Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

На основании приведенного фактического материала по гри­фонам и межколонным проявлениям по Туркмении, Азербай­джанской ССР, Краснодарскому краю, Саратовской области установлено, что последние возникают в процессе бурения глав­ным образом при газо-нефтепроявлениях. В этом случае в ре­зультате возникновения значительных давлений происходит про­рыв жидкости из затрубного пространства на поверхность земли по линиям наименьшего сопротивления — тектоническим трещинам, пористым пластам вследствие разрушения колонн обсадных труб и т. д. В этих случаях образование грифонов и межтрубных проявлений обусловлено высокими давлениями при газо-нефтепроявлениях.

В процессе эксплуатации скважин проявления возникают вследствие негерметичности резьбовых соединений обсадных труб. При этом происходит разгазирование и вытеснение глини­стого раствора из межколонного пространства с последующим межколонным проявлением, а в случае полной герметизации межколонного пространства, например, цементным сальником, и к образованию грифонов.

Причины возникновения грифонов и межколонных проявле­ний в период затвердевания цемента и освоения скважин наиме­нее изучены.

Принято считать, что основной причиной возникновения гри­фонов и межколонных проявлений в период затвердевания це­мента и при освоении скважин является некачественная их це­ментировка, когда в цементном камне остаются каналы, запол­ненные глинистым раствором.

Подтверждением этого могут служить факты восстановления циркуляции после перфорации колонны против продуктивного пласта. Так, например, только во второй половине 1955 г. в 11 скважинах б. Краснодарнефти после цементировки эксплуа­тационных колонн и их перфорации против продуктивного пла­ста была получена затрубная циркуляция. В большинстве слу­чаев затрубная циркуляция возникает во время замены глини­стого раствора водой с целью возбуждения пласта.

В результате значительного распространения подобных осложнений при опробовании скважин установлено правило, со­гласно которому после перфорации первого объекта обязательно проверяют качество цементировки созданием в эксплуатацион­ной колонне давления 90—110 ат.

С точки зрения определения сечения каналов, не заполнен­ных цементным раствором, характерна скв. 195 Ново-Дмитриев — ского месторождения. В этой скважине 123//’ кондуктор спущен на глубину 700 м с подъемом цемента до устья и колон­

на— на глубину 2599 м. После перфорации 65/s" колонны про­тив продуктивного горизонта при давлении 105 ат появилась затрубная циркуляция, несмотря на то, что цемент поднят на высоту 679 м от башмака 65/s" колонны (переподъем сверх рас­четной высоты на 249 м). Для исправления некачественной це­ментировки произвели заливку под давлением, закачав 5,4 ж3 цементного раствора с радиоактивными изотопами. Радиокаро­тажем установлено, что цемент поднят на высоту 450 м. На ос­новании этих данных расчетом определено, что сечение каналов, заполненных невытесненным глинистым раствором, эквива­лентно сечению 5" обсадной трубы.

Необходимо отметить, что давления, при которых восстана­вливали циркуляцию после цементировки колонн, всегда были ниже давлений, необходимых для преодоления СНС применяе­мых на Кубани растворов. Перед цементировкой скважин СНС раствора через 10 мин., как правило, были выше 200 мг/см2, а вязкость не менее 70—80 сек. по СПВ-5. Очевидно, что при наличии в каналах такого загустевшего раствора для восстано­вления через них циркуляции потребовалось бы давление значи­тельно выше 100 ат.

Как же объяснить восстановление циркуляции при высоких структурно-механических свойствах раствора? По-видимому, в процессе затвердевания цементного раствора не вытесненный цементом глинистый раствор, находящийся в каналах, njrgxep — певает существенные изменения, ^результате которых соз­даются условия для проникновения нефти и газа на поверхность.

Вполне возможно, что явление синерезиса, которое в этот пе­риод проявляется наиболее интенсивно, и приводит к образова­нию таких условий.

н. П. п есков и Е. М. Александрова-Прейс [31] отмечают, что I застудневание и синерезис являются универсальными явлениями, ■происходящими в любой дисперсной системе, в которой проис­ходит структурообразование. !

Проф. В. А. Наумов [29] отмечает, что синерезисоми назы — ) вается процесс отделения геля от жидкости, при котором объем геля уменьшается за счет его уплотнения, а общий объем структурной жидкости остается неизменным за счет выделяю­щейся из нее воды. При повышении температуры процесс отде­ления жидкости ускоряется. Все добавки, уменьшающие степень у гидратации, ускоряют синерезис.

При проведении тампонажных работ не вытесненный цементом глинистый раствор частично смешивается с ним на поверхностях контакта. Ионы кальция, присутствующие в цементном растворе, снижают степень гидратации глинистого раствора и ускоряют синерезис. Повышение температуры при схватызании и тверде­нии цемента также способствует усилению синерезиса.

При синерезисе как бы образуется щель по контакту цемента

с раствором, заполненная выделяющейся” из раствора водой.

Подсчитаем’ вероятное падение давления на пласт за счет сине­резиса глинистого раствора на примере скв. 195 Ново-Дмитриев­ская. Эту скважину бурили с промывкой забоя глинистым рас­твором удельного веса 1,5 г/ди3. Пластовое давление было около 360 ат. Если допустить, что по высоте подъема цементного рас­твора (679 м) образовалась щель, заполненная выделившейся водой, то можно определить давление на пласт в этих условиях.

Давление столба глинистого раствора перед цементировкой

При пластовом давлении 360 ат в данном случае неизбежно образование межколонного проявления. Указанная схема хотя не может считаться абсолютно достоверной, однако при помощи ее, как нам представляется, можно более убедительно объяснить причины образования межколонных проявлений после цементи — ровок колонн.

Для строго научного обоснования природы межколонных проявлений после цементировки, подтвержденного соответствую­щими экспериментами, необходимо в ближайшее время поста­вить комплекс специальных работ по выявлению условий вытес — шедия глинистого раствора при цементировке как в лаборатор­ных, так и в промышленных" условиях.

Комментарии запрещены.