Общие сведения о цементировании скважин.

Разобщение пластов при существующей технологии крепления скважин - завер­шающий и наиболее ответственный этап, от качества выполнения которого в значи­тельной степени зависит успешное строительство скважины. Под разобщением пластов понимается комплекс процессов и операций, проводимых для закачки тампонажного раствора в затрубное пространство (т. е. в пространство за обсадной колонной) с целью создания там надежной изоляции в виде плотного материала, образующегося со време­нем в результате отвердения тампонажного раствора. Поскольку в качестве тампонаж­ного наиболее широко применяется цементный раствор, то и для обозначения работ по разобщению используется термин «цементирование».

Наиболее важные функции цементного кольца следующие:

• Предотвращение перетока от одного пласта к другому или от плата до поверхно­сти через annulus между обсадной колонной и стволом;

• Удержание обсадной колонны (особенно кондуктор);

• Защита обсадной колонны от коррозии пластовыми жидкостями.

Цементный камень за обсадной колонной должен быть достаточно прочным и непроницаемым, иметь хорошее сцепление (адгезию) с поверхностью обсадных труб и со стенками ствола скважины. Высокие требования к цементному камню обусловли­ваются многообразием его функций: плотное заполнение пространства между обсадной колонной и стенками ствола скважины; изоляция и разобщение продуктивных нефтега­зоносных горизонтов и проницаемых пластов; предупреждение распространения нефти или газа в затрубном пространстве под влиянием высокого пластового давления; заяко- ривание обсадной колонны в массиве горных пород; защита обсадной колонны от кор­розионного воздействия пластовых вод и некоторая разгрузка от внешнего давления.

Следует отметить, что роль и значение цементного камня остаются неизменными на протяжении всего срока использования скважины, поэтому к нему предъявляются требования высокой устойчивости против воздействия отрицательных факторов. Цементирование включает пять основных видов работ:

• приготовление тампонажного раствора;

• закачку его в скважину;

• подачу тампонажного раствора в затрубное пространство;

• ожидание затвердения закачанного материала;

• проверку качества цементировочных работ.

Оно проводится по заранее составленной программе, обоснованной техническим расчетом.

Существует несколько способов цементирования. Они различаются схемой пода­чи тампонажного раствора в затрубное пространство и особенностями используемых приспособлений. Возможны два варианта подачи тампонажного раствора в затрубное пространство:

• раствор, закачанный внутрь цементируемой обсадной колонны, проходит по ней до башмака и затем поступает в затрубное пространство, распространяясь снизу вверх (по аналогии с промывкой называется цементированием по прямой схеме);

• тампонажный раствор с поверхности подают в затрубное пространство, по кото­рому он перемещается вниз (цементирование по обратной схеме).

В промышленных масштабах применяют способы цементирования по прямой схе­ме. Если через башмак обсадной колонны в затрубное пространство продавливают весь

тампонажный раствор, способ называется одноступенчатым (одноцикловым) цементиро­ванием. Если обсадная колонна на разных уровнях оснащена дополнительными приспо­соблениями (заливочными муфтами), позволяющими подавать тампонажный раствор в затрубное пространство поинтервально на разной глубине, способ цементирования назы­вается многоступенчатым (многоцикловым). Простейший и наиболее распространенный способ - цементирование в две ступени (двухступенчатое). Иногда возникает необходи­мость не допустить проникновения тампонажного раствора в нижнюю часть обсадной колонны, расположенную в интервале продуктивного пласта, тогда этот интервал в за- трубном пространстве изолируется манжетой, установленной на обсадной колонне, и сам способ цементирования называется манжетным. Выделяются также способы цементиро­вания потайных колонн и секций, поскольку тампонажный раствор в этом случае закачи­вают по бурильной колонне, на которой спускают секцию или потайную колонну.

В мелких скважинах (например, структурных), которые заведомо не вскрывают продуктивных залежей и интервалов с высоким пластовым давлением, затрубное про­странство можно изолировать тампонированием нижней части обсадной колонны гли­ной. Тампонирование выполняется по более простой технологии, чем цементирование, и обеспечивает лишь временную и довольно слабую изоляцию.

Тампонирование обсадной колонны в скважине может осуществляться задавливани- ем обсадной колонны на глубину до 0,8... 1,2 м в пласт глины мощностью не менее 2,5...3,0 м; по способу с нижней пробкой, когда глину в виде шариков предварительно за­брасывают на забой, а затем продавливают в затрубное пространство самой обсадной ко­лонной, нижний конец которой перекрыт пробкой; по способу с верхней пробкой; в этом случае в нижнюю трубу набивают глину, над ней помещают пробку, с помощью которой вблизи забоя глину выпрессовывают под действием нагнетаемой с поверхности жидкости.

Преимущество метода тампонирования глиной состоит в том, что после заверше­ния всех работ в скважине обсадная колонна может быть освобождена и извлечена для последующего использования.

Цементирование скважин является сложной инженерной задачей, требующей пристального внимания на всех этапах строительства скважин.

Обеспечение качественного цементирования скважин позволяет резко увеличить долговечность скважин и срок добычи безводной продукции.

Существующая отечественная цементировочная, техника, технологическая оснастка, тампонажные материалы позволяют обеспечить качественное крепление скважин при выполнении следующих условий:

• Неуклонного выполнение требований технологического регламента крепления скважин;

• Соблюдения технологической дисциплины тампонажной бригадой;

• Высокой квалификации тампонажной бригады;

• Использование качественных тампонажных материалов;

• Составления паспортов крепления скважин с учетом полного фактора горно­геологических условий крепления;

• При существующей технике и технологии крепления скважин повышения каче­ства цементирования возможно за счет:

• получения и использования достоверной геофизической информации по состоя­нию ствола скважины;

• правильного подбора промывочной жидкости в процессе бурения с целью умень­шения кавернообразования;

• правильного выбора буферной жидкости;

• обеспечения турбулентного режима течения тампонажного раствора в затрубном пространстве при закачке;

• жесткого контроля за параметрами цементного раствора в течении всего периода цементирования;

• использования высокоэффективного селективно-манжетного цементирования при цементировании водоплавающих залежей и малой мощностью непроницаемых глинистых перемычек;

• очистка застойных зон от бурового раствора при проработке ствола скважины струйными кольмататорами.