Тампонаж

Тампонаж - совокупность работ  в буровой скважине по отделению  водоносных слоев от нефтеносных  и прекращению доступа воды в  скважину.

Тампонаж успешен только в том случае, если точно известны расположение и размеры водоподводящих трещин и зона притока ограничена в пространстве. Кроме того, для  ведения тампонажа требуется  специальное оборудование и сооружения. Поэтому тампонажные работы обычно применяют только при восстановлении водонепроницаемости стволов или других капитальных выработок.

Тампонаж производился тремя  цементировочными мощными агрегатами, из которых два работали на пару, а один запасный был оборудован двигателем внутреннего сгорания. Но последний в тампонаже не участвовал.

Схема двухступенчатого тампонажа. Двухступенчатый тампонаж применяется  и тогда, когда в затрубном пространстве предусматривается создание прерывистого кольца. Сущность этого способа заключается в том, что сначала в колонну через башмак закачивают первую часть объема тампонажного раствора, освобождают первую пробку, сверху которой закачивают расчетное количество продавочного раствора, и освобождают вторую пробку. Вся эта система двигается вниз. При этом первая пробка свободно проходит через специальную заливочную муфту. Когдапервая пробка сядет на упорное кольцо, вторая под давлением продавочного раствора открывает отверстия в заливочной муфте.

Тампонаж разведочных  скважин как средство снижения концентрации радона в воде применяется в тех  случаях, когда скважины пробурены  в полевых выработках и пересекают водоносные трещины на большой глубине. Тампонирование скважин приводит к  снижению скорости фильтрации воды и  уменьшению концентрации радона за счет его распада при затрудненном движении воды в горном массиве.

Тампонаж глубоких колонн требует больших давлений в насосе и продолжительного времени для  закачки цементного раствора, так  как он должен быть продавлен глинистым  раствором в объеме глубокой колонны. Учитывая, что процесс закачки  должен длиться не более одного часа, а.

Тампонаж колонн обсадных труб часто оказывается неудачным  вследствие неконцентричности их со скважиной. Колонна часто прилегает вплотную к одной стороне скважины, а с противоположной стороны скважины остается зазор. В результате цементный раствор не создает плотного контактного кольца между, стенками обсадных труб и стенками скважины.

Тампонаж ликвидируемых  технологических скважин проводится для предотвращения загрязнения  водоносных горизонтов растворами продуктивного  пласта, а также для предупреждения излива растворов на поверхность, если продуктивный горизонт обладает большим напором.

Под тампонаж: яым цементом понимается порошкообразное вещество в чи стом виде или с добавками ( минеральными, органическими), которое после затворения водой или другой жидкостью, имеющей сродство с цементом, переходит со временем в твердое состояние цементного камня.

Обеспечен обязательный тампонаж всех неиспользуемых колодцев и скважин; категорически запрещается использование  таких скважин и колодцев для  спуска в них каких бы то ни было сбросных вод. Тампонаж производится в соответствии с действующими Правилами заделки водяных скважин.

Процесс тампонажа с начала нагнетания н до момента достижения максимального расчетного давления производится при постоянном расчетном  расходе жидкости. Затем - - при постоянном ( максимально допустимом) давлении и переменном ( уменьшающемся во времени) расходе жидкости.

Для тампонажа применяют  высокодействуюший там-понажный цемент с уд. Объем цементного раствора рассчитывается, исходя из площади кольцевого зазора между стенками скважины и трубами и высоты, на к-рую желают поднять цемент в затрубное пространство. Для ускорения твердения цемента применяются различные добавки.

Цель тампонажа - получить плотное цементное кольцо в за-трубном  пространстве, причем длял изоляции необходимо, чтобы это цементное кольцо находилось в полном контакте с обсадными трубами и со стенками скважины.

Процесс тампонажа по способу  Перкинеа происходит следующим образом. Заливочный агрегат, находящийся около буровой, соединяется шлангами с заливочной головкой, укрепленной в обсадных трубах. Около агрегата устанавливается гидравлическая мешалка, с расположенными около нее мешками цемента.

 

Процесс тампонажа протекал нормально без особых осложнений.

Для ответственных тампонажей следует избегать применения строительных цементов среднего качества, так как  они дают меньшую прочность.

Расчет тампонажа обсадных колонн заключается в определении  иеобходимого количества материалов для получения 1 м3 раствора и общего количества их на тампонаж заданного интервала или полностью скважины. Рассчитывается количество технических средств, обеспечивающее тампонаж в заданных условиях, а также режим работы этих средств, количество заливочных ставов, если тампонаж ведется через ставы труб, опущенные в кольцевое пространство.

Схема тампонажа затрубного пространства с повышенным внутренним давлением.| Расчетная схема тампонажа с повышенным внутренним давлением. Перед тампонажем став 5 герметично обваривают в патрубке 9, опускают в став распределитель 4, устанавливают его против нижнего коллектора аналогично вышеописанному способу, крепят на устье зажимом 11 и производят промывку скважины, затем в колонну нагнетают сжатый воздух до расчетного давления и поддерживают его путем подключения этой полости к ресиверу компрессора.

При тампонаже в глубоких скважинах приходится прокачивать  довольно большой объем тампонажного раствора и продавочной жидкости за весьма ограниченное время, определяемое сроком начала схватывания цементного раствора. В таких условиях применяется двухступенчатый цементаж - тампонажный раствор закачивается в колонну и продавливается в затрубное пространство двумя порциями. Первая порция продавливается за колонну через башмак, а вторая - через отверстия в заливочной муфте, установленной в обсадной колонне на значительном расстоянии от башмака.

При тампонаже через спущенные  трубы иногда по халатности происходит прихват их цементом.

При тампонаже DO способу  Скотта в колонну опускают заливочные трубки, не доводя до башмака обсадной колонны труб на 10 - 20 м, и устанавливают  их на головке последней в специальных  сальниках. Включив насос и открыв задвижку 1, прокачивают глинистый  раствор. Последний идет сначала  вниз по заливочным трубкам, затем поднимается  вверх между ними и обсадной колонной труб и выходит на поверхность  через отвод: у задвижки 2 ( фиг.

Колонные головки. После  проведения тампонажа в скважине верхние концы обсадных колонн обвязывают колонной Золовкой. В основном применяют  головки типа ГКН ( головка колонная нижняя), которую присоединяют непосредственно к обсадной колонне.

Комплексная оценка тампонажа  геофизическими методами и влияние  перфорации на сцепл & кие цемента с колонкой Б кнгерзале терригеьной толщи нижнего корЗона по схваз.

Предлагаемый способ тампонажа  создает не только достаточно прочный  изоляционный столб в стволе скважины, но и устойчивые изоляционные перемычки, полностью Предупреждающие поступление воды из водоносного горизонта в скважину.

В процессе тампонажа рекомендуется  расхаживать колонну в интервале 2 - 10 м, обеспечивать разность плотностей тампонажного и промывочного растворов не менее 0 2 г / см3, закачивать определенную порцию воды перед началом подачи тампонажного раствора, обеспечивать скорость выходящего потока тампонажного раствора в затрубном пространстве не менее 1 5 м / с для промежуточных колонн и 1 8 - 2 0 м / с - для эксплуатационных ( если возникающие гидродинамические давления не вызывают опасности гидроразрыва пластов и вследствие этого поглощения промывочного раствора), последние 1 - 2м3 прокачивать одним-двз мя агрегатами.

По окончании тампонажа  поглощающего горизонта снаряд извлекают  из скважины. Когда шарик достигает  седла 17, он перекрывает ствол пакера. Затем возобновляет подачу жидкости в трубы. Поскольку шарик 18 не пропускает жидкость к клапану 3, возрастающее давление в стволе пакера разрушает мембрану 16, и внутритрубное пространство пакера оказывается соединенным с полостью манжеты, а через выпускной клапан 4 с эатрубным пространством.

По окончании тампонажа  поглощающего горизонта снаряд извлекают  из скважины. Для этого прекращают подачу жидкости по буровым трубам. Когда шарик достигает седла 17, он перекрывает ствол пакера. Затем возобновляет подачу жидкости в трубы. Поскольку шарик 18 не пропускает жидкость к клапану 3, возрастающее давление в стволе пакера разрушает мембрану 16, и Внутритрубное пространство пакера оказывается соединенным о полостью манжеты, а через выпускной клапан 4 с затрубным пространством. О разрушении мембраны буровая бри - Гада на поверхности / знает по резкому уменьшению внутритрубиого давления. После этого подачу жидкости прекращают, и гидравлическая манжета 2 в силу своей упругости сжимается, занимая свое первоначальное положение - происходит распакеровка скважины.

 

Для облегчения тампонажа  глубоких колонн в последние годы применяете многоступенчатая заливка, сущность которой заключается в  том, что цементный раствор закачивается в затрубное пространство частично через башмак колонны, а частично через специальное отверстие в самой колонне на любом ее участке.

Рабочие по тампонажу и  цементной заливке скважин, рабочие  и мастера по подземному ремонту  скважин, операторы и их помощники  по эксплуатации на добыче сернистой  нефти.

В некоторых случаях тампонаж целесообразно провести це-ментно-песчаной смесью. Для этого применяют цементосмеситель-ные машины 2СМН - 20, переоборудованные под дозатор-смеситель.

В случае применения тампонажа  или инъецирования на закарстованных территориях значительно понижается растворимость карбонатных пород, возрастает их трещиностойкость и повышается эксплуатационная надежность возведенных объектов.

При нормальном процессе тампонажа  на головке бурильной колонны  будет удерживаться давление, равное давлению в конце цементирования.

Ттамп - время тампонажа; Гост - время технически необходимых остановок.

Сокращается время проведения тампонажа. Ликвидационный тампонаж скважины глубиной 1000 м цементным раствором  длится 9 - 10 ст. - смен; способом нагнетания тампонажной смеси - до 1 ст. - смены.

Чтобы выбрать для тампонажа  соответствующий сорт цемента, необходимо знать температуру на этой глубине.

Подготовка скважины к  тампонажу заключается в промывке скважины после спуска обсадной колонны  труб. Для этого на, спущенную  колонну труб навинчивают заливочную головку ( фиг.

Экспериментальные исследования по смешению тампонаж - ного раствора с глинистым и буферной жидкостью ( водой), проведенные непосредственно на бурящихся скважинах, показали, что зоны смешения могут быть очень значительными.

Чаще всего при исправлении  тампонажа пользуются методом Скотта - - при помощи заливочных трубок. При этом следует предварительно расширить забой ниже башмака колонны при помощи гидравлического расширителя. Здесь, как показывает практика, следует применять резцы с обратной заправкой, стараясь тем самым несколько расшатать башмак колонны.

Ликвидируемую скважину часто  после тампонажа забоя небольшим  количеством цемента заполняют  раствором, песком, гравием, глиной и  другими находящимися поблизости материалами.

Ликвидируемую скважину часто  после тампонажа забоя небольшим  количеством цемента заполняют  рас-тво ром, песком, гравием, глиной и другими находящимися поблизости материалами.

Ликвидируемую скважину часто  после тампонажа забоя небольшим  количеством цемента заполняют  раствором, песком, гравием, глиной и  другими находящимися поблизости материалами.

Во время спуска и тампонажа  колонны не допускаются пучения  стенок, обвалы или другие явления, препятствующие свободному спуску или  подъему обсадных труб на величину наращиваемых секций труб, опускаемых после установки цементного моста.

 

Подготовка непосредственно  к самому тампонажу сводится к  проведению ряда работ, обеспечивающих последующую быструю закачку  цементного раствора в скважину.

Предупреждение притока  воды производят тампонажем, с помощью  которого перекрывают трещины и  полости в окружающих породах. Для  этого в массиве в зоне поступления  воды пробуриваются скважины, через  которые нагнетается цементный  раствор, глина, битум, специальные  химические составы, сообщающие породам  водонепроницаемость.

Во многих скважинах при  тампонаже обсадных колонн цементный  раствор поднят на высоту всего 50О - 60О м от башмака.

Герметизация устья скважины позволяет прокачивать тампонаж ную смесь по стволу скважины к зоне поглощения, непрерывно нагнетать ее в трещины зоны с необходимым давлением для обеспечения формирования изоляционной перемычки нужного размера.

Схема спуска об - [ IMAGE ] Элеватор для спуска обсадных колон садных колонн секциями диаметрами 530 и 630 мм. После спуска каждой секции производят тампонаж затруб-ного пространства. Очередную секцию опускают после затвердевания тампонажной смеси.

Для того чтобы в процессе тампонажа колонна обсадных труб была всегда концентрична с несколько  искривленной скважиной, к трубам нижней части обсадной колонны приваривают  плашеч-ные или трубчатые фонари, которые обеспечивают до некоторой степени концентричность расположения труб.