Расчеты, связанные с обработкой БР химреагентами, Сущность методики проектирования и оптимизации БР.
Выбор типа и рецептуры приготовления бурового раствора - сложная и кропотливая работа, основанная, прежде всего, на опыте разработчика. Кроме того, необходимо учитывать конъюнктуру рынка материалов для приготовления растворов и возможности организации, занимающейся бурением скважин в их приобретении. В любом случае выбору типа, компонентного и долевого состава, а также рецептуры приготовления бурового раствора должны в обязательном порядке предшествовать лабораторные испытания, которые должны охватывать как оценку качества материалов для приготовления буровых растворов, так и оценку качества самих растворов.
Функции тампонажных растворов. Требования, предъявляемые к тампонажному раствору и тампонажному камню.
Общие сведения о буровых тампонажных растворах
Тампонажный раствор (ТР) – это гетерогенная полидисперсная система, способная в течение некоторого времени переходить из вязко-пластичного состояния в твердое как на воздухе, так и в жидкости.
Функции тампонажных растворов
Основными функциями, выполняемыми ТР при сооружении скважин, являются следующие:
ü закрепление обсадных колонн и защита их от коррозионного воздействия пластовых флюидов;
ü изоляция друг от друга и от дневной поверхности пластов, содержащих различные виды флюидов (вода, нефть, газ) или один вид флюида с разными свойствами;
ü создание искусственных забоев и разделительных пробок или перемычек в стволе скважины с целью забуривания нового ствола, перехода на вышележащий объект, ликвидации проявлений, консервации скважины и др.;
ü ликвидация поглощений бурового раствора;
ü закрепление стенок скважин в потенциально неустойчивых породах.
Требования, предъявляемые к тампонажному раствору
ТР должен удовлетворять следующим требованиям:
ü легко прокачиваться цементировочными агрегатами в течение времени, необходимого для транспортирования его в заданный интервал скважины;
ü обладать минимальной фильтрацией для сохранения высокой проницаемости приствольной зоны продуктивного пласта и предотвращения преждевременного загустевания при течении в затрубном пространстве;
ü быть седиментационно устойчивым с тем, чтобы в состоянии покоя в нем не образовывались каналы, заполненные дисперсионной средой;
ü быть химически инертным по отношению к металлу, горным породам, пластовым флюидам и буровому раствору;
ü по окончании транспортирования в заданный интервал скважины максимально быстро превращаться в ТК;
ü легко смываться с технологического оборудования;
ü быть нетоксичным.
Требования, предъявляемые к тампонажному камню
ТК должен удовлетворять следующим требованиям:
ü быть высоко эластичным (трещиностойким) для предотвращения его разрушения при динамических нагрузках, в частности, при перфорации;
ü быть коррозионно- и термостойким;
ü обладать хорошей сцепляемостью (адгезией) с металлом и горными породами, слагающими стенки скважины;
ü не давать усадки при твердении;
ü быть практически непроницаемым для жидкостей и газов;
ü быть достаточно прочным и в то же время легко разбуриваться.
Краткая характеристика глиноземистого цемента, цемента на основе металлургических (доменных) шлаков, магнезиального цемента и добавок к вяжущим веществам.
Глиноземистый цемент
Получают обжигом сырьевой смеси, состоящей из известняка и бокситов (руда, содержащая 28…52 % Al2O3).
Химический состав смеси:
ü CaO - 35…45 %;
ü SiO2 - 5…15 %;
ü Al2O3 - 30…50 %;
ü Fe2O3 - 5…15 %.
Достоинства:
Глиноземистый цемент, особенно при низких температурах, твердеет значительно быстрее, чем портландцемент, а получаемый при этом тампонажный камень имеет в несколько раз большую прочность, существенно меньшую проницаемость и повышенную коррозионную устойчивость к агрессивным средам.
Недостатки:
Высокая прочность тампонажного камня сохраняется длительное время только при отсутствии поровой жидкости (в сухих условиях) и пониженных температурах (20…25 ºС).
Глиноземистый цемент дефицитен, поэтому чаще всего применяется в смеси с портландцементом при соотношении 1 : 5 или 1 : 4.