Тампонирование скважин

Тампонирование скважин, проходящих в трещиноватых породах, сопряжено с большими затруднениями, так как значительная часть цементного раствора уходит по трещинам, вследствие чего процесс тампонирования затягивается и сопровождается излишней тратой цемента. Для работ в условиях трещиноватых пород Институтом нефтяной промышленности разработан специальный вид тампонажного цемента, называемый волокнистым цементом. Это портландцемент, к которому в процессе помола добавлено около 3 % асбестового волокна. При тампонировании волокна асбеста задерживаются у трещин и создают слой, препятствующий прониканию цементного раствора в трещину.

Тампонирование скважин после окончания бурения с целью охраны недр называется ликвидационным.

Тампонированием скважины называется комплекс работ по изоляции отдельных ее интервалов. Оно осуществляется с целью предотвращения обвалов скважины и размывания пород в пространстве за обсадными трубами, разделения водоносных или других горизонтов для их исследования, ликвидации водопроявлений, перекрытия трещин, пустот, каверн, для ликвидации поглощения промывочной жидкости при бурении.

Для тампонирования скважин, пройденных в скальных и полускальных породах, применяют цемент, а в породах глинистых - пластичную жирную глину.

Для тампонирования скважины глиной из нее приготовляют густое глиняное тесто, его формируют в цилиндры, которые опускают на забой скважины в длинной колонковой трубе. Приподняв трубу на 10–15 м над забоем, глину выпрессовы-вают с помощью насоса давлением воды 10–15 МПа. Затем глину периодически трамбуют металлической трамбовкой.

Для тампонирования скважин наиболее приемлемы смеси, составленные на основе смол марок МФ-17, МФФ, М-60. В качестве отвердителей таких БСС могут быть использованы соляная и щавелевая кислоты, а также хлористый аммоний, причем предпочтение отдается соляной кислоте, как более активному отвердителю.

Для тампонирования скважин путем закачивания различных смесей под давлением наиболее рационально применять специальные пакерующие устройства. Пакер помещают над поглощающим горизонтом, раскрепляют в скважине и нагнетают через него тампонирующие смеси.

При тампонировании горячих скважин под воздействием высоких температур начало схватывания цемента может сократиться до времени, менее установленного. В этих случаях применяются замедлители схватывания. Чаще всего в качестве замедлителя применяется сульфитно-спиртовая барда (ССБ) – поверхностно-активное вещество, снижающее водо-цементное отношение. Большое содержание в цементе медленно гидратирующихся минералов (двухкальциевого силиката, ферритов кальция и др.) значительно увеличивает сроки схватывания.

Разрабатываемые методы ускоренного тампонирования скважин направлены на сокращение затрат времени и снижение расходования вяжущих материалов. Один из них – метод сухого тампонирования, обеспечивающий проходку зон осложнений без потери диаметра, позволяющий сократить затраты времени на выполнение тампонажных работ до 10 раз по сравнению со сложным тампонированием, способствующий повышению производительности бурения в осложненных условиях до 15 раза и снижению расходования цемента до 20 раз.

В операциях по тампонированию скважин участвует от 2-х до 18-ти только насосных установок. Такой большой состав агрегатов связан с опасностью отказов оборудования во время проведения процесса, что может привести к некачественному цементированию обсадных колонн. Поэтому создается резерв оборудования у скважины, который достигает 30–50 от номинального требуемого. Комплекс оборудования должен обеспечивать выполнение операций в лимитированное: время, определяемое сроком схватывания тампонажлой смеси, что может потребовать 5–6 ч непрерывной работы. За этот период времени происходят отказы агрегатов (до 30 и более от общего их числа) в связи с потерей работоспособности поршнями, клапанами, уплотнениями, усталостным разрушением штоков насосов высокого давления. Поэтому прибегают к резервированию, так как восстановить работоспособность отказавших агрегатов на месте проведения работ в ограниченное время невозможно.

Для некоторых сложных случаев тампонирования скважин необходимы тамшонажяые материалы, представляющие собой высоковязкие истинные растворы. Ранее было установлено, что некоторые полимеры в растворах при определенных условиях способны вступать в реакции, приводящие к образованию макромолекулярной пространственной сетки, наполненной исходным растворителем, причем объем структурированного продукта равен первоначальному объему раствора. Такие структуры способны служить хорошим там-пояаяшым материалом при изоляции зон поглощения буоового раствора.