Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 [ 107 ] 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

ватели (или реагенты-структурообразователи), требующие введения дополнительного количества воды (для снижения плотности и обеспечения прокачиваемости).

Процесс цементирования организовывается с учетом аварийной ситуации, хотя элементы технологии процесса те же, что и при цементировании обычной скважины.

Тампонажные цементы для ликвидации газонефтепроявле-ний могут быть классифицированы на группы по плотности тампонажного раствора (кг/м3): 1 - легкие (ниже 1400), 2 -облегченные (1400-1650), 3 - нормальные (1650-1950), 4 - утяжеленные (1950-2300), 5 - тяжелите (свыше 2300).

В зависимости от вяжущей основы тампонажные цементы делятся на несколько видов: тампонажный цемент на базе портландцемента, тампонажный цемент на базе доменных шлаков, известково-песчаные смеси, прочие на минеральной основе (гипсовые, на основе природных минералов и горных пород) и органические крепители. Для ликвидации газонефтепроявлений повсеместно применялся портландцемент, что связано с его доступностью и стабильностью свойств.

Глава НАРУШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ

5 СТЕНОК СКВАЖИНЫ

Практика бурения нефтяных и газовых скважин свидетельствует о многочисленных случаях осыпей, обвалов стенок скважин, выпучивания пород и сужения стволов. Этот вид осложнений встречается повсеместно. Обвале! стенок скважин происходят чаще всего при разбуривании перемятых сланцевых глин, особенно вблизи тектонических нарушений. На значительных глубинах обвалы происходят в породах, не затронутых тектоническими нарушениями. Обвалы не происходят при разбуривании крепких пород, что побудило исследователей искать природу обвалообразований в свойствах самих пород.

Одни исследователи считают, что первопричиной обвалов при бурении скважин являются геотехнологические условия их проводки. Подчеркивается, что обвалы происходят чаще в сланцевых и чешуйчатых глинах, в которых прослеживаются тонкие прослои песка, слюдистых включений с содержанием пирита, марказита и т.д. Другие полагают, что более часты обвалы пород в скважинах при больших углах падения пластов и в зонах нарушений; при всех обстоятельствах, связанных со снижением плотности буровых растворов, замедленным темпом и остановкой бурения. Обвалообразования становятся очень серьезным видом осложнений в случае обрушения пород над образовавшейся каверной.

Различные исследователи выдвигали свои гипотезы на природу обвалообразований. Так, B.C. Федоров механизм обвалов объяснял тем, что при бурении глина из-за снижения бокового давления упруго расширяется (вследствие уменьшения давления со стороны бурового раствора), а прочность ее увеличивается; при этом порода всасывает воду из бурового раствора. Вода, по B.C. Федорову, проникая в поры глины, "включает" капиллярное давление, и начинается выпучивание глины. Глина обрушается и попадает в ствол скважины -идет образование каверн. При достаточной подаче буровых насосов возникновение каверн может быть не замечено. Однако при последующем обрушении вышележащих пород (если они недостаточно прочны и не образуют карнизов)

процесс бурения может быть остановлен. Основным мероприятием по предупреждению обвалообразований B.C. Федоров считал замену бурового раствора безводной жидкостью, а там, где нет газонефтепроявлений, рекомендовал применять беспарафиновый мазут.

Впоследствии B.C. Федоровым и B.C. Барановым для предупреждения обвалообразований рекомендовано использовать "эмульсии глинистого раствора с крекинг-остатками"; для стабилизации эмульсии к ней добавлялся асидол.

Однако применение этого раствора не стабилизировало ситуацию, и обвалообразования наблюдались при проводке скважин. Отрицательные результаты при использовании гидрофобных эмульсий способствовали разработке буровых растворов с минимальной водоотдачей, обладающих свойством откладывать тонкую плотную фильтрационную корку, замедляющую проникновение воды из раствора в породу. B.C. Баранов считал основным недостатком бурового раствора при борьбе с обвалами его высокую водоотдачу. Результативность применения буровых растворов с пониженной водоотдачей оказалась высокой, хотя проблема обвалообразований снята полностью не была.

Увеличение размеров ствола (кавернообразование) обусловлено осыпями или обвалами горных пород, уменьшение -выпучиванием пород. Выпучивание пород может привести как к обвалам (падение пород под действием силы тяжести в направлении к забою скважины), так и к пробкообразова-ниям.

Значительный вклад в разработку мероприятий по борьбе с обвалами внесли B.C. Баранов и В.П. Букс. Исследования поведения пород в различных средах подтвердили большое значение качества буровых растворов для успешной проводки скважины, поэтому они предложили осуществлять регулирование водоотдачи буровых растворов, их химическую обработку и утяжеление. Авторы приходят к заключению, что одной из основных причин осыпей и обвалов является использование некачественных буровых (глинистых) растворов, и предлагают применять системы, обладающие минимальной водоотдачей и способные глинизировать стенки скважин, создавая на них тонкую и плотную корку, задерживающую проникновение фильтрата в неустойчивую породу.

B.C. Шаров за основную причину обвалов принимал набухание и размокание глинистых пород. При этом скорость распада глин обусловливается значениями степени гидратации глинистых частиц и скорости гидратации массы глины, кото-