Abstract

Abstract

Произведен анализ качества крепления скважин на месторождении. Разработаны мероприятия, направленные на совершенствование технологии цементирования обсадных колонн. Разработаны рецептуры тампонажных материалов для крепления обсадных колонн.

Full Text

В настоящее время наблюдается снижение качества крепления обсадных колонн нефтяных и газовых скважин. Это чаще всего связано с особенностями геолого-технологических условий бурения, увеличением глубины скважин, переходом открытых и осваиваемых месторождений на вторую, третью стадию разработки, а также нарушением технологии выполняемых операций при креплении обсадных колонн. При строительстве нефтяных скважин на Вынгапуровском месторождении, буровые компании сталкиваются с низким качеством крепления эксплуатационных колонн. В частности, имеют место неплотный контакт цементного камня с обсадной колонной и горной породой, неоднородное заполнение заколонного пространства цементным раствором, разрушение цементного камня при вторичном вскрытии. В результате чего, появляются заколонные перетоки, увеличиваются сроки и стоимость строительства, появляется необходимость в проведении ремонтных работ, снижается эффективность эксплуатации скважин и экологическая безопасность. На Вынгапуровском месторождении после прямого одноступенчатого цементирования эксплуатационных колонн и ожидания затвердевания цемента проводились геофизические исследования, результаты которых показали, что в среднем каждая шестая скважина имеет неудовлетворительное качество крепления обсадных колонн. В таблице приведены результаты ГИС по скважинам №5523 и 5526. Причинами таких некачественных результатов стала совокупность факторов: это нарушение технологии проведения подготовительных операций перед спуском колонны, тампонажный раствор с неудовлетворительными технологическими свойствами, несоблюдение технологической оснастки и режима цементирования эксплуатационных колонн. Для повышения качества цементирования эксплуатационных колонн при строительстве нефтяных скважин на Вынгапуровском месторождении предлагаются следующие технико-технологические решения: 1. Для более полного замещения бурового раствора в кольцевом пространстве тампонажным проводить снижение статического напряжения сдвига и вязкости промывочной жидкости в процессе промывки скважины перед цементированием до минимально допустимых значений, регламентированных геолого-техническим нарядом. 2. В обязательном порядке перед спуском обсадной колонны проводить геофизическое исследование скважины, в частности инклинометрию и кавернометрию. Результаты каротажей дадут представление о пространственном искривлении ствола конкретной скважины и отклонении диаметра ствола скважины от номинального. На основе полученных данных центрирующие элементы в местах искривлений ствола устанавливать через 10 м, на других участках - через 50 м. В зонах каверн, для лучшего замещения бурового раствора цементным, устанавливать турбулизаторы. Для сохранности лопастей турбулизатора, его необходимо устанавливать в комплекте с центратором, на расстоянии 1-1,5 м выше центратора. 3. Для более полного замещения промывочной жидкости тампонажным раствором применять низковязкую буферную жидкость, а не техническую воду. При этом необходимо соблюдать условие: плотность и вязкость буферной жидкости должны находиться в пределах промежуточных значений аналогичных параметров разделяемых бурового и тампонажного растворов. 4. Производить расхаживание обсадной колонны в процессе цементирования. 5. При цементировании для верхних секций применять облегченный тампонажный раствор, а для нижних - раствор нормальной плотности. Для повышения качества крепления эксплуатационных колонн разработаны расширяющиеся тампонажные составы с регулируемыми технологическими свойствами, которые имеют следующие добавки: 1. Пластифицирующие добавки на основе поликарбоксилатов - для улучшения прокачиваемости цементного раствора и более полного замещения бурового раствора цементным. Пластификаторы одновременно замедляют сроки схватывания. 2. Понизители фильтрации, так как на наклонных участках ствола скважины, а также в проницаемых пластах идет большая фильтрация жидкости затворения из цементного раствора. В разработанных тампонажных составах применяются понизители фильтрации на основе гидроксиэтилцеллюлозы. 3. Расширяющие добавки - исключают усадки цементного камня при его твердении, применяются добавки на основе оксидов Са и Mg. Эти добавки достаточно безопасны для цементного камня и обсадной колонны, так как избыточное давление на колонну и породу составляет около 1-2 МПа. 4. Добавки, уменьшающие сроки схватывания, - применять в основном для компенсации замедляющего действия пластификаторов (хлорид кальция - до 3 %, хлорид натрия - до 2 %). Реализацией всех предложенных технико-технологических мероприятий удалось повысить качество крепления эксплуатационных колонн нефтяных скважин на Вынгапуровском месторождении. После 24 ч ОЗЦ, разбурки ЦКОД и башмака, проводились геофизические исследования. Результаты ГИС представлены в таблице. Скважины №5523, 5526, цементировавшиеся по обычной технологии, имеют неудовлетворительное качество цементирования эксплуатационных колонн, а скважины №5549 и 5556, цементировавшиеся в соответствии с разработанными технико-технологическими мероприятиями, имеют более высокое качество крепления. Цементный раствор на всех скважинах достиг проектного уровня (200 м выше башмака кондуктора). Качество крепления эксплуатационных колонн нефтяных скважин, зацементированных в соответствии с предложенными технико-технологическими мероприятиями и по обычной технологии Номер скв.Заполнение, %Контакт колонна-цемент, %Контакт порода-цемент, % неоднородноеоднородноеотсутствуетчастичныйсплошнойне определенчастичныйсплошной 552368324,394,51,298,80,21 552670305,892,12,297,90,61,6 5549237727122730,921,1 555631690,6762776,61,325,7 В результате анализа качества крепления нефтяных скважин на Вынгапуровском месторождении разработаны мероприятия, направленные на совершенствование технологии цементирования обсадных колонн, а также разработаны рецептуры тампонажных материалов для крепления обсадных колонн. Разработанные рецептуры и мероприятия реализуются в производственных условиях. Для дальнейшего увеличения качества цементирования эксплуатационных колонн при строительстве нефтяных скважин на Вынгапуровском месторождении необходимо совершенствовать как технологию цементировочных работ, так и рецептуру растворов, применяемых при креплении скважин. Кроме того, необходимо не только создать герметичную крепь обсадной колонны, но и сохранить ее, применяя щадящие методы вторичного вскрытия продуктивных пластов.