История развития технологии цементирования нефтяных и газовых скважин

В 1919 году молодым и безработным Эрлом Палмером Халлибуртоном, специалистом по цементированию скважин. Взяв напрокат грузовик, несколько быков и насос, Эрл нанял бригаду рабочих и построил деревянный цементировочный смеситель. С таким "оборудованием" он и начал свой нефтяной бизнес в Дункане, штат Оклахома...
И уже следующему, 1920 году, Халлибуртон купил и пустил в ход уже 3 машины, запатентовал революционный "Джет Миксер" (цементный смеситель), и расширил свой бизнес, работая уже на 500 скважинах в Техасе и Оклахоме.
1 июля 1924 года компания была наименована "Halliburton Oil Well Cementing Company" (HOWCO) и насчитывала около 60 человек.
В 1930-х г.г. Халлибуртон основал первые исследовательские лаборатории, где инженеры-химики тестировали и смешивали виды цемента. Кроме того, началось обширное исследование кислот, применяемых при расщеплении подземных пластов и способствующих повышению нефте- и газотдачи пласта (ПНП). В этих же годах компания выполняет первые оффшорные (морские) работы и цементирует свою первую морскую скважину на специальной барже с цементировочным агрегатом. Первые работы проводились в Мексиканском Заливе. Это было начало одного из самых распространённых видов работ в нефтяной промышленности.
В 1926 г.г.Халлибуртон сделал первые шаги к становлению одним из мировых лидеров. Компаниня продала 5 цементировочных агрегатов английской компании в Бирме, начав таким образом операции на Восточном Полушарии. В это же время Эрл посылает своих братьев основать филиалы в Канаде, провинции Альберта.
В 1940 году Халлибуртон появляется в Венесуэле.
К 1946 году компания открывает филиалы в Эквадоре, Колумбии, Перу, странах Среднего Востока.
В 1951 году Халлибуртон появляется в Европе как "Halliburton Italiana SpA.", затем - в Германии (Halliburton Company Germany GmbH), а ещё через несколько лет начал операции в Аргентине и открыл отделение в Англии.
В 1980-х годах компания стала работать в Китае и стала первой американской организацией, начавшей операции на китайских месторождениях.
1991 год - появление в России, открытие московского офиса, начало операций в Западной Сибири.

Цемент применяется для оборудования скважин с самого начала промышленной добычи нефти . За это время изменилось в лучшую сторону качество цементов , появились новые технологии закачки , различные добавки изменяющие свойства цементов . Однако стали сложнее и сами скважины , появились наклонные , горизонтальные , сверхглубокие , многоствольные скважины . Для каждой скважины , для каждого типа геологического строения участка и особенностей почвы следует подбирать свою технологию использования цемента и цементных смесей , технологию закачки и тип цемента . И не в последнюю очередь необходимо учитывать стоимость материалов и проведения работ , выполняя экономическое обоснование проекта скважины . Самое дорогие технологии и материалы не всегда самые выгодные

Недавно в Москве в рамках ежемесячной встречи Московской секции SPE выступил Бернар Пийо (Bernard Piot), специалист компании Schlumberger последние пять лет посвятивший изучению проблем цементирования скважин . В своем выступлении , которое было озаглавлено “Цементы и цементирование : устаревший метод в будущем ? “, г-н Пийо кратко коснулся истории вопроса и познакомил присутствующих с современными технологиями и тенденциями в развитии теории и практики цементирования скважин .

История цементирования скважин началась практически одновременно с бурением и имела быстрое развитие. Г-н Пийо описал основные этапы развития технологии цементирования скважин, с акцентом на приготовление цементной смеси, добавки, закачку цемента и оценку качества смеси (каротаж). Однако, несмотря на все эти разработки, цементирование скважины не всегда проходит удачно. Альтернативные методы изоляции были внедрены для того, чтобы дополнять или даже подавлять необходимость цементирования скважины. Данные методы снижают общие затраты на скважину, позволяя бурить гораздо более длинные секции без необходимости спуска обсадных колонн и поэтому можно проектировать скважины более малого диаметра, способные достигнуть целевого пласта. В ходе разработки новых месторождений, а также повторного освоения зрелых месторождений и ликвидации истощенных скважин были выработаны дополнительные требования к качеству изоляционного материала.

Отрасль ответила изобретением новых цементирующих веществ. Например, за последние 10 лет на нефтяных месторождениях была адаптирована идея применения бетона, позволяющая сохранить тоже качество цементного раствора, независимо от его плотности, варьирующейся от 0.9 до 2.8 SG. Аналогичным образом, растущей проблемой становится надежность изоляции. Для этого, были разработаны системы цементирования со специальными механическими свойствами, которые в настоящее время внедряются повседневно для получения длительной изоляции. Такие цементы могут быть достаточно гибкими для отслеживания без неудачной деформации, вызванной незапланированными изменениями давления и/или температуры в обсадной колонне во время эксплуатации скважины. Поэтому, цементирование скважины заключается не только в закачке простого цемента Портланд. Сегодня это инструмент, используемый для проектирования цементных решений конкретного назначения. Такие специализированные цементы варьируются от базовых до высокотехнологичных, отвечая практически любым требованиям, устанавливаемым при закачивании скважины.

Многоцелевое назначение и эксплуатационная гибкость технических решений на основе подобных цементов, отвечающих «цементным» требованиям скважины, делает их ключевым элементом при строительстве современной скважины, так как дизайн скважины может быть различным, в зависимости от свойств новых цементирующих веществ. В наборе инструментов начинает появляться все больше и больше средств отвечающих и адаптирующихся к скважинным требованиям завтрашнего дня, делая, таким образом, цемент, возрастом более 100 лет , материалом будущего.