Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2020-12-06 | 135 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При цементировании пространство между колонной и стенками скважины в заданном интервале глубин заполняется тампонажным раствором, из которого после твердения образуется прочный монолит. Однако в результате анализа лабораторного и промыслового материала установлено, что механическая прочность цементного камня не является определяющим фактором, из обеспечивающих герметичность зако-лонного пространства. Качество разобщения пластов в зако-лонном пространстве определяется в основном состоянием контакта цементного камня с обсадной колонной и горной породой, которое является доминирующим фактором (при этом подразумевается полное замещение за колонной глинистого раствора тампонажным).
Напряженность контактов цементного камня со стенками скважины и обсадной колонной зависит от прижимающих усилий, возникающих во время его твердения, и снижается при усадке тампонажного камня, а также при деформациях породы, глинистой корки, обсадных труб, если этим процессам не препятствуют силы связи между сопредельными средами. Прочность непосредственных связей цементного камня с породой и обсадными трубами определяется физико-химическим взаимодействием ионов и молекул их поверхностных слоев. Однако без соответствующей напряженности таких контактов в их зоне не могут протекать физико-химические реакции, обусловливающие прочность связи цементного камня с колонной и породой.
Исследования показали, что напряженность контакта цементного камня с поверхностью обсадных труб в 4 — 8 раз меньше его прочности. Прочность связи цементного камня из различных тампонажных материалов с обсадными трубами оценивается по значению сопротивления контакта це-
|
56
мент —труба разрыву, сдвигу, гидроразрыву. При температурах 20 — 30 °С прочность связи с обсадной колонной камня из различных тампонажных материалов возрастает с течением времени, причем наиболее интенсивно — в течение первых 7 сут. Прочность связи камня из портландцемента с обсадными трубами в 4 — 5 раз выше, чем прочность связи с колонной камня из гельцемента. Прочность связи камня из облегченных цементов с обсадными трубами характеризуется значениями, близкими к значениям прочности такой связи для гельцемента. Давление гидропрорыва на контакте обсадная труба — портландцементный камень через 2 и 6 сут составляет 3,5 и 16 МПа, для гельцементного камня — 2,0 и 5,6 МПа. Однако такие цифры характеризуют лишь непосредственный контакт обсадной трубы с цементным камнем.
Анализ результатов исследований влияния активных добавок к тампонажному раствору на прочность непосредственной связи цементного камня с обсадной трубой позволил выявить следующие тенденции ее изменения. Введение в там-понажный раствор 0,5 % гипана, КМЦ, гексаметофосфата натрия (ГМФ Na) приводит к увеличению прочности связи цемента с металлом. Добавки сульфанола и ОП-10, наоборот, уменьшают прочность такой связи. Наибольшая прочность связи металл—цементный камень достигается при обработке тампонажного раствора хлористым натрием.
Однако рассмотренные случаи непосредственного контакта цементного камня с обсадными трубами и стенками скважин весьма редки в промысловых условиях. Далее высокая скорость восходящего потока не обеспечивает удаления всей глинистой корки со стенок скважины и пленки с обсадных труб. Глинистые корки налипания и фильтрации, а также глинистый раствор остаются: на стенках скважины (особенно в их кавернозной части), на стенках колонны, в застойных зонах, под замками и муфтами колонны, в виде языков и включений — в самом тампонажном растворе. Твердеющая цементная масса засасывает воду из контактирующих с ней глинистых включений и корок, в которых образуется сеть трещин — потенциальных каналов для перетоков пластовых флюидов. Обезвоживание корок и включений глинистого раствора происходит во всех случаях их контакта с тампо-нажным раствором, так как контрактационный эффект — непременное свойство вяжущих. Причем трещины (каналы) в глинистой коре образуются значительно раньше полного ее обезвоживания. Поэтому обезвоженная глинистая корка мода
|
жет являться основной причиной образования в заколонном пространстве каналов для нефтеводогазопроявлений.
Скорость каналообразования увеличивается в случаях контакта глинистого раствора с чистым портландцементом. Введение в цемент наполнителей (глины, песка) снижает скорость образования каналов, отодвигая момент их появления и уменьшая размеры. Одним из мероприятий по предупреждению каналообразования может быть отверждение глинистых корок.
Ряд исследователей, изучая прочность связи цементного камня с породой при наличии фильтрационной глинистой корки, пришли к выводу, что обработка тампонажного раствора У1ЦР и КМЦ при цементировании интервала залегания песчаных пород приводит к снижению прочности такой связи, а добавление в тампонажный раствор извести и хлористого кальция увеличивают ее.
Одним из факторов, влияющих на прочность связи (состояние контакта) цементного камня с обсадной трубой, является изменение внутреннего давления в колоннах. В процессе цементирования скважины колонну иногда оставляют под внутренним давлением на время ОЗЦ. После снятия давления между набравшим прочность цементным кольцом и колонной может образоваться зазор размером до 1 мм, который может служить потенциальным каналом движения жидкостей и газа. Поэтому оставление обсадных колонн под давлением в период ОЗЦ не рекомендуется, так как повышает вероятность образования заколонных перетоков и газопроявлений.
По аналогии, опрессовка колонны после ОЗЦ также не может являться надежным методом контроля ее герметичности, так как при повышении давления в колонне происходит уменьшение раскрытости зазоров между нею и цементным камнем. Поэтому проницаемость их на контактных поверхностях цементного камня и колонны резко уменьшается по сравнению с проницаемостью таких зазоров при отсутствии избыточного давления в колонне.
|
|
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!