Выбор и обоснование способа цементирования

В настоящее время существует 6 способов цементирования скважин: одноступенчатый; двухступенчатый; манжетный; манжетно-селективный; обратный и встречными потоками.

Наиболее широко применимы и отработаны одно- и двухступенчатые способы цементирования.

Одноступенчатый применяется в не осложненных геологических условиях при максимальной глубине скважин до 3000 м.

Двухступенчатый применяется в осложненных геологических условиях. Например, при различном градиенте гидроразрыва верхней и нижней частях скважины, или сильно различающихся температурных градиентах выше названных интервалов. "Для его реализации на заданной глубине устанавливаются муфты ступенчатого цементирования (МСЦ-1).

Манжетный способ цементирования используется при вскрытии скважин с низкопроницаемым коллектором или пластов с АНДП. Для его реализации над кровлей такого пласта в обсадную колонну устанавливают пакер, например ПДМ.

Способ встречными потоками в основном применяется при цементировании кондуктора, при недоподъеме цементного раствора из-за его поступления в поглощающий горизонт. Анализ геологического разреза показывает, что в нем отсутствуют разнотемпературные интервалы и температуры с разными градиентами гидроразрыва.

Требование к крепи скважины:

Под крепью скважины понимают обсадную колонну с формировавшимся вокруг нее тампонажным камнем. Крепление скважины предназначено для:

- сохранения формы и размеров проектного поперечного сечения на весь период эксплуатации;

- разобщение пластов с целью испытания межпластовых перетоков и флюидопроявления как в процессе строительства, так и в период эксплуатации;

- надежной охраны недр

Качество крепления определяют:

- толщина и группа прочности стали труб обсадной колонны;

- состав, количества и расположение технической останстки на обсадной колонне;

- тип и количество буферной жидкости и тампонажного раствора;

- способ и технико-технологические условия цементирования.

Гидравлическая программа цементирования обсадных колоннн:

Способ цементирования выбирается в зависимости от величины коэффициента безопасности К_б:

(3)

где Р_ф -расчетное давление в конце цементирования у башмака спущенной колонны, кгс/см².

Р_гр -давление гидроразрыва пластов на той же глубине, кгс/см²:

Если К_б ≥ 1.00, то цементирование производится в две ступени с использованием заколонного изолируещего пакера или муфты ступенчатого цементирования

При 0.95≤ К_б ≤ 1.00 цементирование производится с обязательным выполнением специального комплекса мероприятий по предвращению гидроразрыва пластов;

При К_б ≤0.95, проведение цементирования производится в нормальном режиме.

Прогнозное значение давления гидроразрыва (давления поглощения тампонажного раствора) у башмака обсадной колонны составляет, кгс/см²:

кгс/см² (4)

Значение Р_ф определяется по формуле:

кгс/см² (5)

где Р_сз -гидростатическое давление в затрубном пространстве в конце цементирования на глубине спуска колонны (по вертикали), кгс/см²:

² (6)

ΔР -гидравлические потери давления при движении жидкостей в затрубном пространстве в конце цементирования (по длине ствола L), кгс/см²:

Во избежание поглощения тампонажного раствора и гидроразрыва пластов при цементировании кондуктора, наряду с цементным раствором нормальной плотности, предусматривается применение облегченной тампонажной смеси.

Подъем тампонажного раствора за кондуктором до устья.

Эксплуатационная колонна цементируется с перекрытием башмака кондуктора на 200 м. Во избежание поглощения тампонажного раствора и гидроразрыва пластов цементирование эксплуатационной колонны производится двухступенчатым способом.