Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

При проходке скважин в неустойчивых трещиноватых и слан­цеватых породах, а также рыхлых песках в скважинах обра­зуются каверны. Если значительные каверны имеются против зоны, подлежащей заливке цементом, то основным осложнением в этих условиях является недоподъем цемента на расчетную высоту и перемешивание части цемента с глинистым раствором. В подобных случаях для предупреждения таких осложнений необходимо брать больше цемента с учетом заполнения каверн, а также значительно повышать скорость потока цемента в коль­цевом пространстве и разность между удельным весом цемент­ного и глинистого растворов.

Наиболее неблагоприятные условия при наличии каверн создаются в тех случаях, когда скважину бурят утяжеленным глинистым раствором удельного веса 1,7—2,2 г/см3 и если раз­ница между удельным весом цементного и глинистого растворов незначительная или они равны. Если же цементный раствор имеет меньший удельный вес, чем глинистый, то качественной цементировки ожидать вообще нельзя. Исследованиями АзНИИ [44] условий вытеснения глинистого раствора цементным при наличии каверн показана возможность такого вытеснения и удовлетворительной цементировки каверн, размер которых в 4-—5 раз превышает нормальный диаметр скважины. При обработке материалов опытов был предложен безразмерный критерий

л — (У1—у) Дг

*г ’

т0

где Лг — минимальное расстояние между стенкой колонны и скважины в см-, — удельный вес цементного раствора в г/см3-, у — удельный вес глинистого раствора в г/см3-, т0 — ста­тическое напряжение сдвига глинистого раствора в г/см2.

Опытами доказано, что чем больше безразмерный критерий, тем полнее вытеснение глинистого раствора из кольцевого про­странства. Значение параметра D следует стремиться получить не менее 30. Основными мероприятиями по увеличению назван­ного критерия являются следующие.

1. Повышение разности удельных весов цементного и глини­стого растворов минимум до 0,4—0,5 путем снижения удельного веса глинистого раствора или утяжеления цементного.

2. Обеспечение концентричного положения колонны в сква­жине путем установки фонарей.

3. Снижение величин СНС до нормальных значений (не бо­лее 150 мг/см2 через 10 мин.).

При наличии сужений ствола в зоне подъема цемента обычно наблюдается переподъем цемента. Если при этом ко­лонна располагается эксцентрично в стволе, то даже при значи­тельных скоростях течения раствора полного вытеснения гли­нистого раствора может не быть. Кроме того, при наличии тол­стой корки, за счет отложения которой в основном сужается ствол, значительно снижается прочность контакта цемента с по­верхностью ствола скважины.

Для предупреждения осложнений при заливке из-за сужения ствола скважину надо тщательно прорабатывать при скоростях течения раствора выше 1 м/сек, вязкости при данной скорости не более 50 сек. и СНС не более 150 мг/см2 через 10 мин. При работе на растворах высокого удельного веса (свыше 1,7—

1,8 г/см3) целесообразно применение специальных башмаков с завихрением потока и других устройств, обеспечивающих явно выраженный турбулентный режим вытеснения глинистого раствора, а цементный раствор необходимо утяжелять. Большую пользу в подобных условиях заливки может оказать расхажи­вание колонны во время вытеснения цементного раствора в за — трубное пространство.

Комментарии запрещены.