Цель цементирования обсадной колонны — получение проч­ного, концентрично расположенного в затрубном простран­стве кольца цементного камня, надежно изолирующего вскры­тые скважиной поглощающие, газо-, водо-, нефтепроявляющие горизонты.

Для цементирования обсадных колонн применяют цемент­ные растворы, приготовляемые из тампонажных цементов и воды. При размешивании тампонажного цемента с водой получают жидкую и легкотекучую массу.

Механические свойства свежих цементных растворов ана­логичны свойствам глинистых растворов. С течением време­ни цементный раствор загустевает, теряет свою подвижность. Этот процесс, называемый схватыванием цементного раство­ра, происходит в течение нескольких часов после перемеши­вания цемента с водой. В конце схватывания раствора це­ментная масса упрочняется и образует цементный камень. Окончательное упрочнение, или затвердение цементной мас­сы происходит в течение многих дней.

Цемент, предназначенный для цементирования обсадной ко­лонны, тщательно исследуют в лаборатории для выяснения его пригодности и уточнения рецептуры цементного раствора. Качество цементного раствора в значительной мере зависит от содержания в нем воды. Излишек воды приводит к получению пористого и непрочного цементного камня. Недостаток воды в цементном растворе вызывает его быстрое схватывание, что затрудняет проведение цементирования обсадных колонн .

Для обеспечения нормальных условий цементирования об­садной колонны рекомендуется при приготовлении цементно­го раствора добавлять воды 40 —50 % от массы цемента, т. е. на каждые 100 т цемента приходится 40 —50 т воды.

О качестве цементного раствора, закачиваемого в обсад­ную колонну, судят по его плотности, которая должна коле­баться от 1750 до 1950 кг/м3.

Качество цементирования обсадной колонны зависит так­же от начала и конца схватывания цементного раствора. Схватывание цементного раствора должно начинаться после окончания цементирования колонны. Следует добиваться, чтобы разница во времени между началом и концом схватывания цементного раствора была небольшой.

Для цементирования обсадных колонн применяют следую­щие тампонажные цементы:

1) для «холодных» скважин с температурой на забое до 40 °С;

2) для «горячих» скважин с температурой на забое до 75 °С;

3) для глубоких скважин с температурой на забое 100 —120 °С.

Цемент для «холодных» скважин, смешанный с пресной водой (50 % от массы цемента), должен иметь начало схваты­вания от 3 до 7,5 ч с момента его затворения, конец схваты­вания — не более 3 ч после начала схватывания. Следова­тельно, при цементировании скважин с температурой на за­бое до 40° С, необходимо закончить весь процесс не более чем за 2,5 ч.

Цемент для «горячих» скважин, смешанный с пресной водой (50 % от массы цемента), должен иметь начало схваты­вания от 1 ч 45 мин до 2 ч 45 мин после затворения, конец схватывания — не более 1 ч 30 мин после начала схватыва­ния. Таким образом, процесс цементирования с температу­рой на забое до 75 °С необходимо закончить за 1 ч.

Цемент для глубоких скважин получают в результате помо­ла цементного клинкера с добавкой гипса. Начало схватыва­ния такого цемента должно наступать не менее чем через 1 ч 15 мин с момента его затворения. Как видно, в глубоких сква­жинах процесс цементирования должен длиться менее 1 ч.

Для цементирования кондукторов кроме перечисленных тампонажных цементов выпускается специальный цемент с добавкой 25 — 30 % песка.

Для особых условий цементирования обсадных колонн вы­пускаются утяжеленные тампонажные цементы (при приме­нении промывочной жидкости с плотностью до 2200 кг/м3), волокнистые тампонажные цементы (для уменьшения глуби­ны проникновения цементного раствора в сильнопористые пласты), гель-цементы (для цементирования зон поглощения промывочной жидкости) и др.

Подготовленный и проверенный в лаборатории тампонажный цемент в необходимом количестве засыпают в специаль­ные цементосмесительные машины и отправляют на буровую. К этому времени туда же доставляют и цементировочные агре­гаты. В комплект последних входят насосы с большой подачей, способные создать необходимое давление для вытеснения из обсадной колонны в затрубное пространство цементного ра­створа. Цементировочные агрегаты и цементосмесительные ма­шины обвязываются трубопроводами друг с другом и с цемен­тировочной головкой, установленной на обсадной колонне.

Перед началом цементирования скважину промывают до тех пор, пока плотность закачиваемой в нее жидкости не станет равной плотности жидкости, выходящей из скважины. Наиболее распространены одноступенчатый и двухступенча­тый способы цементирования обсадных колонн.

Одноступенчатый способ цементирования обсадных колонн (рис. 2.17) заключается в следующем. До закачки цементного раствора в обсадную колонну опускают нижнюю цементиро­вочную пробку 2, предназначенную для отделения цементно­го раствора от находящейся в колонне промывочной жидко­сти. Нижняя пробка 2 имеет отверстие, перекрытое резино­вой перепонкой. После этого на колонну навинчивают голов­ку 1 с верхней цементировочной пробкой, не имеющей сквоз­ного отверстия.

Рис. 2.17. Стадии (а-г) одноступенчатого цементирования: 1 — головка; 2 — нижняя пробка; 3 — упорное кольцо; 4 — верхняя пробка; 5 — цементный раствор

Затем цементный раствор закачивают в обсадную колон­ну. Требуемый объем этого раствора определяется исходя из условия, чтобы к концу цементирования в обсадной колонне осталась небольшая порция цементного раствора (цементный стакан), а за обсадной колонной цементный раствор поднял­ся на заданную высоту. После окончания закачки цементного раствора в обсадную колонну проталкивают верхнюю (без отверстия) цементировочную пробку 4 и затем прокачивают промывочную жидкость. резкое повышение давления.

Когда нижняя пробка дойдет до упорного кольца, она остановится. Давление над пробкой повысится и резиновая перепонка лопнет. При дальнейшей закачке промывочной жидкости в колонну верхняя пробка подойдет к нижней и закроет отверстие в ней. Возникнет гидравлический удар. Манометр на цементировочной головке зафиксирует

После этого краны цементировочной головки закрывают и скважину оставляют в покое на 16 ч для затвердевания це­ментного раствора за кондуктором и на 24 ч — за промежу­точной и эксплуатационной колоннами.

При цементировании обсадных колонн в глубоких скважи­нах приходится прокачивать довольно большие объемы це­ментного раствора и продавочной жидкости за весьма огра­ниченное время, определяемое сроком начала схватывания цементного раствора. В таких условиях применяется двухсту­пенчатое цементирование, при котором цементный раствор закачивается в колонну и продавливается в затрубное про­странство двумя порциями. Первая порция цементного ра­створа продавливается за колонну через башмак, а вторая — через отверстия в заливочной муфте, установленной в обсад­ной колонне на значительном расстоянии от башмака.

Независимо от конструкции заливочной муфты сущность способа двухступенчатого цементирования заключается в сле­дующем. Обсадную колонну с башмаком, башмачным патруб­ком, обратным клапаном (если он необходим) и заливочной муфтой спускают в скважину. После подготовки скважины к цементированию в нее закачивают первые порции цементно­го раствора и продавочной жидкости, а затем спускают ниж­нюю цементировочную пробку. За нижней пробкой закачи­вают вторую порцию цементного раствора и спускают вто­рую (верхнюю) цементировочную пробку. Затем в скважину закачивают вторую порцию продавочной жидкости. В про­цессе закачивания жидкости первая (нижняя) пробка дохо­дит до упорного кольца в заливочной муфте, садится на него и срезает медные шпильки. Передвижной цилиндр освобож­дается, перемещается до упора вниз и открывает отверстия в удлиненной муфте. К этому моменту заканчивается продав-ливание первой (нижней) порции цементного раствора в зат­рубное пространство через башмак колонны и начинается вытеснение за колонну через отверстия в заливочной муфте второй (верхней) порции цементного раствора.

Продавливание за колонну второй порции цементного ра­створа заканчивается посадкой верхней пробки на нижнюю. После твердения цементного раствора разбуриваются обе пробки в заливочной муфте и, если это требуется, разбуривают обрат­ный клапан и цементный стакан в нижней части колонны.

Описанные методы цементирования обсадных колонн, обес­печивающие перекрытие цементным раствором затрубного про­странства от башмака и выше, удовлетворяют условиям це­ментирования кондукторов и промежуточных колонн, но не всегда могут быть применены при цементировании эксплуата­ционных колонн. Иногда целесообразно не цементировать зат­рубное пространство, расположенное против нефтеносного пласта, а осуществлять подъем цементного раствора над его кровлей. В этом случае применяется манжетное цементирова­ние. При этом способе нижняя часть эксплуатационной колон­ны, длина которой равна мощности продуктивного пласта, со­стоит из перфорированных обсадных труб. Над перфориро­ванным участком в колонне устанавливают прямой клапан, а несколько выше — специальную заливочную муфту. Снаружи, несколько выше прямого клапана, устанавливается брезенто­вая манжета, которая при вытеснении цементного раствора из колонны через отверстия в заливочной муфте прижимается плотно к стенке скважины, препятствуя движению цементно­го раствора по затрубному пространству вниз.

Контроль качества цементирования и оценка технического состояния обсадных колонн в нефтегазовых скважинах необходимы для создания надежного разобщения объектов разработки друг от друга и от дневной поверхности, а также в обеспечении долговечности эксплуатации скважины чистой продукцией.
АО «Башнефтегеофизика» для оценки качества цементирования нефтяных и газовых скважин имеет в своем распоряжении акустические и радиоактивные методы контроля, реализованные в аппаратуре типа МАК, СГДТ и ЦМ для различных диаметров обсадных колонн.
С помощью данной аппаратуры решаются следующие задачи:

  • определение качества контакта цемента на границах «цемент-колонна» и «цемент-порода»;
  • определение уровня подъема тампонажной смеси;
  • определение плотностных свойств тампонажной смеси (для аппаратуры СГДТ количественная оценка плотностей заколонного вещества);
  • определение толщины стенки колонны;
  • расчет эксцентриситета колонны относительно оси скважины;
  • выделение муфтовых соединений;
  • определение местоположения центрирующих фонарей и других элементов конструкции скважины.

Для оценки технического состояния обсадных колонн используются различные типы многорычажных трубных профилемеров (ГФК-8-48, ГФ-24, ПФТ-80-8 и др.), электромагнитных дефектоскопов (ЭМДС-С, ЭМДС-ТМ-42 и др.), которые решают следующие задачи:

  • выявление местоположения башмака и муфт обсадной колонны, размещенной за колонной в которой ведут исследования;
  • определение толщины стенок обсадных труб;
  • определение внутреннего диаметра колонны;
  • выявление положения и размеров продольных и поперечных дефектов, смятий и разрывов отдельных труб;
  • оценка положения муфтовых соединений и качества свинчивания труб в муфтах.

Для определения качества цементирования используется комплекс методов, который состоит из многоканального радиометрического метода (гамма-дефектоскопии и толщинометрии обсадной колонны) и сканирующей акустической цементометрии и проводится за одну спускоподъемную операцию (аппаратурный комплекс АМК-2000 СКУ).

Контроль качества цементирования обсадных колонн большого диаметра

основан на использовании скважинного прибора ЦМ-8-12ц,
позволяет определить:

  • высоту подъема тампонажной смеси в затрубном пространстве;
  • интервалы содержашие различные по плотности тампонажные смеси;
  • характер заполнения затрубного пространства тампонажной смесью;
  • толщину стенок обсадной колонны4
  • местоположение соединительных муфт и центрирующих фонарей.

Диапазоны измерений:

  • толщина стенки обсадной колонны: от 5 до 12мм
  • измерение плотности: от 1000 до 2000 кг/м3

Характеристики

  • Диаметр: 175 мм
  • Длина: 1825 мм
  • Масса: 110 кг
  • Максимальное давление: 40 МПа
  • Максимальная температура: 100 0С
  • Диаметр исследуемых колонн: 219…324 мм
  • Скорость каротажа:
    при детальных исследованиях 400-500 м/ч
    при обзорных исследованиях 900-1000 м/ч

Приготовление раствора

Тампонажный раствор для цементирования скважины должен отвечать целому ряду требований и обладать:

  • высокими адгезивными свойствами с поверхностями любого типа;
  • высокой прочностью после застывания, устойчивостью к механическим воздействиям;
  • пластичностью и хорошей текучестью, чтобы заполнить все трещины и пустоты;
  • химической нейтральностью в отношении тампонируемых слоёв грунта;
  • устойчивостью к размыванию грунтовыми водами;
  • отсутствием усадки при затвердевании.

Также раствор должен обладать такой консистенцией, чтобы его можно было без проблем доставлять к скважине и производить закачку. Раствор должен хорошо смываться с оборудования, не быть в отношении него химически агрессивным и иметь минимальный коэффициент потери при транспортировке к скважине.

Используемый тампонажный раствор должен обладать достаточно жидкой структурой для осуществления перекачивания нагнетательным оборудованием и при этом иметь высокие прочностные характеристики.

Процесс приготовления цементного раствора для тампонирования заключается в равномерном перемешивании компонентов, входящих в его состав с последующей заливкой в него воды, с предварительно растворёнными в ней специальными добавками.

Самыми простыми растворами, которые можно приготовить самостоятельно, являются:

  1. Портландцемент + кварцевый песок (1:1) + специальные добавки и вода до получения требуемой консистенции. Такой раствор имеет невысокую плотность, а его приготовление является сложным, т.к. песок, входящий в состав часто выпадает в осадок и применение раствора становится невозможным.
  2. Портландцемент + барит (1,1:1) + специальные добавки и вода. Недостаток такого раствора – невысокая прочность.
  3. Портландцемент + наполнитель. В качестве наполнителя применяется асбест (на песчаных грунтах), волокнистые материалы.

Для приготовления цементирующей смеси лучше всего использовать тампонажный портландцемент, представляющий собой разновидность цемента на основе силикатов.

Такой цемент, конечно, стоит дороже, чем обычный портландцемент, однако его прочностные характеристики намного выше, чем у обычного. Барит – тяжёлый минерал, повышающий плотность раствора. Приобрести барит можно в строительном магазине, торгующем сыпучими строительными материалами.

Под специальными добавками, входящими в состав цементирующих растворов, понимают различные вещества, придающие раствору особые свойства.

К ним относят:

  • ускорители схватывания цемента (хлористый кальций, кальцинированная сода, поташ), применяемые, если цементирование происходит при температуре ниже +5 градусов;
  • замедлители схватывания, используемые для предотвращения быстрого затвердения (это хлориды кальция или натрия, нитрит натрия и др.);
  • пластификаторы для получения оптимальной вязкости (полимерные модификаторы);
  • морозостойкие добавки (кремнийорганические соединения вкупе с пластификаторами);
  • влагопоглощающие добавки (вещества, полученные из соединений, относящихся к группам сахарной, лимонной, винной и тетраоксиадипиновой кислот) и др.

Специальные добавки размешиваются в воде, которую в дальнейшем применяют для приготовления тампонажного раствора. Перемешивают раствор при помощи специальных машин – миксеров. Иногда допускается ручное замешивание, но оно требует определённой сноровки и больших трудозатрат.

Цементный камень, образующийся при затвердевании портландцемента, обладает высокими прочностные свойствами, выдерживает нагрузки, механическое и физическое воздействие.

Длительность затвердения защитного слоя и проверка его качества

Образование цементного камня начинается сразу после завершения заливки смеси. Процесс полного затвердения зависит от температуры окружающей среды, состава и влажности грунта, материала обсадных элементов, а также характеристик и перечня компонентов самого раствора. Если нет возможности определить момент, когда защитный слой полностью сформировался, следует выждать как минимум 48 часов до выполнения каких либо действий.

В течение этого времени использование тросов, проволоки и других приспособлений для прощупывания заливки категорически не рекомендуется. Любое механическое воздействие может негативно сказаться на качестве и целостности цементного камня.

По истечении двух суток рекомендуется провести проверку полученного защитного слоя. Более точные результаты можно получить только с использованием специального профессионального оборудования. Существует три способа проверки целостности раствора:

  • Акустический. Методика основана на простукивании обсадных труб по всей длине шахты и обработке полученных результатов через компьютерную программу.
  • Радиологический. Измерение проводится специальными радиоприборами.
  • Термальный. Проводится измерение температур в процессе застывания слоя.

Если нет возможности пригласить специалистов для оценки выполненных работ, проверить готовность цементного слоя можно при помощи упрощенного термального метода. Для этого в течение периода застывания смеси измеряют температуру у стенок обсадных труб. Она должна вначале сравнятся с температурой окружающего воздуха, а затем стать на 1-1,5 градуса ниже.

Завершающим этапом является очистка ствола от остатков смеси. При выполнении работ своими руками очистку можно проводить желонкой. Перед вводом источника в эксплуатацию проводится проверка шахты на герметичность. Для этого в течение 20-30 минут в ствол закачивают воду под давлением. Если за это время давление воды снизилось не более, чем на 0,5 МПа, работы были выполнены качественно.

Составляющие технологического процесса

Процесс цементирования скважин состоит из пяти основных видов работ:

  • подготовка тампонажного раствора;
  • закачка подготовленного раствора в скважину;
  • подача цементного раствора выбранным способом в затрубное пространство;
  • период затвердения закачанного тампонажного раствора;
  • проверка качества проведения цементировочных работ доступными методами.

Важно! Перед началом работ составляется программа их проведения, которая опирается на технический расчет цементирования скважины. При этом учитываются горно-геологические условия, величина протяженности интервала, нуждающегося в укреплении, особенности конструкции ствола скважины и его состояния. При расчете опираются на опыт проведения подобных работ в данном районе, если таковой имеется.

Виды оборудования которое может понадобиться

В перечень технического обеспечения проведения работ включают следующее оборудование для цементирования скважин:

  • цементировочные агрегаты, необходимые для затворения цемента и его продавливания в скважину под давлением;
  • цементно-смесительные машины используют в тех же целях, что и цементировочные агрегаты;
  • цементировочная головка необходима для проведения промывки скважинного ствола и последующего цементирования его стенок;
  • заливочные пробки применяются в том случае, если выбирается двухступенчатое цементирование скважин;
  • другие виды мелкого оборудования, включая краны высокого давления, гибкие металлические шланги, устройства для распределения раствора и др.

Оборудование, необходимое для цементирования скважин, может быть установлено на грузовых автомобилях

Важно! Чтобы обеспечить качество выполнения сложной инженерной задачи, необходимо неукоснительно следовать требованиям технологического регламента, разработанного специалистами для крепления скважинных стволов. Также тампонажная бригада, в состав которой входят лишь квалифицированные рабочие, должна соблюдать технологическую дисциплину. Большое внимание уделяют и качеству используемых тампонажных материалов.

Как видите, процесс цементирования скважин зависит от профессионализма людей, задействованных в работах, и от материалов, используемых для выполнения поставленной задачи.

  • Марина

Процесс цементирования скважин

Сам процесс цементирования скважин происходит в 5 последовательных этапов:

  • в бетономешалках готовится тампонажная цементная смесь с необходимым водоцементным соотношением и количеством добавок
  • готовый к заливке раствор подается в скважину
  • запускается та или иная процедура его вытеснения в пространство между трубами и стенами шахты
  • ожидается окончание периода полного застывания
  • производится контроль качества (вышеописанными в предыдущих разделах методами)

Для удобства работы оборудование для цементирования скважин устанавливается на шасси одного из видов грузовиков (КАМАЗ, УРАЛ и пр.). Это удобно сразу по двум причинам – отсутствия необходимости каждый раз привлекать сторонние транспортные средства для перевозки комплексов конвейерного, смесительного, нагнетающего и прочего цементирующего оборудования, и возможности стационарно запитать данные системы от автомобильных двигателей.

В результате процесс подготовки раствора принимает следующий вид – все составляющие части дозируются и соединяются в бетономешалке, посредством добавления воды замешиваются до получения полностью однородной массы и закачиваются насосами в скважину (давление при этом достигает 30-35 МПа).

Рекомендации специалистов

Цементируется скважина только раствором с тщательно подобранным составом, который будет зависеть от структуры грунтовых слоев. Для того чтобы более плотно была произведена цементация затрубного пространства, необходимо применять увеличивающийся в объеме раствор. Если скважина обустроена в толще пористой горной структуры, то при ее цементировании нельзя использовать обычный цементный раствор, так как он станет поступать в толщу геологической структуры, и это станет причиной большого перерасхода материала. По этой причине, если при предварительном геологическом обследовании были обнаружены пористые слои грунта, следует использовать смесь, которая имеет в составе волокнистый наполнитель на базе тростника, асбеста, бумаги и иных материалов волокнистого типа.

Схема заканчивания скважины открытым забоем.

Обычную цементно-песчаную смесь необходимо применять в случае обнаружения глинистой почвы, которая способна гарантировать надежное сцепление. Кроме того, жидкая смесь позволяет выполнить разобщение слоев грунта, то есть организуется хорошая межпочвенная герметизация.

Подготовительный этап цементирования должен предполагать не только выбор метода заполнения затрубного пространства и состава смеси, но и подготовку оборудования, что предусматривает проверку наибольшего рабочего давления и производительности подачи смеси.

Необходимо произвести качественную промывку скважины и самого затрубного пространства обычной водой, что позволит очистить пространство от буровых остатков почвы. Если пренебречь этим этапом, то это может стать причиной недостаточного заполнения смесью нужного пространства. В дальнейшем это приведет к перемещению почвы и повреждению обсадной трубы.

При подготовке тампонажной смеси следует обязательно добавить в нее коррекционные составляющие, которые станут регулировать пластичные характеристики смеси и сроки ее схватывания, так как процесс заполнения затрубного пространства предполагает трату значительного времени.

Для того чтобы гарантировать качественное заполнение пространства, при котором не будет повреждена сама скважина, период жизни тампонажной смеси минимум должен быть равен 3 часам, тогда как достижение им полной твердости должно осуществиться не позднее 72 часов.

Для того чтобы цементировать скважину, оборудование можно установить на грузовых автомобилях. Стоит помнить, что цементирование будет проведено качественно, если в процессе осуществления работ будет использован квалифицированный труд, а также материалы, оборудование и инструменты, которые предназначены для выполнения поставленной задачи.

Цементация затрубного пространства скважин

Последний вид работы и самый значимый в процессе сооружения скважины – наполнение свободного затрубного пространства быстро расширяющимися цементными растворами. Этот вид работы требует исполнения с высоким качеством. Правильный подбор составляющих раствора, технологии подачи с учетом геологического строения среза ствола скважины позволит провести надежную герметизацию затрубного пространства.
Особую роль в таком подборе играет правильный выбор марки расширяющегося цемента, что позволит избежать перерасхода материалов.
В пористой геологической породе не применяют обыкновенный цементно-песчаный раствор. В таких случаях прибегают к использованию растворов с волокнистым цементом (с использованием бумаги, тростника), предопределяя значительное сокращение расходуемого материала.
В глинистых проходах используют обыкновенный цементно-песчаный раствор, который обеспечивает надежную герметизацию за счет отличного межпочвенного сцепления.
Цементный раствор, введенный в ствол затрубного пространства, затвердевает в строго определенный промежуток времени, образует цементный камень, который заполняет все микротрещины, устойчивый к различным водо- и химвоздействиям, обеспечивает хорошую адгезию и обладает повышенной долговечностью.
Современная инженерия и технический прогресс нашли применение так называемым вспенивающимся смесям со свойством при затвердевании увеличиваться в объеме, полностью заполняя ниши, трещины и пазухи заколонного пространства.

Этапы производства работ по цементированию скважин

В любом строительном производстве до начала строительства скважины составляется проект организации строительства (ПОС). Как правило, в этом документе учитывается:

  • сложность и последовательность выполняемых работ с учетом геологии и конструктивных особенностей скважины;
  • рекомендуемый способ выполнения тампонажных работ;
  • марка раствора;
  • сведения об обеспечении строительной площадки необходимыми энергоустановками и их материально-техническое обеспечение;
  • схема отвода промывочных вод;
  • методы проверки качества выполненных тампонажных работ;
  • мероприятия по охране труда и сохранению окружающей среды.

Все параметры, входящие в ПОС, подтверждаются математическими расчетами.
Нарушения этих правил сводятся к неправильному тампонированию и, как следствие, – скважина стает непригодная к эксплуатации, так как не обеспечивается герметичность скважины, происходит ее загрязнение поверхностными водами или из промежуточных геологических пластов.
Строгое соблюдение последовательности технологических процессов, определенных ПОС обеспечивает высококачественную герметизацию скважины, долговечность ее эксплуатации.

Применяемые машины, механизмы и материалы

Все работы по бурению, промывке, герметизации скважин выполняются в полевых условиях. Возникает потребность иметь все механизмы, смонтированные на шасси автомобилей повышенной грузоподъемности и проходимости.
Необходимые машины, механизмы и вспомогательная оснастка для выполнения работ по цементации:

  • машина приготовления пластической герметизирующей смеси (цементосмесительная);
  • агрегат закачки готовой смеси и продавливания в скважине;
  • насос, подающий герметизирующую смесь в колонну;
  • насос, подающий воду в смеситель приготовления смеси;
  • головка промывки ствола скважины перед цементацией;
  • пробки разделительные – только для двухступенчатой заливки;
  • задвижки и вентили высокого давления;
  • специальное распределительное устройство смеси;
  • набор гибких рукавов, металлических шлангов;
  • муфта ступенчатого цементирования;
  • мерные баки для определения количества закачанной смеси.

Правильный подбор вяжущего материала (цемента) в составе герметизирующей смеси обеспечивает:

  • образование после затвердения высокопрочного цементного камня с высокой способностью противостоять агрессивным химическим воздействиям, повышенной прочностью к механическим перегрузкам;
  • хорошую адгезию после затвердения с породами стенок скважины и обсадной трубой;
  • качественное заполнение щелей, скосов и пазух в породе стен скважин;
  • высококачественное твердение и приобретение проектной твердости раствора за указанный период времени.

Кроме выше названных характеристик, герметизирующая смесь должна обеспечить:

  • равномерное заполнение нагнетаемой смеси по длине и окружности скважины;
  • защиту герметизируемой смеси от попадания промывочных остатков.

Такие характеристики смеси достигаются при применении тампонажных цементов, изготовляемых из портландцемента и доменных шлаков. Применение таких цементов позволит получить высококачественный герметизирующий раствор. Дозировка наполнителя и вяжущего средства определяется специальным расчетом, с учетом конкретного места строительства скважины.

Особенности цементирования нефтяных скважин и скважин на воду

Залегание нефтеносных и водоносных слоев резко отличается по глубине заложения. Как правило, скважины для воды менее глубокие.
Цель, преследуемая при цементации водоносной скважины, заключается в необходимости изоляции обсадных труб от коррозии, предохранении затрубного пространства от обвала стенок скважины в слабых геологических породах, изоляции эксплуатационного водоносного и неиспользуемых пластов.
Если у вас на земельном участке имеется скважина, которую планируете добротно обустроить, то вам может быть интересна следующая статья: http://ksportal.ru/809-kak-obustroit-skvazhinu-na-vodu.html.
Цементирование нефтеносных скважин призвано значительно повысить конструктивную прочность скважины для нивелирования влияния воздействия сил, возникающих на больших глубинах, при подвижке грунтов. Немаловажную роль выполняет цементирование при разделении и изоляции различных нефтеносных горизонтов, не допуская их смешивание.
Исходя из основных требований, при цементировании нефтеносных скважин используются специализированные добавки в тампонажном растворе:

  • различные полимерные материалы, которые при застывании расширяются и уплотняют прилегающий к стенкам скважины грунт;
  • для увеличения прочности цементного камня, повышения пластичности приготовленного раствора используют чистый кварцевый песок;
  • для предотвращения утечки жидкого цементного раствора в пористых грунтах применяют крошку волокнистой целлюлозы;
  • для снижения действия агрессивных химикатов на цементный камень применяют крошку сверхлегких минералов вулканического происхождения.

При проведении тампонажных работ на нефтескважинах устанавливается строгий, многоступенчатый контроль качества получаемого цементного камня в затрубном пространстве.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *