Файл: Реферат Дисциплина Предупреждение и ликвидация осложнений и аварий при строительстве скважин Тема реферата Методы и устройства для исследования поглощающих пластов в разрезе бурения скважины.docx

2.2. Установка мостов.

Целью установки мостов является:

• 
  ликвидация поглощений буровых и тампонажных растворов;
  
• 
  получение в скважине устойчивого водогазонепроницаемого цементного стакана (моста) определенной прочности для перехода на вышележащий объект;
  
• 
  забуривание нового ствола скважин;
  
• 
  укрепление кавернозной части ствола скважин;
  
• 
  ликвидация желобных выработок;
  
• 
  ликвидация нефтегазоводопроявлений;
  
• 
  консервация или ликвидация скважин.
  

Установкой моста называется операция по доставке тампонажной смеси в определенный интервал ствола скважин и удержание ее там до схватывания.

Технологический процесс установки моста и его качество зависит от ряда условий. К этим условиям относят:

• 
  поглощение или нефтегазопроявления в интервале установки моста;
  
• 
  большая кавернозность ствола скважины;
  
• 
  высокие градиенты пластового давления между разобщаемыми пластами;
  
• 
  состав флюидов и их свойства в поглощающих или проявляющих горизонтах;
  
• 
  температуры и давления в интервале установки моста.
  

Поскольку мосты выполняют конкретные задачи, к ним предъявляются следующие требования:

• 
  долговечность, коррозионная устойчивость;
  
• 
  герметичность;
  
• 
  прочность;
  
• 
  несущая способность;
  
• 
  интервал расположения моста;
  
• 
  минимальное время схватывания после доставки тампонажного материала в интервал установки моста.
  

Указанные требования обусловлены конкретными геолого-технологическими условиями и назначением моста. Логично, что требования к надежности и долговечности, герметизирующей способности и прочностным свойствам цементных мостов должны соответствовать требованиям, предъявленным к крепи скважины [5].

Несущая способность моста зависит от его высоты, толщины слоя фильтрационной корки на стенке скважины. При удалении рыхлой части глинистой корки достаточна высота моста 25-30 м, а при ее наличии необходимая высота моста может увеличиваться до 250 м. Герметичность моста зависит от высоты, состояния поверхности контакта, т.к. давление, при котором происходит прорыв флюида, прямо пропорционально длине моста и обратно пропорционально толщине корки.

---

Мосты должны быть прочными. Если при испытании на прочность мост не разрушается при создании на него удельной осевой нагрузки 3-6 МПа, то его прочностные свойства удовлетворяют условиям забуривания нового ствола. К мостам для забуривания нового ствола предъявляются дополнительные требования по высоте. Это обусловлено тем, что прочность верхней части моста должна обеспечить возможность забуривания нового ствола с определенной интенсивностью искривления, а нижняя часть должна надежно изолировать старый ствол [4].

2.3.Тампонажные смеси и пасты для изоляции зон поглощений

Для изоляции зон поглощения в настоящее время широко применяют различные тампонажные смеси и пасты, получаемые на неорганической основе вяжущих материалов (гипсов, цемента), полимерных соединений, глинистого раствора с добавками наполнителей и химических реагентов.

Опыт борьбы с поглощением буровых и тампонажных растворов показывает, что успех изоляционных работ в большей степени зависит от свойств и качества применяемых тампонирующих смесей. Успех работ по перекрытию каналов ухода бурового и тампонажного растворов в пласте зависит от структурно-механических свойств тампонажных смесей, правильно подобранных рецептур и технологии доставки их в скважину.



Рисунок 2: Классификация тампонажных смесей для изоляции зон поглощений

К тампонажным смесям, применяемым для изоляции зон поглощения предъявляют следующие требования [6]:

• 
  тампонажная смесь должна обладать хорошей текучестью и сохранять ее в течении времени, необходимого для закачивания и продавки в каналы поглощающего пласта;
  
• 
  плотность смеси должна быть близкой к плотности бурового раствора, что в меньшей степени нарушает равновесие в системе скважина-пласт;
  
• 
  сроки схватывания, а также пластическая прочность смеси должны легко регулироваться, время начала схватывания смеси должно превышать время, необходимое для доставки смеси в намеченный интервал и продавливание ее в пласт, на 20-25 %.
  
• 
  Тампонажные смеси должны:
  
• 
  образовывать в порах и трещинах горных пород тампонажный камень или прочный тампон;
  
• 
  при твердении (упрочнении) не давать усадки с образованием трещин и быть непроницаемыми для жидкостей и газов;
  
• 
  проникать в поры и микротрещины при избыточном давлении, но в то же время не растекаться в трещинах под действием собственной массы;
  
• 
  обладать хорошей сцепляемостью со стенками трещины (поры);
  
• 
  обладать закупоривающей способностью вследствие изменения физико-механических свойств в процессе движения;
  
• 
  быть устойчивыми к седиментации;
  
• 
  не должны ухудшать изоляционные свойства при взаимодействии с пластовыми водами поглощающего горизонта;
  
• 
  оказывать на тампонируемые породы закрепляющие действие;
  
• 
  смесь должна сохранять стабильность при температуре и давлении в условиях в изолируемом горизонте;
  
• 
  после закачки в зону поглощений смесь должна быстро схватиться и приобрести в минимальные сроки достаточную прочность (не менее 0,5-1,4 МПа при испытании образцов на сжатие через 8-16 часов);
  
• 
  смесь должна быть устойчивой к разбавлению пластовыми водами [4].
  

---

---

2.4. Изоляция зон поглощения тампонажными смесями с использованием специальных оболочек или обсадных колонн.

Для ликвидации так называемых “катастрофических” поглощений бурового раствора, приуроченных к большим трещинам и кавернам, разработаны различные перекрывающие устройства.

Сущность этого способа изоляции зоны поглощения заключается в установке в интервале поглощения специальных проницаемых или непроницаемых оболочек.

Брезентовая оболочка имеет длину 4 - 8м, а диаметр ее подбирают в зависимости от размеров каверн. Оболочку помещают в корпус турбобура, закрытый снизу деревянной пробкой, и заполняют цементным раствором. Корпус турбобура спускают на бурильных трубах до интервала поглощения, после чего из него путем нагнетания в трубы промывочной жидкости выдавливают пробку и брезентовую оболочку (рисунок 14, схема 1).

Нейлоновая оболочка (рисунок 14, схема II) применяется за рубежом, диаметр ее 46 - 61 см. Нейлоновая оболочка прикреплена к перфорированной трубе из пластмассы при помощи ободов из нержавеющей стали. На каждом конце перфорированной трубы находятся центраторы из жесткой резины или цемента. По всей длине оболочки через каждые 0,3 м к ней прикреплены резиновые манжеты, предохраняющие ее от разрушения. Приспособление с помощью левой резьбы присоединяют к концу бурильной колонны и опускают в скважину. После закачки в него цементного раствора, вращением вправо бурильную колонну отсоединяют и извлекают из скважины. После периода ОЗЦ все части приспособления и цементную пробку разбуривают.

Капроновая сетка и устройство для транспортировки ее до зоны поглощения УГТП-2 (рисунок 15, схема III) предложены ВНИИБТ, диаметр сетки 2-3 м, размер ячейки 5х5 мм.

Капроновую сетку укладывают и укрепляют на дюралевой перфорированной трубе.

УГIП-2 на бурильных трубах опускают до подошвы поглощающего пласта. В бурильные трубы бросают пробку, которую продавливают промывочной жидкостью. Пробка садится на седло в башмаке и перекрывает его отверстие. При дальнейшем прокачивании жидкости вследствие повышения давления срезаются штифты, удерживающие башмак.

Башмак с перфорироваиной трубой и укрепленной на ней сеткой выходит из защитного кожуха. Затем прокачивают тампонажную смесь с добавкой наполнителя (кожа -”горох”).

---

После периода ОЗЦ перфорированную трубу, башмак и пробку разбуривают вместе с цементным стаканом.

Дюралевая кассета (рисунок 14, схема IV). Дюралевый лист длиной 8 - 10 м при помощи специальной установки свертывают в трубу с навинченным на нее переводником, а снизу укрепляют башмак на штифтах. На переводнике и башмаке имеются специальные цилиндрические выступы, на которых устанавливают свернутую кассету. Затем трубу с кассетой укрепляют в защитном кожухе при помощи шифтов.

Устройство на бурильных трубах спускают в скважину до кровли поглощающего пласта. Предварительно интервал поглощения при помощи специального расширителя увеличивают в диаметре.



Рисунок 3: Перекрывающие устройства:

1 - переводник; 2 - обратный клапан; З - корпус; 4 - брезентовая оболочка; 5 - цементный раствор; 6 - штифт; 7 - башмак; 8 - хомут; 9 - перфорированная труба; 10 - нейлоновая оболочка; 11 - резиновое кольцо; 12 - предохранительное кольцо; 13 - внутренняя труба; 14 - центратор; 15 - капроновая сетка; 16 - кожух; 17 - якорь; 18 - пробка; 19 - дюралевая кассета; 20 - шар; 21 – поршень; 22 - ограничитель; 23 - трос; 24 - штанга; 25 - прорезиненный рукав; 26 - замок; 27 - бурильная труба; 28 - полиэтиленовая или поролоновая оболочка; 29 - шпилька.
В бурильные трубы бросают шар из легкоразбуриваемого материала, который перекрывает отверстие в башмаке. При закачке в бурильные трубы промывочной жидкости создается давление и срезаются штифты, удерживающие внутреннюю трубу. Кассета вместе с внутренней трубой перемещается вниз до упора на кожухе. При дальнейшем повышении давления срезаются штифты, удерживающие башмак, и нижняя часть кассеты освобождается. Чтобы освободить верхнюю часть, бурильные трубы поднимают. За счет упругих сил кассета разворачивается в расширенной части ствола скважины. Затем закачивают цементный раствор.

Прорезиненный рукав и устройство для доставки его до зоны поглощения (рисунок 14, схема V). Устройство спускают в скважину на бурильных трубах и устанавливают в расширенной части ствола скважины. После промывки скважины продавливают пробку до посадки ее на поршень. За счет создаваемого перепада давления срезаются штифты. Поршень, штанги и замок перемещаются вниз, освобождая при этом тросы,

---