При бурении скважины в неё опускают колонну обсадных труб, диаметр которых несколько меньше внутреннего диаметра скважины. Таким образом между внешней поверхностью обсадных труб и внутренней поверхностью скважины образуется зазор. Обычно в этот зазор закачивается специальный раствор, основным компонентом которого является цемент. Это увеличивает прочность конструкции скважины и повышает её герметичность. Процесс называется цементацией затрубного пространства. Специалисты предпочитают говорить «цементаж».
Для этого используют специальный раствор из бурового цемента, который обладает повышенной прочностью и способностью к затвердеванию. Буровики чаще используют термин «тампонажный раствор». Основное назначение такого раствора: «намертво» скрепить обсадные трубы со стенками скважины. Проведение цементажа обеспечивает прочность всей конструкции скважины. При этом должна быть достигнута также и соответствующая герметичность, чтобы не допустить попадания в скважину веществ из других пластов и исключить перетоки между пластами. Весь процесс состоит из следующих основных этапов:
• подготовительные работы;
• подготовка необходимого объёма тампонажного раствора;
• закачка раствора в скважину;
• время ожидания затвердевания раствора;
• заключительные работы, в том числе проверка качества.
Прежде всего составляется технологическая карта, к которой прикладывается схема производства работ. При составлении карты учитываются различные параметры и данные, в том числе:
• конструкция скважины;
• характеристики и свойства пород, через которые пробурена скважина;
• глубина и протяжённость участка, на котором будет производиться цементаж;
• диаметр обсадных труб.
В зависимости от проведённых расчётов, которые выполняются индивидуально для каждой операции цементажа, с учётом имеющихся данных определяется марка тампонажного цемента, а также основные физические характеристики тампонажного раствора. Имеется в виду вязкость, плотность и консистенция раствора. В состав раствора могут добавляться и другие реагенты. Например, применение специальных наполнителей позволяет приготовить тампонажный раствор, который имеет свойство увеличивать свой объём при затвердевании. Используются также волокнистые наполнители при цементаже пород, имеющих высокий коэффициент поглощения.
Всей операцией руководит мастер в присутствии технолога. Неправильно выполненный цементаж, или допущенные при его проведении ошибки, чаще всего приводят к ликвидации скважины. Поэтому перед проведением цементажа изучают опыт выполнения такой операции на скважинах, имеющих похожую конструкцию и аналогичные условия и характеристики.
Во время проведения подготовительных работ к проведению цементажа, необходимо:
• убедиться в работоспособности всего оборудования;
• ствол скважины и затрубное пространство тщательно промыть.
Кроме упрочнения конструкции скважины, при проведении цементажа очищается затрубное пространство. Из него удаляются остатки бурового и промывочного растворов, накопившийся шлам и прочие загрязнения.
Закачка раствора для цементажа в скважину
Существует разные способы, разработанные для закачки в скважину тампонажного раствора. Рассмотрим самые распространённые.
Если тампонажный раствор закачивается внутрь обсадной колонны, то такой способ называется прямой подачей. При этом затрубное пространство начинают заполнять по направлению «снизу вверх»: через нижний зазор между стенками скважины и поверхностью обсадных труб. Из-за своей простоты эта технология применяется чаще всего. Суть метода проста. Сначала в скважине устанавливают цементную пробку непосредственно на забое скважины. Затем в скважину закачивают необходимое количество тампонажного раствора. Необходимо очень точно рассчитать необходимый объём. В противном случае раствора может не хватить, или наоборот, образуется избыток раствора. Затем устанавливают верхнюю пробку, к которой прикладывается усилие, создаваемое давлением специальной жидкости. Под действием давления нижняя пробка разрушается и раствор очень быстро заполняет затрубное пространство. Контроль осуществляют по показаниям манометров, установленных в различных точках. Весь процесс напоминает подачу крема кондитерским шприцом в пирожное-трубочку.
В особых случаях, которые определяют технологи, применяется обратный метод закачки раствора. В этом случае затрубное пространство заполняется сверху вниз. Технология работ и используемое оборудование почти ничем не отличаются от метода прямой подачи.
Циклы цементирования скважины
Цементирование в один цикл – одноступенчатая закачка. Так называется технология, предусматривающая закачку в скважину сразу всего объёма тампонажного раствора. Обычно это производится при цементаже неглубоких скважин способом прямой закачки с двумя установленными пробками.
Цементаж в два и более цикла - двухступенчатая закачка. Такую технологию применяют при цементаже глубоких скважин. Тампонажный раствор имеет высокую степень вязкости. Поэтому, чтобы продавить его в маленький зазор на большой глубине, необходимо приложить очень большое усилие, то есть создать высокое давление. При том появляется опасность повреждения всей конструкции скважины. Чтобы избежать таких аварий, в скважине устанавливают специальные манжеты, которые ограничивают тампонажный раствор в определённом отрезке затрубного пространства. В итоге в нём образуются своеобразные цилиндры из цемента, прочно соединённые между собой. Таким способом заливают несколько цементных цилиндров - колец, располагающихся в пространстве между обсадными трубами и стенками скважины, без опасений разрушить конструкцию или снизить прочность цементного камня.
Оборудование, применяемое при цементаже
Для проведения цементажа используется специальное оборудование, которое, как правило, смонтировано на автомобильном шасси. В него входит комплект для смешивания и хранения тампонажного раствора и два разных насосных агрегата. Первый насос закачивает раствор в скважину, а второй предназначен для подачи технологической жидкости, создающей давление на пробку. Оборудование комплектуется специальными шлангами, работающими при высоком давлении и головкой особой конструкции, через которую закачивается тампонажный раствор. При двухступенчатом цементаже применяют также специальную муфту.
Являетесь ли вы владельцем строительной компании, или же клиентом, которому понадобились, скажем, строительные материалы или услуги; в любом случае вы вряд ли обойдете стороной раздел со статьями, рассказывающими о важных событиях, новинках, процессе производства в данной отрасли. Здесь наши пользователи самостоятельно размещают статьи посвященные строительной отрасли, желая познакомить посетителей портала с новинками производства и строительства, событиях происходящих в отрасли, применения интересных решений в строительстве, дизайне и производстве стройматериалов. Хотите быть в курсе актуальных новостей, знать о малейших изменениях в этой сфере? Желаете принимать правильные решения, основываясь на реальных фактах и полезных узкоспециализированных знаниях? Тогда не забывайте почаще заглядывать в рубрику "Статьи" на Stroytal.Ru. Кроме статей посвященных отечественной строительной отрасли, вы найдете материалы о наиболее значительных мировых изменениях в данной сфере. Раздел «Статьи» на 100% интерактивен т.к. полностью создается и формируется нашими пользователями, нам остается только отбирать наиболее интересные с нашей точки зрения материалы и утверждать их для публикации. В вашем распоряжении – материалы из первых рук. Наша главная задача - предоставить вам самое интересное и значимое, и мы делаем все, чтобы справиться с этим на отлично.
Личный кабинет
Регистрация
Подписаться на раздел