Обробка обсадної колони цементом способи та технології
Цементування обсадних колон може проводитись різними способами, вибір яких здійснюється, виходячи з мети та умов. Найчастіше процедура необхідна в рамках наступних робіт:
- Ізоляція окремих пластів породи один від одного при їх розтині під час буріння свердловини.
- Підготовка та встановлення мостів, які мають ізолювати низ свердловини.
- Фіксація обсадних колон у висячому положенні та ізоляція місця за ними.
- Ізолювання пластів, що мають поглинальну функцію.
- Захист обсадної колони від корозійних процесів, що починаються за наявності у просторі агресивних складів та газів.
Що таке цементування обсадних колон свердловини
Процедура цементування здійснюється у кілька етапів та включає 5 ключових робіт. До них відноситься створення розчину для тампонажу, закачування суміші в свердловину, подача складу в простір за колонами, інтервал, що перериває, під час якого склад застигає, і перевірка готового результату на предмет якості. Сам процес також може здійснюватися різними методами, які відрізняються особливостями подачі цементної суміші в простір за колоною обсадної і застосовуваною технікою.
Заливання цементного розчину в область за колоною може здійснюватися двома.методами:
- Розчин поміщається в обсадну колону, після чого проходить її по довжині до черевика, звідки заливається в проміжок за трубами, а потім заповнює його знизу. Даний процес називається прямим цементуванням, будучи визначеним аналогічно до процедури промивання свердловинного стовбура для нафтовидобутку.
- Розчин для робіт тампонажних подається безпосередньо в простір за колоною, після чого заповнює місце зверху. Цей вид подачі суміші називається оберненим цементуванням.
Вибір обладнання здійснюється відповідно до певного способу та технології.
Способи цементування обсадних колон
Найбільш частими методами, що застосовуються для цементування цих елементів у свердловині, є такі види:
- Обробка в один цикл із 2 пробками. Цей спосіб відомий з 1905 і полягає в наступному: після закінчення підготовки в колону поміщається спеціальна, оснащена каналом пробка. Зверху на трубу встановлюється головка для цементування, після чого розчин заливається для тампонажу. Коли він повністю заповнює простір, пробка, розташована зверху, вивільняється, після чого колону здійснюють подачу речовини для промивання, і під її надлишковим тиском пробка продавлює вниз розчин цементу. Через високу вагу розчин виштовхує легшу рідину для промивання. Після досягнення нижньою пробкою низу показники тиску стають підвищеними, діафрагма перекриття в ній руйнується, а розчин спрямовується в простір за трубою.
- Обробка обсадної колони у два цикли. Спосіб передбачає послідовну процедуру обробки двох інтервалів (згори та знизу). Метод зручніший тим, що дає можливість зменшити пластовий тиск, якщо рівень підняття сумішізанадто високий, зменшити відсоток забруднення суміші, яке може статися при з'єднанні з рідиною для промивання, не допустити термічного впливу на якість цементу. Метод обробки двоциклового типу може проводитися за двома алгоритмами: згідно з першим, заливка проводиться за нижньою пробкою, а по другому циркуляція розчину для буріння починається знову після відкриття муфти, а розчин для тампонажу подається всередину після закінчення часу, необхідного для затвердіння вже залитої суміші.
- Манжетний метод. Він використовується у випадку, якщо потрібно запобігти забрудненню продуктивного шару цементом, що має низький рівень тиску. Метод передбачає встановлення муфти з отворами навпроти нижньої точки відрізка колони, щоб через неї був пропущений розчин у простір за обсадною трубою. У ході заливки манжета розправляється і закриває трубу так, що розчин тільки просувається вгору, а нижче рівня муфти ставиться клапан, що закриває доступ в сегмент, розташований нижче.
- Зворотне цементування. При даному методі розчин заливається відразу в простір за колоною обсадної, а розчин для буріння, який знаходився там, потрапляє в труби і по них надходить на поверхню землі. Цей спосіб цементування досить складний з технічної точки зору.
Технологія цементування обсадних колон
Технологія, за якою здійснюються процеси, формувалася протягом багатьох років і в даний час продовжує зазнавати модернізації та змін. Сьогодні вона включає низку випробуваних на практиці норм, що проводиться за певними правилами. У окремих випадках технологію слід уточнювати; це залежить від конструкції стовбура, технічного стану свердловини, довжини відрізка для цементування, геологічних особливостеймісцевості, ступінь технічної підготовки та інших факторів
Технологія, що використовується, повинна створювати умови для наступних процесів:
- Цементування відрізку колони по всій довжині.
- Повноцінне заміщення речовини для промивання розчином для робіт тампонажів по довжині обраного відрізка.
- Захист суміші від забруднень, у тому числі влучення рідини, яка використовується при промиванні.
- Створення цементної твердої основи високої міцності, добре зчепленої зі стінками ствола та трубами.
У ході розробки вибирається підходящий матеріал для тампонажної суміші, яка готується за спеціальним рецептом, визначається спосіб заливання та продавлювання, загальну тривалість роботи та окремих процедур.