Перед тем как начать процесс цементирования скважины, она должна быть подготовлена следующим образом:

– обсадная колонна должна быть заполнена однородным по физическим свойствам буровым раствором и не должна содержать газовоздушных пузырьков;

– обсадная колонна должна быть центрирована по всей длине. Колонны труб устанавливают в скважине с помощью центрирующих фонарей. Чаще всего центрирующие фонари ставят на ту часть эксплуатационной колонны, которая перекрывает продуктивные и водоносные горизонты;

– размеры обсадной трубы выбирают таким образом, чтобы разница между нормальным диаметром скважины или внутренним диаметром промежуточной колонны и внешним диаметром основной колонны составляла не менее 30 мм;

– перед цементированием с наружной поверхности колонны должны быть удалены ржавчина, всевозможные корки и загрязнения мазутами и нефтепродуктами, которые могут привести к ухудшению контактных связей цементного кольца с поверхностью колонны, а также могут препятствовать свободному прохождению скважинных приборов.

Закрепление колонны обсадных труб и кондуктора в скважине цементным камнем служит для обеспечения герметичности затрубного пространства и предотвращения коррозии. При этом должно обеспечиваться:

– разобщение вскрытых скважиной пластов-коллекторов (продуктивных, водосодержащих, поглощающих);

– предотвращение выхода на поверхность агрессивных вод, нефти и газа и загрязнения ими окружающей среды, а также предохранение колонны от коррозии и разрушения;

– предотвращение загрязнения пресноводных пластов коллекторов минерализованными водами других горизонтов.

Методы цементирования скважин.

Существует ряд методов цементирования скважин, таких как одноступенчатое цементирование, двухступенчатое цементирование, манжетное цементирование, цементирование хвостовиков, цементирование под давлением.

В зависимости от условий залегания нефтяных или газовых пластов, степени их насыщенности, литологического состава, проницаемости применяют тот или иной метод цементирования скважины.

Одноступенчатое цементирование скважин.

Одноступенчатое цементирование скважин наиболее распространенный вид цементирования. Процесс цементирования заключается в следующем. После того как обсадная колонна спущена, скважину подготавливают к цементированию, промывая ее после спуска обсадной колонны труб. Для этого на спущенную колонну труб навинчивают цементировочную головку и приступают к промывке труб. После того как скважина промыта, все линии от цементировочного агрегата до цементировочной головки опрессованы и проверены, приступают к приготовлению и закачиванию цементного раствора в скважину (рисунок 4).

---

Рекомендуется непосредственно перед началом затворения цементной смеси произвести закачивание в колонну буферной жидкости, в качестве которой наиболее часто используются вода и водные растворы солей. Объем буферной жидкости рассчитывается из условий допустимого гидростатического давления на продуктивный пласт. После закачивания буферной жидкости в колонну опускают нижнюю пробку.



Рисунок 4 – Стадии процесса цементирования с двумя пробками
Затем при помощи цементосмесителей и цементировочных агрегатов приготавливают цементный раствор, который агрегатами прокачки прокачивают в скважину. После закачки цементного раствора из цементировочной головки продавливают верхнюю пробку, и цементный раствор между двумя пробками движется к башмаку колонны.

Затем приступают к продавливанию цементного раствора вниз. Буровые насосы перекачивают глинистый раствор в тарированные мерники цементировочных агрегатов. При продавке цементного раствора ведется счет закачиваемой в колонну продавочной жидкости. Это делается для того, чтобы до прокачки оставшегося объема (0,5‒1,0 м³) продавочной жидкости перейти на один агрегат, которым производится посадка пробок на упорное кольцо. Этот момент характеризуется резким повышением давления на заливочной головке, так называемым ударом.

Схема двухступенчатой заливки скважины.

Схема двухступенчатой заливки скважины (рисунок 5) применяется в следующих случаях:

– если возникают трудности технического порядка, не позволяющие поднять уровень цементного раствора на нужную высоту;

– при наличии на забое скважины высокой температуры, ограничивающей во времени проведение одноступенчатого цементирования;

– в отдельных случаях, не требующих заполнять заколонное пространство цементом полностью.

Для проведения двухступенчатого цементирования необходимо внутри обсадной колонны на некотором расстоянии от забоя установить специальную заливочную муфту (рисунок 5).



Рисунок 5 – Заливочная муфта
Первая ступень цементирования заключается в поднятии цемента на заданную высоту от башмака колонны. Одновременно заливается вторая ступень через цементировочные отверстия заливочной муфты. После твердения цемента спускают бурильную колонну с долотами

---

, разбуривают цементные пробки, промывают скважину до цементного стакана в башмаке колонны и проверяют высоту подъема первой и второй ступени цементирования.

Первая ступень цементирования заключается в поднятии цемента на заданную высоту от башмака колонны. Одновременно заливается вторая ступень через цементировочные отверстия заливочной муфты. После твердения цемента спускают бурильную колонну с долотом и разбуривают цементные пробки, промывают скважину до цементного стакана в башмаке колонны и проверяют высоту подъема первой и второй ступени цементирования.

Двухступенчатый способ цементирования ствола скважины часто применяют с некоторыми изменениями, например, проводят заливки с выдержкой во времени между затворением первой и второй порции цемента.
2.3 Манжетное цементирование
производится в тех случаях, когда при нормальном цементаже возникает опасность цементирования малодебитных или сильно дренированных пластов, что может снизить производительность скважины. Нижняя часть эксплуатационной колонны (в интервале коллектора) составляется из специально перфорированных труб‒фильтров.

Цементный раствор в заколонное пространство поступает через блоковые отверстия в обсадных трубах, расположенных над фильтром. Ниже боковых отверстий внутри обсадной колонны устанавливается прямой клапан, открывающийся вверх и пропускающий жидкость только в одном направлении - снизу вверх, а снаружи устанавливается воронкообразная манжета, преграждающая движение цемента вниз.

При двухступенчатом и манжетном цементировании широко применяются заколонные пакеры. Пакер опускают в скважину на обсадной колонне. При двухступенчатом цементировании пакер размещают между ступенями цементирования, а при манжетном – над продуктивным пластом. Цементирование первой ступени (ниже пакера) проводят через башмак колонны, а второй (выше пакера) – через цементировочные отверстия пакера с использованием верхней цементировочной пробки. При манжетном цементировании скважины применяют верхнюю цементировочную пробку, а пакеровку осуществляют промывочной жидкостью или порцией тампонажного раствора.

3 Геофизические методы для контроля технического состояния скважин
В современной комплексной скважинной аппаратуре для контроля технического состояния скважин используется следующие методы ГИС: радиоактивные методы

3.1 Радиоактивные методы
Для контроля качества цементирования скважин применяют метод рассеянного гамма‒излучения, который основан на зависимости интенсивности рассеянного гамма-излучения от плотности вещества основных сред, слагающих обсаженную скважину в интервале исследования. При этом, так как плотность цементного камня в большинстве случаев значительно больше, чем плотность бурового раствора, против зацементированной части скважины интенсивность рассеянного гамма-излучения будет значительно ниже, чем в незацементированном интервале.

---

Схема регистрации рассеянного гамма-излучения в обсаженной скважине имеет ряд принципиальных отличий от аналогичной схемы в открытом стволе при плотностном ГТК (рисунок 6).



Рисунок 6 – Схема измерения методом ГГЦ

Прибор имеет максимально приближенное к внутреннему диаметру колонны поперечное сечение и центрирован в колонне для ослабления влияния плотности и состава жидкости в колонне. Гамма–излучение от источника, взаимодействуя с колонной, средой в заколонном пространстве и пластом, испытывает, как правило, несколько актов упругого рассеяния (комптон–эффект) с изменением первоначального направления и частичной потерей энергии каждым гамма–квантом, а также фотоэлектрическое поглощение, преимущественно в колонне, с полным исчезновением кванта.

Интенсивность гамма-квантов, возвращающихся в прибор под определенным углом и регистрируемых детекторами, функционально связана с объемной плотностью среды в затрубном пространстве и пласте, а также зависит от изменения толщины стенки обсадной колонны. Пренебрегая влиянием фотоэффекта, количественная оценка изменений плотности среды в затрубном кольцевом пространстве с учетом изменения плотности породы и конструкции скважины возможна с абсолютной погрешностью до
±0,15 г/см³.

Основными средами, определяющими интенсивность регистрируемого рассеянного гамма-излучения в обсаженной скважине, являются:

– металлическая колонна обсадных труб;

– жидкость, находящаяся внутри обсадной трубы;

– горные породы вокруг скважины;

– цементный камень (или буровой раствор) в затрубном пространстве.

Для контроля качества цементирования скважин применяют различные системы регистрации гамма-излучения, при этом одноканальный центрированный зонд с неколлимированными по радиальному углу индикатором и источником гамма-излучения позволяет регистрировать суммарную интенсивность рассеянного гамма-излучения по всему периметру колонны.

Для измерения толщины стенки обсадной трубы применяют неколлимированный по радиальному углу и жестко коллимированный по вертикальному углу (в пределах от 40 до 50°) зонд относительно оси колонн индикатором и источником. Длина зонда (расстояние между коллимационными окнами источника и регистратора) не должна превышать 9‒11 см, в этом случае имеет место инверсия эффекта плотности, что обеспечивает исключение влияния изменений плотности среды за колонной и получение высокой чувствительности к изменению толщины стенки колонны.

---

Для измерения плотности вещества в приборах последних модификаций (СГДТ‒3, СГДТ‒НВ и аналогичные им) применяют коллимированные по радиальному углу индикаторы, каждый из которых охватывает по 60° окружающего пространства при достаточно эффективной

экранировке каждого канала. Кроме этого, для максимально возможного снижения влияния плотности породы в каждом канале введена дополнительная коллимация по вертикальному углу.

В приборе СГДТ‒3 дополнительно введен канал измерения естественного гамма-излучения, а в приборе СГДТ‒НВ введен зонд нейтронного каротажа, обеспечивающий дополнительной информацией для контроля качества цементирования скважин, зацементированных аэрированными тампонажными смесями, у которых плотность соизмерима с плотностью бурового раствора. При нейтронном каротаже зондами разной длины в обсаженной скважине интенсивность потока нейтронов, регистрируемая детекторами, функционально связана с общим водосодержанием горной породы и среды в затрубном пространстве (включая связанную воду) при отсутствии в этих средах элементов с аномально высокими сечениями замедления нейтронов помимо водорода.
3.2 Термометрические методы

3.3 Акустическая цементометрия
3.4 Кавернометрия
В породах различной литологии фактический диаметр скважины не всегда соответствует диаметру долота. При этом наблюдается как уменьшение диаметра скважины, так и увеличение его, иногда весьма значительное. Данные о фактическом диаметре скважины необходимы для уточнения геологического разреза и используются при количественной интерпретации. Измерение фактического диаметра скважины осуществляется каверномерами (рисунок 8). Кривая измерения диаметра по стволу скважины называется кавернограммой.



Рисунок 8 ‒ Каверномер прои=филемер
Диаметр скважины определяют по формуле где :

‒ ‒ начальный диаметр при закрытых рычагах каверномера,

‒ ‒ постоянная каверномера. Для градуировки обычно используется крестовина с отверстиями, расположенными на одинаковом расстоянии от ее центра, в которые вставляются мерные рычаги, или набор градуировочных колец.

Собирается обычная схема измерения, минус источника питания подключается к корпусу прибора. При выбранной силе тока питания каверномера

---

Смотрите также файлы

• Особенности самоорганизации у подростков Понятие самоорганизации.pptx

• 3 Психологические причины трудностей детей в общении со сверстниками Задание 1.docx

• Параметры для сравнения речевых нарушений Дизартрия.docx

• Домашняя работа 2.docx

• Итоговое практическое задание по дисциплине Латынь и медицинская терминология.docx