124009 (689750)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

ТЕМА: РАЗОБЩЕНИЕ ПЛАСТОВ

СОКОЛОВА ИГОРЯ АЛЕКСАНДРОВИЧА

САХАЛИНСКИЙ ТОПЛЕВНО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

Содержание

Введение

1. Технико-технологический раздел.

1.1. Цель цементирования скважин.

1.2. Тампонажные материалы, применяемые при цементировании.

1.3. Организация процесса цементирования.

1.4. Осложнения при цементировании ствола скважины.

1.5. Охрана окружающей среды при цементировании.

2. Расчётная часть.

3.Заключение.

Технико-технологический раздел.

1. Цель цементирования скважин.

Разобщение пластов при существующей тех­нологии крепления скважин — завершающий и наиболее от­ветственный этап, от качества выполнения которого в значи­тельной степени зависит успешное строительство скважины. Под разобщением пластов понимается комплекс процессов и операций, проводимых для закачки тампонажного раствора в затрубное пространство (т.е. в пространство за обсадной колонной) с целью создания там надежной изоляции в виде плотного материала, образующегося со временем в результа­те отвердения тампонажного раствора. Поскольку в качестве тампонажного наиболее широко применяется цементный раствор, то для обозначения работ по разобщению использу­ется термин "цементирование".

Цементный камень за обсадной колонной должен быть достаточно прочным и непроницаемым, иметь хорошее сцепление (адгезию) с поверхностью обсадных труб и со стенками ствола скважины. Высокие требования к цемент­ному камню обусловливаются многообразием его функций: плотное заполнение пространства между обсадной колон­ной и стенками ствола скважины; изоляция и разобщение продуктивных нефтегазоносных горизонтов и проницаемых пластов; предупреждение распространения нефти или газа в затрубном пространстве под влиянием высокого пластового давления; заякоривание обсадной колонны в массиве гор­ных пород; защита обсадной колонны от коррозионного воздействия пластовых вод и некоторая разгрузка от внеш­него давления.

Следует отметить, что роль и значение цементного камня остаются неизменными на протяжении всего срока использования скважины, поэтому к нему предъявляются требования высокой устойчивости против воздействия отрицательных факторов.

Цементирование включает пять основных видов работ: приготовление тампонажного раствора, закачку его в скважи­ну, подачу тампонажного раствора в затрубное пространство, ожидание затвердения закачанного материала и проверку ка­чества цементировочных работ. Оно проводится по заранее составленной программе, обоснованной техническим рас­четом.

Существует несколько способов цементирования. Они различаются схемой подачи тампонажного раствора в затруб­ное пространство и особенностями используемых приспо­соблений. Возможны два варианта подачи тампонажного рас­твора в затрубное пространство: раствор, закачанный внутрь цементируемой обсадной колонны, проходит по ней до баш­мака и затем поступает в затрубное пространство, распрост­раняясь снизу вверх (по аналогии с промывкой называется цементированием по прямой схеме); тампонажныи раствор с поверхности подают в затрубное пространство, по которому он перемещается вниз (цементирование по обратной схеме).

В промышленных масштабах применяют способы цементи­рования по прямой схеме. Если через башмак обсадной ко­лонны в затрубное пространство продавливают весь тампо­нажныи раствор, то способ называется одноступенчатым (одноцикловым) цементированием. Если обсадная колонна на разных уровнях оснащена дополнительными приспособления­ми (заливочными муфтами), позволяющими подавать тампо­нажныи раствор в затрубное пространство поинтервально на разной глубине, то способ цементирования называется много­ступенчатым (многоцикловым). Простейший и наиболее рас­пространенный способ многоступенчатого цементирования — цементирование в две ступени (двухступенчатое). Иногда воз­никает необходимость не допустить проникновения тампо­нажного раствора в нижнюю часть обсадной колонны, распо­ложенную в интервале продуктивного пласта; тогда этот ин­тервал в затрубном пространстве изолируется манжетой, уста­новленной на обсадной колонне. Этот способ цементирования называется манжетным. Выделяются также способы цементи­рования потайных колонн и секций, поскольку тампонажныи раствор в этом случае закачивают по бурильной колонне, на которой спускают секцию или потайную колонну.

В мелких скважинах (например, структурных), которые заведомо не вскрывают продуктивных залежей и интервалов с высоким пластовым давлением, затрубное пространство можно изолировать тампонированием нижней части обсад­ной колонны глиной. Тампонирование выполняется по более простой технологии, чем цементирование, и обеспечивает лишь временную и довольно слабую изоляцию.

Тампонирование обсадной колонны в скважине может осуществляться задавливанием обсадной колонны на глубину до 0,8—1,2 м в пласт глины мощностью не менее 2,5 — 3,0 м; по способу с нижней пробкой, когда глину в виде шариков предварительно забрасывают на забой, а затем продавливают в затрубное пространство обсадной колонной, нижний конец которой перекрыт пробкой; по способу с верхней пробкой в нижнюю трубу набивают глину, над ней помещают пробку, с помощью которой вблизи забоя глину выпрессовывают под действием нагнетаемой с поверхности жидкости.

Преимущество метода тампонирования глиной состоит в том, что после завершения всех работ в скважине обсадная колонна может быть освобождена и извлечена для последую­щего использования.1.2.Тампонажные материалы, применяемые при цементировании

Перед установкой цементного моста подбирают тампонажный материал и рецептуру его приготовления. Состав тампонажного раствора определяется геолого-техническими усло­виями скважины (пластовое давление, температура, давление гидроразрыва пласта, высота столба моста). Поэтому реко­мендуют следующий выбор тампонажных материалов:

1.Облегченные цементы для получения растворов плотно­стью 1400-1600 кг/м³ на базе тампонажного цемента для "хо­лодных" и "горячих" скважин, а также на основе шлакопесчаной смеси для температур 90-140 °С — ШПЦС-120 и для температур 160-250 °С - ШПЦС-200.

2.Утяжеленные цементы для получения растворов плотно­стью не менее 2150 кг/м³ на базе тампонажного цемента для "холодных" и "горячих" скважин, а также на основе шлакопесчаной смеси для температур 90-140 °С — УШЦ-120; для температур 160-250 °С - УШЦ-200.

Из тампонажного портландцемента получают цементный раствор плотностью 1820-1850 кг/м³ с водоцементным отно­шением 0,5. Причем начало схватывания при температуре 20-З0 °С длится до 10 ч. При более высоких температурах время схватывания меньше, и при температуре 75 °С схваты­вание цемента длится уже 1,5-5-2 ч, что порой недостаточно при производстве тампонажных работ. Поэтому в зависимо­сти от температуры применяют добавки реагентов: ССБ в количестве от 0,1 до 0,5%, хроматы — от 0,1 до 0,5%, ОК-ЗИЛ — от 0,1 до 0,5 % от массы цемента.

Для снижения водоотдачи тампонажных растворов в них вводят поливиниловый спирт — до 1 %, тилоза Н-20Р — до 1 % и др.

В зависимости от вида вяжущего материала, составляюще­го основу, тампонажные цементы подразделяются на классы: цементы на основе портландцемента, цементы на основе до­менных шлаков, известково-песчаные смеси, прочие тампо­нажные цементы (гипсовые, белитовые и др.), тампонажные органические крепители на полимерной основе.

По роду добавок различают цементы песчаные, волокнис­тые, гельцементы, шлаковые, перлитовые и другие. По на­значению, которое определяется температурными условиями испытания приготовленного тампонажного раствора, разли­чают три температурных разновидности цементов: для низ­ких и нормальных температур (до 50 °С), для умеренных (от 50 до 100 °С) и повышенных (>100 °С). Выделяют также це-мен- ты для высоких (от 150 дло 250 °С) и сверхвысоких (свыше 250 °С) температур.

Одним из наиболее распространенных видов вяжущего материала является портландцемент. Портландцемент — раз­новидность силикатного цемента, он представляет собой по­рошкообразный неорганический вяжущий материал, в состав которого входят высокоосновные силикаты кальция и в ог­раниченном количестве некоторые примеси, обусловленные загрязненностью исходного сырья.

Портландцемент характеризуется высокой плотностью — 3100 — 3150 кг/м³, насыпная масса порошка портландцемента составляет 900—1100 кг/м³ в рыхлом состоянии и 1400—1700 кг/м³ в уплотненном. Тонкость помола порошка оценивают по суммарной поверхности частиц (в м²/кг). Удельная по-врехность тампонажных портландцементов находится в пре­делах 250 — 400 м²/кг, у специальных цементов она может до­ходить до 1500 м²/кг.

Портландцемент — основа для приготовления тампонаж­ных растворов с различными свойствами. Для регулирования свойств в портландцемент при его затворении вводят специ­альные добавки, которые позволяют регулировать сроки схватывания тампонажного раствора, свойства получаемого цементного камня, его термостойкость и т.п.

Наиболее распространенные добавки в цемент — глина и песок. С добавкой бентонитового глинопорошка в портланд­цемент получают гельцемент.

Добавки кварцевого песка к портландцементу оказывают различное влияние на цементный камень в зависимости от температуры среды. Если при низких температурах песок представляет собой инертный наполнитель, то при высоких температурах он вступает в химические реакции с основны­ми оксидами как кислый компонент, образуя гидр о силикаты.

Наряду с портландцементами используют новые виды вя­жущих материалов. К ним относятся шлакопесчаные цемен­ты, белитокремнеземистый цемент, тампонажные цементы на базе ферромарганцевого шлака, известково-песчаные рас­творы, а также органические полимерные вяжущие. Отличи­тельная особенность шлаковых цементов то, что процесс их твердения значительно активизуется с повышением темпера­туры до 100 °С и выше. Шлакопесчаные цементы в условиях высоких температур дают прочный и плотный цементный камень, обладающий высокой устойчивостью в агрессивных средах.

Для цементирования высокотемпературных скважин пред­ложен белитокремнеземистый цемент, изготовляемый на ос­нове белитового (нефелинового) шлама и кварцевого песка. На базе этого цемента готовят тампонажный раствор для це­ментирования при температурах до 180 — 200 °С.

Известково-песчаные тампонажные растворы готовят на основе извести и молотого кварцевого песка с добавкой бен­тонитовой глины. При температуре 130—150 °С и высоком давлении смесь схватывается очень быстро (< 30 мин), но с добавками специальных веществ сроки схватывания можно увеличить.

Тампонажный цемент на базе ферромарганцевого шлака, получаемого при производстве чугуна, проявляет вяжущие свойства при температурах выше 100 °С. Тампонажный рас­твор из этого цемента можно эффективно применять при температуре от 150 до 350 — 400 °С. Для сокращения сроков схватывания в раствор добавляют кальцинированную соду.

В последние годы проводится большая работа по созда­нию рецептуры новых вяжущих материалов в виде органиче­ских соединений. Например, применяют полимерцементы, в которых вяжущая основа представлена смесью минеральных веществ и полимеров. В качестве полимерных добавок ис­пользуют различные синтетические каучуки, смолы, поли-акрилаты, полистирол и другие соединения. Одна из разновидностей полимерцемента — латексцемент, имеющий в ка­честве полимерной добавки натуральный или синтетический каучук. Такой цемент дает возможность получить прочный непроницаемый цементный камень, обладающий высокой упругостью и устойчивостью в агрессивных средах. Благодаря своим положительным свойствам полимерцементы привлека­ют к себе все большее внимание специалистов.

При цементировании вяжущий материал подают в скважи­ну в виде тампонажного раствора. Тампонажным раствором называется дисперсная система, образующаяся при затворении тампонажного цемента водой, пресной или с химически­ми реагентами и прочими добавками. Для тампонажного рас­твора характерна нестабильность состояния и способность к фазовым превращениям. С этой точки зрения растворы, по­лучаемые при затворении цементов на нефти или нефтепро­дуктах (дизельное топливо и т.д., только условно можно от­носить к тампонажным, так как для проявления свойств дис­пергированных вяжущих материалов необходимо замещение жидкой фазы водой.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы