Intekoufa.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

8. Тампонирование скважин

8. Тампонирование скважин

Тампонированием скважины называется комплекс работ по изоляции отдельных ее интервалов. Тампонирование осущест­вляется с целью предотвращения обвалов скважины и размыва­ния пород в пространстве за обсадными трубами, разделения водоносных или других горизонтов для их исследования, пере­крытия трещин, пустот, каверн, для ликвидации водопроявлений, поглощения промывочной жидкости при бурении.

Рис. 8.1. Общая схема тампонажа:

1 – колонна обсадных труб; 2 – тампонажный материал; 3, 4, 5 — изолируемый, водонепроницаемый и водоносный пласты соответственно.

При бурении на жидкие и газообразные полезные ископае­мые, а также на минеральные соли необходимо изолировать пласт полезного ископаемого от вышележащих пластов. Изоля­ция отдельных горизонтов в скважине необходима для предот­вращения проникновения грунтовых и пластовых вод в пласт полезного ископаемого. При подходе к продуктивному пласту про­ходка скважины прекращается в водонепроницаемом вышерас­положенном пласте. Затем в скважину спускают колонну об­садных труб, а кольцевое пространство между низом колонны и стенами скважины заполняют водонепроницаемым материа­лом. Тампонированием затрубного пространства обсадная ко­лонна предохраняется от сжатия давлением и корродирующего воздействия минерализованных подземных вод.

Применяют постоянное и временное тампонирование. Посто­янное тампонирование проводят на длительное время. При по­стоянном тампонировании околоствольное пространство изоли­руется от ствола скважины. Временное тампонирование предна­значается для изоляции отдельных горизонтов и проводится на срок испытания скважины.

Тампонирование производят для разобщения и изоляции водо­носных пластов с разным химическим составом. Например, для изоляции горько-соленой воды от питьевой, изоляции водоносных пластов от нефтегазоносных, для производства опытных нагнетаний воды в пористый пласт, для защиты обсадных труб от коррозии минеральными водами, для устранения циркуляции подземных вод по стволу скважины при извлечении обсадных труб и ликвидации скважины.

В качестве тампонажных материалов используют глину, це­мент, глиноцементные смеси с наполнителями, быстросхватывающиеся смеси (БСС), битумы и смолы.

Тампонирование глиной применяют при бурении неглубоких разведочных или гидрогеологических скважин. Если в месте намечаемого тампонирования залегает пласт глины мощностью 2—3 м, то тампонирование осуществляют задавливанием башмака обсадной колонны в глину, предварительно пробурив этот лласт на 0,5—0,6 м.

При отсутствии на забое глины или при недостаточной мощ­ности ее пласта нижнюю часть скважины заполняют вязкой глиной, в башмак обсадной колонны вставляют конусную проб­ку, которой выдавливают глину в затрубное пространство. По окончании тампонирования пробки разбуривают.

Тампонирование с помощью цемента называется цементиро­ванием скважин. Цементирование используют при бурении скважины на воду, нефть, газ и в случаях, когда необходимо получить прочный и плотный тампон на весьма продолжитель­ное время.

Для цементирования скважин используют тампонажный це­мент на основе портландцемента.

После смешивания с водой тампонажный цемент должен да­вать подвижный раствор, перекачиваемый насосами, который с течением времени загустевает и затем превращается в водо­непроницаемый цементный камень. Цементный раствор надо изготовлять как можно быстрее, чтобы предупредить его схва­тывание во время нагнетания в скважину. Готовят цементный раствор в цементомешалках или в специальных цементировоч­ных агрегатах, смонтированных на автомобиле.

Наиболее широко применяемый способ цементирования при разведочном бурении — погружение башмака обсадной колонны в цементный раствор, залитый на забой скважины. Забойное цементирование проводят для изоляции нижней призабойной части колонны обсадных труб. Цементный раствор заливают в скважину через заливочные трубы на высоту 2—3 м.

После извлечения из скважины заливочных труб на забой спускают колонну обсадных труб. После затвердения цементно­го раствора разбуривают пробку в обсадных трубах и продол­жают проходку скважины.

Временное тампонирование скважин производится на непро­должительный период проведения раздельного исследования во­доносных (нефте- и газоносных) горизонтов.

Для разобщения отдельных участков скважины, подвергае­мых исследованиям (откачки, нагнетания), используют специ­альные тампоны, называемые пакерами. По принципу действия различают пакеры простого и двойного действия. Пакеры про­стого действия разделяют скважину на два изолированных друг от друга участка, а двойного действия — на три.

Принцип действия пакера основан на том, что при расшире­нии резиновой манжеты или подушки надежно уплотняется за­зор между стенками скважины и колонной труб, на которой опускается тампон. Резиновая манжета (подушка) в скважине может уплотняться механически, с помощью воды или сжатого воздуха.

Гидравлический пакер (рис. 8.2.) с двумя резиновыми каме­рами 3 (двойного действия) спускают в скважину на колонне труб 1. Вода, подаваемая под давлением через трубки 2 в ка­меры 3, прижимает их к стенкам скважины. Таким образом скважина разделяется на три участка. Через фильтровую трубу 4 после установки пакера производят опытные откачки или наливы.

Рис. 8.2. Гидравлический пакер:

I – водоупор; II – пористый водоносный пласт; 1 – колонна обсадных труб; 2 – трубка для нагнетания воды; 3 – камера; 4 – соединительная трубка; 5 – фильтровая труба; 6 – глухая пробка

Тампонирование без обсадных труб. Для борьбы с погло­щением промывочной жидкости без уменьшения диаметра сква­жины применяют БСС различного состава. Дозировка смеси, содержащей портландцемент, глинистый раствор, жидкое стек­ло, каустическую соду и воду, зависит от качества цемента и глины. Изменением количества жидкого стекла и каустической соды регулируют свойства смеси и сроки ее схватывания. Че­рез 20—35 мин после приготовления БСС теряет подвижность, а через 1—1,5 ч заканчивается ее схватывание. Используют также тампонажные смеси на основе синтетических смол путем смешивания их с наполнителем и последующим введением в смесь отвердителя.

Читайте так же:
Синий пигмент для цемента

Тампонажные смеси должны быть доставлены к месту по­глощения промывочной жидкости до потери подвижности. Смесь, доставляют одним из следующих способов: 1) заливкой через устье неглубокой скважины; 2) закачиванием через бурильную колонну, 3) в колонковом наборе, закрытом снизу глиняной пробкой, с последующим выдавливанием промывочной жид­костью; 4) с использованием специальных тампонажных уст­ройств.

Доставленную в зону поглощения тампонажную смесь после выдержки в течение времени, необходимого для ее затвердева­ния, разбуривают.

. Производство работ по цементированию скважины при помощи двух пробок

Если необходима большая высота подъема цемента в затрубном пространстве (на любое расстояние от забоя, вплоть до устья скважины), применяется цементирование под давлением с разделяющими пробками. При этом используют две разделяющие пробки и цементировочную головку. Разделяющие пробки снабжены уплотняющими резиновыми манжетами. Верх­няя пробка сплошная, а в нижней выполнен осевой канал, пе­рекрытый стеклянным диском или резиновой перепонкой.

Промывка затрубного пространства. Через отвод 1 (рис. 8.1, а) цементировочной головки нагнетают промывочную жидкость для промывки скважины. При этом колонна обсадных труб подвешена в устье скважины с помощью лафетного хомута и не касается забоя.

Введение в обсадные трубы нижней пробки. Для этого цементировочную головку отвинчивают от колонны и в устье обсадной ко­лонны вводят нижнюю пробку. После этого навинчивают цементировочную головку с закрепленной в ней верхней пробкой

Нагнетание цементного раствора в колонну обсадных труб. Освобождение верхней пробки и ее продавливание вдоль колонны. Вывинчивают выдвижные стопоры 6 цементировоч­ной головки, освобождая этим верхнюю пробку и через отвод нагнетают промывочную жидкость (глинистый раствор или воду) для продавливания пробок. Тогда система, состоящая из двух пробок и цементного раствора между ними, будет перемещаться вниз.

Продавливание цементного раствора в затрубное пространство. Когда нижняя пробка упрется в упорное (стопорное) кольцо, закрепленное между трубами и башмаком, тогда возросшим давлением насоса раздавливается стеклянная пластинка, перекрывающая отверстие в нижней пробке, и цементный раствор через это отверстие продавливается в кольцевое затрубное пространство (рис. 8.1, в). Окончание нагнетания цементного раствора в затрубное про­странство соответствует моменту схождения пробок (рис. 8.1, г), определяемому по резкому повышению давления на манометре.

Снятие колонны обсадных труб с лафетного хомута и спуск колонны до забоя.

Для этого колонну с помощью элеватора, крюка, талевой системы и лебедки бурового станка приподнимают, вынимают из корпуса лафетного хомута и спускают колонну до забоя.

Выдерживание колонны обсадных труб под давлением (при за­крытых отводах 1 и 2) в течение 12-24 ч до конца схватывания и затвердевания цемента.

Снятие цементировочной головки, разбуривание пробок и упорного кольца, очистка забоя.

Проверка результата тампонирования. Для этого понижают откачкой уровень жидкости в скважине ниже (не менее чем на 10 м) статического уровня тампонируемого водоносного горизонта. Если в течение суток уровень воды в скважине не поднялся (не учитывая поднятия уровня до 1м за счет стенания капель по стенкам труб), то считают, что тампонирование водоносного пласта произведено и об этом составляется акт.

Рис. 8.1. Схема тампонажа скважины цементом по способу «с двумя пробками»:

а – начало закачивания цемента; б – конец закачки цемента; в – начало подъема цемента в затрубное пространство; г – конец цементации

1 – запорный кран; 2 – манометр; 3 – головка для цементации; 4 – верхняя часть пробки; 5 — резиновые манжеты; 6 — нижняя часть пробки; 7 – обсадная труба; 8 — верхняя пробка; 9 — нижняя пробка

Тампонаж скважины

тампонаж, тампонаж скважины, тампонаж скважин, ликвидационный тампонаж скважин, правила ликвидационного тампонажа, правила ликвидационного тампонажа буровых скважин, тампонаж артезианской скважины, тампонаж скважины на воду

Тампонаж по сути своей, является ликвидацией буровой скважины. Это комплекс работ, предпринимаемый для защиты водоносного горизонта от возможных и предполагаемых загрязнений бактериологического или химического характера. Тампонаж — это цементирование, то есть перекрытие, разобщение водоносного пласта цементной подушкой. В зависимости от геологического разреза, цементируется вся затрубная полость между стволом и обсадной колонной. Вместо цементного тампона могут использоваться жидкие пластмассы или густые глинистые растворы.

Основание для ликвидационного тампонажа скважины

Известно, что обсадные трубы имеют определенный срок службы. С истечением времени, из-за коррозии или других причин, они становятся источником загрязнения и ухудшения качества воды.

Поэтому, скважины с истекшим сроком службы или восстанавливаются, или ликвидируются.

При этом в состав таких скважин входят:
— вышедшие из строя и реанимация их не целесообразна с санитарной, технической и экономической точки зрения;
— бездействующие, за ненадобностью или другим причинам;
— малой глубины, необходимость в которых отпала;
— с малым дебитом, восстановление которых нецелесообразно и невозможно по многим причинам;
— поглощающие, которые неизбежно загрязняются из различных водоносных слоев;
— поисковые и геологоразведочные, с временным характером эксплуатации.

Известно и то, что различные линзы имеют между собой межпластовую связь, что нежелательно с точки зрения экологии. Это серьезный пробел, который следует устранить вместе с возможными перепадами воды из пласта в пласт. Тампонажу нужно подвергнуть все затрубные зазоры.

Читайте так же:
Пропитка для цементного пола

Подготовка к ликвидации скважины на воду

Началом тампонажных работ считается составление проекта, с обязательным согласованием в органах СЭС. При этом владелец скважины является ответственным лицом за проведение ликвидации в соответствии с проектом и правилами тампонажа. По завершении работ, в СЭС и коммунальные службы представляется технический отчет.

Технология тампонирования и ликвидации скважин

Ликвидация скважины предусматривает закачивание в нее цементного раствора, упрочнение ствола, отсечение и препятствие смешиванию вод из соседних горизонтов. То есть, тампонаж проводится с целью обезопасить ту или иную линзу от загрязнений с поверхности. В зависимости от гидрогеологического разреза, применяются различные способы цементирования и разные по содержанию растворы.

Кстати, основой смеси является портландцемент. В смеси с водой дает подвижный, легко перекачиваемый насосом, раствор, который быстро затвердевает и переходит в непроницаемый цементный монолит. Смесь приготавливается быстро, чтобы можно было осуществить ее перекачку насосом. Раствор закачивается в скважину посредством заливочной трубы на высоту, примерно 3 метров.

В тампонажную смесь добавляется песок, гравий настолько, чтобы получилась жидкая консистенция. Весь раствор поставляется к устью и закачивается на всю глубину. В случае движения пластов, обсадная колонна остается на месте, а раствор заливается в затрубное пространство, заполняя зазоры и пустоты. Эффективно тампонируют скважину с помощью глиняного пресса. Изготавливается глиняный столбик, который помещается в забой колонковым снарядом. Этот глиняный столбик выдавливается из трубы под давлением насоса. Для сброса лишнего давления, в снаряде сделаны дырочки для излива лишней жидкости.

Таким образом, принцип тампонажа заключается в расширении раствора и заполнении зазоров между стенкой и колонной труб. Само тампонирование производится на глубину залегания самого нижнего водоносного пласта. В раствор добавляется хлорная известь в качестве дезинфекции. В итоге восстанавливается нормальная работа горизонта с сохранением нормального движения воды.

Стоимость тампонажа скважин

Ликвидационные работы зависят от сечения эксплуатационной колонны и глубины забоя. Так, при тампонировании артезианской скважины глубиной 200 м. и сечением ствола 219 мм, цена 1 п. м. составляет 1300 рублей. В перечень работ входят операции, включая подготовку площадки под буровую установку, геофизическое обследование, извлечение посторонних предметов, дезинфекция, закачка цементного раствора, слесарно–сварочные работы и целый комплекс второстепенных операций.

Тампонирование скважины.

Тампонирование под давлением через обсадную колонну.

Способ применяется при изоляции сквозных дефектов обсадных колонн и наращивании цементного кольца за ними, а также при тампонировании каналов межпластовых перетоков между непродуктивными горизонтами, когда условия проведения РИР не допускают разгрузки колонны от избыточного давления после задавливания тампонирующей смеси. Использование этого способа допускается как в заполняющихся, так и незаполняющихся скважинах.

Сначала приготовляют тампонирующую смесь и закачивают ее в обсадную колонну. Необходимость применения разделительных пробок и пачек буферных жидкостей устанавливается в зависимости от характера взаимодействия бурового раствора и используемой тампонирующей смеси. Закачивают расчетный объем продавочной жидкости.

Тампонирующую смесь задавливают в изолируемую зону при давлении, не превышающем значения, регламентированного для опрессовки колонны.

Скважину оставляют в покое на период ОЗЦ под достигну­тым или предварительно плавно сниженном давлением (не бо­лее 0,5 МПа/мин.) до планируемой величины.

Тампонирование под давлением через НКТ и обсадную колонну

Способ применяется для ускорения процесса доставки тампонирующей смеси к изолируемой зоне в скважинах, заполняющихся буровым раствором при проверке на приемистость.

Нижний конец НКТ устанавливают над зоной ввода (отверстия в колонне) на расстоянии, вмещающем расчетный объем тампонирующей смеси. Закачивая буровой раствор в НКТ, следует восстановить циркуляцию.

При открытом выкиде из затрубного пространства закачивают и продавливают тампонирующую смесь в скважину. После достижения тампонирующей смесью нижнего конца НКТ выкид из затрубного пространства закрывают и продолжают продавливание до выхода всей смеси из труб.

При обратной промывке производят контрольный вымыв для гарантии отсутствия тампонирующей смеси в кольцевом пространстве за НКТ. Тампонирующую смесь задавливают в пласт до достижения требуемого давления.

Скважину оставляют в покое на период ОЗЦ под давлением.

Тампонирование под давлением через НКТ, установленные над зоной ввода тампонирующей смеси за колонну

Данный способ используют:

  • при изоляции чужих пластовых флюидов и подошвенных вод;
  • при изоляции сквозных дефектов обсадных колонн для ускорения доставки быстросхватывающихся тампонирующих смесей к изолируемой зоне.

Применять способ для изоляции чуждых пластовых флюидов и подошвенных вод допускается как в заполняющихся, так и в незаполняющихся скважинах при использовании тампонирующих составов на основе минеральных вяжущих, полимерных тампонажных материалов (ПТМ) с инертными или активными наполнителями. Использовать фильтрующиеся ПТМ без наполнителей в незаполняющихся скважинах при данном способе не рекомендуется. Быстросхватывающиеся тампонирующие смеси применяют только в заполняющихся скважинах.

Нижний конец НКТ устанавливают на 10 — 15 м выше зоны ввода, закачивают буровой раствор в НКТ, восстанавливают циркуляцию.

При открытом выкиде из затрубного пространства тампонирующую смесь закачивают и продавливают в скважину. После достижения тампонирующей смесью нижнего конца НКТ выкид из затрубного пространства перекрывают и смесь задавливают в пласт.

Читайте так же:
Цемент для машинного нанесения

Излишки смеси вымывают из скважины обратной промывкой с противодавлением, значение которого должно быть не меньше запланированного на период ОЗЦ.

НКТ приподнимают на 100 — 150 м для гарантии отсутствия прихвата. Скважину оставляют на ОЗЦ под запланированным давлением.

Если при работах скважина не заполняется, то перед тампонированием под давлением необходимо установить глубину статического уровня жидкости в колонне для расчета параметров операции.

При открытом затрубном пространстве необходимо закачать в НКТ:

продавочную жидкость в количестве, равном внутреннему объему НКТ.

Если циркуляция не восстановилась, то приступают к закачке бурового раствора в затрубное пространство.

В затрубное пространство при открытом трубном закачивают буровой раствор в количестве, равном

где Vк.у. – объем обсадной колонны от устья скважины до стаnического уровня; Vт – объем НКТ.

Если восстановления циркуляции не произошло, то следует прокачать в НКТ и затрубное пространство одновременно контрольное количество бурового раствора, равное удвоенному внутреннему объему участка колонны от нижнего конца НКТ до нижней границы зоны ввода, а затем поднять трубы над зоной ввода на расстояние, вмещающее объем тампонирующей смеси. После ОЗЦ операцию следует повторить.

Если циркуляция восстановилась, то оставшуюся в затрубном пространстве и НКТ тампонирующую смесь следует задавить в пласт.

Тампонирование под давлением через НКТ, установленные под зоной ввода тампонирующей смеси за колонну.

Этот способ применяется в следующих случаях:

  • при изоляции нижних и подошвенных вод, когда планируется нарастить цементный стакан над искусственным забоем;
  • при изоляции нижних и подошвенных вод, когда протяженность интервала перфорации составляет более 10 м;
  • при изоляции дефектов крепи, когда приемистость скважины меньше 0,5 м3/(ч × МПа);
  • при изоляции дефектов крепи, когда планируется вымыв тампонирующего состава из изолируемого объекта после РИР.

В заполняющихся скважинах способ осуществляют при выполнении следующих условий:

использовании тампонирующих составов с пониженной водоотдачей, обработанных пластифицирующими стабилизирующими добавками;

применении НКТ с алюминиевым хвостовиком или наличии специального устьевого оборудования с сальниковыми уплотнениями, допускающего расхаживание НКТ при задавливании тампонирующей смеси в пласт.

Нижний конец НКТ устанавливают ниже зоны ввода на 1 — 2 м или у нижней границы планируемого цементного стакана. Затем закачивают буровой раствор в НКТ при открытом затрубном пространстве, восстанавливают циркуляцию. Тампонирующую смесь закачивают и продавливают в скважину до заполнения ею перфорированного или нарушенного интервала колонны.

Закрывают выкид из затрубного пространства и задавливают тампонирующую смесь в пласт при непрерывном расхаживании НКТ.

После достижения требуемого давления нижний конец НКТ поднимают на 10 — 15 м выше зоны ввода тампонирующей смеси за колонну.

Продолжая расхаживать НКТ, в скважине вновь создают требуемое давление для нагнетания тампонирующей смеси в пласт. Излишки тампонажной смеси вымывают из скважины при обратной промывке с противодавлением, значение которого должно быть не меньше запланированного на период ОЗЦ.

НКТ поднимают на 100 — 150 м и скважину оставляют в покое на период ОЗЦ под запланированным давлением.

Если планировались РИР с вымывом излишка тампонирующей смеси из изолируемого объекта, то после задавливания тампонирующую смесь при расхаживании труб вымывают из колонны, затем приподнимают НКТ на 100 — 150 м над зоной ввода. Колонну заполняют буровым раствором и скважину оставляют в покое на ОЗЦ.

Комбинированный способ тампонирования под давлением.

Этот способ применяется при любом виде РИР в заполняющихся и незаполняющихся скважинах, когда вымыв тампонирующего состава из зоны изоляции не планируется.

При доставке тампонирующей смеси в скважину нижний конец НКТ находится ниже зоны ввода, а при задавливании смеси в пласт – выше него. Нижний конец НКТ устанавливают ниже зоны ввода на 1 — 2 м или у нижней границы планируемого цементного стакана. Закачивают и продавливают тампонирующую смесь до равновесия столбов жидкости в трубах и кольцевом пространстве за НКТ. НКТ приподнимают выше уровня тампонирующей смеси в колонне на 30 — 50 м. При обратной промывке производят контрольный вымыв для гарантии отсутствия тампонирующей смеси в кольцевом пространстве за НКТ. Тампонирующую смесь задавливают в пласт до достижения требуемого давления. Затем давление плавно снижают до планируемого значения и скважину оставляют в покое на время ОЗЦ.

Тампонирование под давлением с непрерывной прокачкой тампонирующей смеси по затрубному пространству.

Cпособ применяется для устранения негерметичности обсадных колонн, когда местоположение дефекта не установлено и непрерывная закачка жидкости через него при давлениях, допустимых для колонны, невозможна, а приемистость характеризуется лишь падением при опрессовке колонны на воде.

Нижний конец НКТ устанавливают на 5 — 10 м выше искусственного забоя. В качестве тампонажного материала используются гелеобразующие или водонерастворимые отверждающиеся ПТМ, рецептура которых подбирается по максимальной температуре в стволе скважины. Приготовленную тампонирующую смесь перекачивают в одну из половин мерной емкости цементировочного агрегата (ЦА). Другую половину заполняют буровым раствором. Закачивая буровой раствор в затрубное пространство при открытом трубном с подачей 3 — 5 л/с, восстанавливают циркуляцию. Штуцеруя выкид из НТК, устанавливают давление в колонне при циркуляции жидкости, не превышающее регламентированное при опрессовке скважины.

Читайте так же:
Полусухая песочно цементная стяжка

Не прекращая закачки, переключают краны ЦА на подачу тампонажного состава в скважину. Тампонажный раствор прокачивают по затрубному пространству, не допуская превышения давления в колонне над допустимым. По мере перехода раствора из затрубного пространства в НКТ, постепенно уменьшая подачу насосов, снижают давление прокачки от 20 до 30 % ниже первоначального и вымывают излишки тампонирующей смеси на поверхность. Скважину оставляют в покое на период ОЗЦ.

При использовании отверждающихся полимерно-тампонажных материалов (ПТМ) после РИР НКТ поднимаются из скважины.

Тампонирование под давлением прокачкой тампонирующей смеси по затрубному пространству с остановками.

При этом способе допускаются периодические остановки при прокачке тампонирующей смеси по затрубному пространству для наблюдения за динамикой изменения избыточного давления, что позволяет установить местоположение негерметичного интервала колонны. При выполнении работ в качестве тампонажных материалов используются только гелеобразующие ПТМ. Приготовляют не менее 1 м3 вязкой тампонирующей смеси. Колонну спрессовывают водой, фиксируют величину снижения давления ∆р в течение контрольного времени tК. При открытом выкиде из затрубного пространства закачивают приготовленный тампонирующий состав в НКТ. Смесь продавливается буровым раствором и вытесняется из НКТ. Выкид из затрубного пространства закрывают и, продолжая закачку бурового раствора, давление в затрубном пространстве колонны доводят до значения, допускаемого при опрессовке.

Колонну выдерживают под давлением в течение контрольного времени tк фиксируют величину снижения давления ∆р. Если результат опрессовки не отличается от предыдущих работ, то, снижая давление в затрубном пространстве и продолжая закачивать буровой раствор в НКТ, тампонирующую смесь перемещают по затрубному пространству для опрессовки следующего, расположенного выше интервала колонны. Поинтервальную опрессовку продолжают до тех пор, пока резкое уменьшение р не укажет на перекрытие тампонирующим составом негерметичного интервала колонны.

Количество продавочной жидкости для очередного перемещения состава должно составлять не более 80 % от его объема. Местоположение верхней Lв, и нижней Lн границ интервала негерметичности определяют по формулам:

формула количества продавочной жидкости

где Н1 — длина НКТ, м;

Vв — объем высоковязкой жидкости, м3;

V0 — объем 1 м затрубного пространства эксплуатационной колонны, м3;

n — порядковый номер спрессовываемого интервала колонны.

Затем скважину выдерживают под давлением до истечения срока ОЗЦ. Излишки состава вымывают из скважины.

Тампонирование под давлением с применением пакера

Этот способ применяется в следующих случаях:

  • — для защиты обсадных колонн при давлении нагнетания, значение которого превышает допустимое для опрессовки;
  • — для защиты продуктивных пластов от загрязнения при нагнетании тампонирующей смеси в изолируемый интервал, расположенный ниже зоны перфорации:
  • — для направленной подачи тампонирующей смеси под давлением в изолируемый объект, выше которого имеются негерметичные отверстия в колонне.

Применение способа допускается в заполняющихся и незаполняющихся скважинах. Тампонирование под давлением по затрубному пространству при установленном пакере запрещается, кроме случаев применения гелеобразующих ПТМ или использования алюминиевых или других легкоразбуриваемых НКТ.

НКТ спускают с пакером, который располагается над зоной ввода тампонирующей смеси за колонну. Рекомендуется низ пакера оборудовать алюминиевым хвостовиком длиной не менее 3 м, башмак которого устанавливают над зоной ввода на расстоянии до 3 м. Проверяют чистоту спущенных труб прокачкой в НКТ бурового раствора в количестве, равном их внутреннему объему от устья до статического уровня. Устанавливают пакер. Проверяют приемистость изолируемого объекта при установившемся режиме подачи насосов прокачкой в НКТ бурового раствора в количестве не менее внутреннего объема труб. Тампонирующую смесь закачивают в НКТ. Закачивают расчетный объем продавочной жидкости. Если надпакерное затрубное пространство герметично, то для уменьшения осевой нагрузки на пакер рекомендуется в кольцевое пространство закачать буровой раствор и создать давление, допускаемое при опрессовке колонны.

Тампонирующую смесь залавливают в пласт. Снижают давление в трубном и затрубном пространствах. Освобождают пакер. Распакеровку контролируют расхаживанием колонны НКТ. При наличии циркуляции излишки тампонирующей смеси вымывают из скважины обратной или прямой промывкой. Поднимают 100 — 150 м НКТ, заполняют скважину буровым раствором и оставляют в покое на время ОЗЦ. В заполняющихся скважинах после работ НКТ поднимают на 50 — 100 м выше поглощающего интервала (зоны дефекта колонны, интервала перфорации). Перед ОЗЦ для вытеснения возможных остатков тампонирующей смеси прокачивают в трубное и затрубное пространство буровой раствор в количестве, равном объему НКТ и объему колонны от башмака труб до нижней границы поглощающей зоны.

Тампонирование скважин

тампонирование скважинТампонирование скважины на воду является неотъемлемой частью технологического процесса.

Целью тампонирования является:

  • изоляция и разделение отдельных водоносных горизонтов;
  • предохранение обсадных труб от карродирующего воздействия солей подземных вод;
  • выполнения санитарных мероприятий по изоляции непригодных для водоснабжения водоносных горизонтов от пригодных к эксплуатации;
  • ликвидации скважин.

Существует два типа тампонирования:

  1. временное – глиной и различными тампонами,
  2. постоянное – заливкой скважины цементным раствором.

Временное тампонирование применяется в период испытания скважины для изоляции водоносных горизонтов или их отдельных интервалов.

Постоянное тампонирование проводят на длительный период, часто на весь срок эксплуатации скважины. Здесь еще можно сказать, что тампонирование глиной применяется при ликвидации неглубоких скважин с безнапорными водоносными горизонтами и при борьбе с поглощением промывочной жидкости.

Читайте так же:
Раствор марка 150 норма цемента

Временное разделение скважины на отдельные участки производится с применением специальных устройств – тампонов (их еще называют пакерами). Тампоны используются при изучении водообильности и удельного водопоглощения трещиноватых и пористых горных пород, а также при проверке качества цементирования скальных пород при их искусственном упрочнении.

Эти работы проводят нагнетанием или наливом воды в скважину ниже установленного тампона или между двумя жестко соединенными тампонами. Тампоны после каждого нагнетания (налива) воды передвигают снизу вверх или сверху вниз, тем самым достигается поинтервальное исследование пласта. При опробывании методом снизу вверх изученный интервал или забивают глиной или цементируют. При опробывании сверху вниз скважину последовательно углубляют на интервал опробывания (5-10 метров). В обоих случаях тампон устанавливают в верхней части исследуемого каждого последующего интервала опробывания.

Конструктивное решение предполагает одинарные и двойные тампоны.

По принципу действия различают тампоны:

  • механические,
  • гидравлические,
  • пневматические.

Принцип действия тампонов основан на расширении резиновой манжеты (тампона) и уплотнении зазора между стенками скважины и колонной труб, на которую опускается тампон.

Резиновый упрощенный тампон состоит из двух труб, соединенных патрубком, на наружной стороне которого укреплена резиновая манжета. При вращении с поверхности колонны труб вправо патрубок ввинчивается в муфту трубы и манжета-расширитель уплотняет зазор между стенками скважины. Для нормальной работы этого тампона в нижнюю часть трубы помещают плоское долото, залавливаемое в забой скважины.

Одинарный пневматический (гидравлический) тампон приводится в действие сжатым воздухом или водой. При нагнетании сжатого воздуха или воды резиновая камера раздувается и плотно прилегает к стенкам трубы и скважины, тем самым разделяя ее на участки. Двойной механический тампон состоит из двух тампонов – верхнего и нижнего, разделенных перфорированной трубкой. В остальном конструктивно он похож на одинарный тампон. Ниже приведем схемы тампонирования скважин.

Вдавливание колонны обсадных труб в пласт жирной глины.Достаточно простой способ тампонирования затрубного пространства. Породы в месте тампонирования разбуривают ступенчато долотами малого диаметра. При роторном бурении в скважину опускают колонну обсадных труб, снабженную башмаком без уширенной части. К поверхности этого башмака после срезки уступов хорошо прилегает слой глины. Чем длиннее башмак, тем надежнее тампонирование. Тем не менее, башмак не стоит оставлять внутри пласта с песком, т.к. это способно вызвать спаривание колонн песком, который проникает в зазор между предыдущей и последующей колоннами обсадных труб.

Тампонирование с нижней пробкой. Применяют при роторном способе бурения. Заключается в том, что в скважину, заполненную на определенную глубину шариками из глины или цементным раствором, вдавливают колонну обсадных труб, снизу закрытую пробкой. Глина и цемент вдавливаются в затрубное пространство. При тампонировании цементом пробку разбуривают через 1-3 суток. Если колонна труб уже находится в скважине, ее нижний обрез закрывают деревянной затяжной пробкой.

Тампонирование с подачей цементного раствора по заливочным трубкам. В колонну обсадных труб по заливочным трубкам подается цементный раствор, а затем насосом промывочная жидкость. Последняя выдавливает цементный раствор в затрубное пространство. После затвердения цементного раствора образовавщуюся цементную пробку разбуривают. Слой цемента или глины нужен для предупреждения прорыва в затрубное пространство промывочной жидкости.

Перед тампонированием для ликвидации глинистых пробок затрубное пространство скважин роторного бурения промывают глинистым раствором. Помимо этого, для свободного допуска раствора в затрубное пространство колонну обсадных труб приподнимают над забоем.

Вдавливание колонны обсадных труб, устанавливаемой в фильтрующих породах, в слой мятой жирной глины. Применяют при ударном бурении в скважинах, закрепляемых трубами одновременно с бурением, когда не обеспечивается надежное естественное тампонирование. Ниже башмака колонны диаметр скважины расширяют примерно на 15-20 см., а пространство заполняют подсушенными шариками хорошо промятой глины и трамбуют слоями. Колонну обсадных труб задавливают до забоя, а затем продолжают бурение долотом меньшего диаметра. Расширенную часть скважины рекомендуется также заполнять цементным раствором.

Цементация затрубного пространства с двумя деревянными разделительными пробками. Наиболее надежный способ тампонирования. Нижняя пробка предупреждает смешение подаваемого в обсадную колонну цементного раствора с поступающей промывочной жидкостью. Дошедшая до забоя нижняя пробка пропускает цементный раствор в затрубное пространство. Верхняя пробка выполняет роль поршня, выдавливающего раствор в затрубное пространство. Она продвигается вниз к первой пробке под давление поступающей промывочной жидкости.

Манжетное тампонирование цементом. Его применяют для одноколонных конструкций.На уровне или чуть выше кровли водоносного горизонта на колонне обсадных труб устанавливают обратный клапан или деревянную пробку. С наружной поверхности колонны выше клапана закрепляют брезентовую манжету в виде воронки. Цементный раствор продавливают в затрубное пространство через ряд отверстий диаметром около 1,5 см, предварительно высверленных равномерно вдоль обсадной трубы. Потом клапан разбуривают.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector