Восстановление герметичности крепи скважин в условиях поглощений на Усинском месторождении

Разработка Р-С залежи Усинского месторождения осложнена аномально высокой вязкостью добываемой нефти, интенсивными (500-800 м3/сут) поглощениями промывочной жидкости в продуктивных пластах, микробиологической коррозией скважинного оборудования, коррозионной агрессивностью добываемой продукции. Залежь разрабатывается с применением паротеплового воздействия на пласт. Перепады давления и высокая температура быстро нарушают герметичность крепи в процессе эксплуатации скважины. Общепринятой практикой при выполнении ремонтных работ является большеобъемная закачка (50-400 м3) высоковязких растворов с последующим закреплением цементным раствором нормальной плотности (1,85-1,92 г/см3). Однако из-за наличия высокопроницаемых каналов, которые отчетливо видны на керновом материале (рис. 1), данная операция не всегда успешна вследствие существования рыхлых пород и промытых зон.

Во время ожидания затвердевания (ОЗЦ) цементного раствора давление в кольцевом пространстве снижается до гидростатического давления столба жидкости затворения и даже ниже. На рис. 2 показано изменение коэффициента аномальности k2 в зацементированном кольцевом пространстве 245-мм кондуктора во время ОЗЦ в скв. 4193 Харьягинского месторождения. Из него видно, что данный коэффициент в кольцевом пространстве снижается до 0,7-0,5. В этот момент в зацементированное кольцевое пространство может проникать пластовая жидкость, что может нарушить герметичность скважины. Для предупреждения проникновения пластовых флюидов в зацементированное кольцевое пространство применяют различные физические и химические методы воздействия на прискважинную зону:

-повышение давления на устье во время ОЗЦ;

-использование различных кальмататоров в процессе бурения и подготовки скважины к креплению;

-увеличение плотности жидкости затворения и др.

В условиях Р-С залежи Усинского месторождения (пластовое давление на глубине 1200-1300 м равно 6-12 МПа) в идеальном случае плотность изолирующего материала должна составлять около 0,8-1,2 г/см3. Однако таких изолирующих материалов, обладающих и прочностью, и коррозионной устойчивостью, и термостойкостью, и технологичностью, и экономичностью, нет.

По нашему мнению, одним из способов решения данной проблемы является применение пеноцементных растворов. При формировании структуры пеноцементного камня давление во время ОЗЦ не снижается. Этому способствуют находящиеся в объеме цементного раствора пузырьки воздуха. Они способны создавать дополнительное сопротивление движению жидкости в сформировавшихся капиллярах пеноцементного раствора и проводящих каналах пласта. Этот эффект называется эффектом Жамена. При движении пузырьков газа из широкой части канала в узкую форма пузырька изменяется. При этом изменяются радиусы кривизны его сферической поверхности. Тогда капиллярное давление станет равным соответственно для левого и правого мениска/)с1=2о/Г[,/)с?=2о/г2 (о - поверхностное натяжение на границе жидкость - воздух; ri,r2- радиус сферической поверхности пузырька газа соответственно до сужения и во время сужения). Разность этих давлений будет создавать силу, противодействующую внешнему перепаду давления, причем pci<pC2, что способствует целостности структуры раствора во время ОЗЦ.

Таблица 1

Другие материалы

Сравнительная характеристика различных видов транспорта
Прогресс человеческого общества неотделим от истории развития транспорта. Если под словом "транспорт" понимать прежде всего процесс перемещения, то можно утверждать, что без перемещения орудий и предметов труда и самого человека ...

Экономический и природно-ресурсный потенциал Японии
Современная Япония - высокоразвитое в промышленном и научно-техническом отношении государство, один из трех мировых центров империалистического соперничества. Особенности экономического развития этой страны, ее достижения в передовых отраслях научно- ...