СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
Заколонное цементирование в 1905 г. предложил русский инженер А. А. Богушевский.
В настоящее время существуют четыре способа цементирования: одно-, двухступенчатое, манжетное и обратное.
Схема прямого одноступенчатого цементирования приведена на рис. 22.32.
Следует знать, что наилучшее замещение глинистого раствора цементным происходит при турбулентном режиме движения потока (98 %) и худшее — при структурном (ламинарном) режиме (42 %).
Манжетное цементирование применяется в тех случаях,
Рве. 22.32. Схема прямого одноступенчатого цементирования
I — закачивание цементного раствора;
II — продавливание; III — конец про — давливания; I — манометр; 2 — цементировочная головка с верхней разделительной пробкой; 3, 5 — нижняя и верхняя разделительные пробки соответственно; 4 — упорное кольцо; 6 — обратный клапан; 7 — направляющая насадка
Рис. 22.33. Схема процесса манжетного цементирования:
I — поток цементного раствора; 2 — цементировочные отверстия; 3 — манжета; 4 — перегородка; 5 — фильтр; 6 — прифильтровое кольцевое пространство
когда в продуктивном пласте отсутствует пропластковая или подошвенная вода (рис. 22.33).
При обратном цементировании тампонирующий раствор на поверхность поднимается через колонну обсадных труб. Этот способ пока находится в стадии эксперимента. Оборудование для цементирования скважин: цементосмесительная машина 2СМН-20; цементировочные агрегаты ЦА-320А и ЦА-320М. Максимальное давление нагнетания агрегата 32 МПа, подача раствора 2,9-8,7 л/с. Смесительные машины и цементиро-
вочные агрегаты смонтированы на шасси автомобиля КРАЗ — 257;
цементировочная головка 2ГУЦ-400;
станция СКЦ-2М. Это самоходная лаборатория, включающая в себя блок манифольда 1БМ-700 на шасси автомобиля ЗИЛ-131 с датчиками расхода жидкости, давления и плотности, а также с телефонной связью. Станция рассчитана на одновременную работу 6 смесительных машин СМ и 14 цементировочных агрегатов.
При расчете цементирования колонны определяют необходимое количество воды для его затворения, объем прода — вочной жидкости, максимальное давления в конце процесса цементирования, необходимое число смесительных машин и цементировочных агрегатов и время, требуемое для проведения всего процесса цементирования.
К основным мероприятиям по повышению качества цементирования относятся:
промывка скважины перед закачиванием цементного раствора буферной жидкостью, которая смывает рыхлую часть фильтрационной корки и буровой раствор, прилипший к поверхности обсадных труб;
разность плотностей цементного и бурового растворов не должна быть менее 250 кг/м3.
|
бурового раствора цементным; |
расхаживание обсадной колонны для лучшего замещения
Рис. 22.34. Схема обвязки оборудования при цементировании скважины:
1 — цементировочная головка; 2 — блок манифольда со станцией контроля; 3 — цементировочный агрегат; 4 — цементосмесительная машина; 5 — цементировочный насос; 6 — водоподающий насос; 7 — приемный чан; 8 — мерная емкость
установка центраторов в расчетных местах по всей длине интервала подъема цементного раствора.
Схема обвязки оборудования при цементировании скважин приведена на рис. 22.34.
После затвердения цементного раствора определяют качество цементирования. До опробования скважины геофизическими методами определяют высоту подъема цемента, степень заполнения им затрубного пространства, характер распределения цементного камня за колонной. После выполнения геофизических работ колонну испытывают на герметичность с выдержкой ее под определенным внутренним давлением (опрессовкой) в течение 30 мин. При опрессовке эксплуатационной колонны ее по всей длине заполняют водой. В скважинах, при опробовании и эксплуатации которых не ожидается избыточного давления на устье, эксплуатационные колонны проверяют на герметичность снижением уровня. Колонна считается выдержавшей испытание на герметичность, если после замены раствора водой отсутствуют перелив жидкости, выделение газа, а также если давление за 30 мин снижается не более чем на 0,5 МПа при давлении испытания выше 7 МПа.