. Поэтому оценка несущей способности моста как инженерного сооружения и изучение условий, существующих в скважине, обязательны при проведении этих работ. Цель установки мостов — получение устойчивого водогазонефтенепроницаемого стакана цементного камня определенной прочности для перехода на вышележащий горизонт, забуривания нового ствола, укрепления неустойчивой и кавернозной части ствола скважины, опробования горизонта с помощью испытателя пластов, капитального ремонта и консервации или ликвидации скважин. По характеру действующих нагрузок можно выделить две категории мостов: 1) испытывающих давление жидкости или газа и 2) испытывающих нагрузку от веса инструмента во время забуривания второго ствола, применения испытателя пластов или в других случаях (мосты, этой категории, должны помимо газоводонепроницаемости обладать весьма высокой механической прочностью). Анализ промысловых данных показывает, что на мосты могут создаваться давления до 85 МПа, осевые нагрузки до 2100 кН и возникают напряжения сдвига на 1 м длины моста до 30 МПа. Такие значительные нагрузки возникают при опробовании скважин с помощью испытателей пластов и при других видах работ.         Несущая способность цементных мостов в значительной мере зависит от их высоты, наличия (или отсутствия) и состояния глинистой корки или остатков бурового раствора на колонне. При удалении рыхлой части глинистой корки напряжение сдвига составляет 0,15-0,2 МПа. В этом случае даже при возникновении максимальных нагрузок достаточна высота моста 18- 25 м. Установка моста имеет много общего с процессом цементирования колонн и обладает особенностями, которые сводятся к следующему: используется малое количество тампонажных материалов; нижняя часть заливочных труб ничем не оборудуется, стоп-кольцо не устанавливается; не применяются резиновые разделительные пробки; во многих случаях производится обратная промывка скважин для «срезки» кровли моста; мост ничем не ограничен снизу и может растекаться под действием разности плотностей цементного и бурового растворов. Тампонажные портландцементы по минеральным добавкам, температурам применения, плотности цементного теста, растекаемости, прочности цементного камня и сроками схватывания должны соответствовать ГОСТ 1581-96. Под наши условия подходит ПЦТ-1-50 (тампонажный цемент бездобавочный для нормальных температур) Всего существует 4 способа установки цементного моста, произведем расчет по одному из способов, который называется балансовый способ. Он сводится к уравновешиванию столбов тампонажного раствора в заливочной колонне и кольцевом пространстве (рис5.1 и 5.2). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||