CC BY
35БУРЕНИЕ
А.л. Захаров, генеральный директор с.Ю. пильгун, технический директор л.Ф. абдулова, инженер технической службы ООО «ПСК «Буртехнологии»
влияние типа бурового раствора на качество цементирования
Проблема качества цементирования нефтяных и газовых скважин всегда была и остается актуальной. В мировой практике разработано множество комплексных мероприятий, направленных на повышение качества крепления обсадных колонн. Однако, несмотря на это, в промысловой практике не всегда удается получить качественное разобщение пластов, к тому же причины образования заколонных перетоков до сих пор недостаточно изучены.
Компания ООО «ПСК «Буртехнологии» оказывает сервис в области буровых растворов и цементирования скважин, и одной из поставленных задач для нас является достижение качественного разобщения пластов. На основе научного и практического опыта мы продолжаем разрабатывать мероприятия и технологии, являющиеся частью системного подхода к комплексу буровых и тампонажных растворов.
Анализ информации по пробуренным скважинам, учитывая полученные результаты по разработанным и внедренным технологическим предложениям, выявил четкую зависимость результатов цементирования от типа бурового раствора.
Если говорить о типах бурового раствора, можно выявить два самых востребованных в мировой практике на сегодняшний день: глинистый и без-глинистый.
Безглинистый буровой раствор будем рассматривать как высокоингибирован-ную систему. При бурении в глинах глинистая фракция в таком растворе содержится практически в недиспергирован-ном виде, и концентрация этой фракции в первую очередь определяется эффективностью очистной системы. При этом корка-пленка, которая образуется на стенках скважины, имеет свойства, при-
сущие самому раствору и не меняет их во времени. Ингибирующие свойства данной системы обеспечивают номинальный размер ствола скважины в течение всего процесса бурения. Глинистый буровой раствор характеризуется высокой применимостью и невысокой стоимостью, что и обеспечивает его широкое распространение. Его основой является глинистая коллоидная фаза. Естественно, рассуждать об эффективном ингибировании глиносодержащих пород некорректно, особенно если буримый интервал сложен глиной, которая по природе близка с используемой в растворе. В любом случае, стенки скважины, сложенные глинистыми породами, насыщаются фильтратом, увлажняются и происходит разрушение связей между частичками глины. Этот процесс может привести к обваливанию стенок скважины и развитию каверн, в которых образуются застойные зоны. А они в свою очередь опасны тем, что буровой раствор не будет полностью замещен тампонажным. Все это напрямую связано с ингибирующей способностью бурового раствора. Корка на стенках скважины необходима, но качество ее может быть различным. Хорошая корка должна быть тонкой и прочной.
При бурении на глинистом растворе на
стенках скважины всегда образует глинистая корка. На ее формирование оказывают влияние многие факторы:
• перепад давления в системе скважина-пласт;
• наличие проницаемого пласта;
• временной фактор;
• наличие добавок в растворе Наличие глинистой корки на стенках скважины влечет за собой негативные последствия:
• обезвоживание цементного раствора в результате его фильтрации через стенки скважины, что в свою очередь ведет к растрескиванию цементного камня;
• некачественное сцепление на границах разделов;
• миграция флюидов по корке бурового раствора;
• усыхание глинистой корки в сочетании с усадкой цемента способствует формированию больших зазоров на границах разделов, как с породой так и с колонной.
В той или иной мере все эти факторы увеличивают вероятность возникновения заколонных перетоков.
Мы проанализировали влияние глинистых растворов на качество крепления эксплуатационных колонн. Основой для исследований послужили данные с типичного Западносибирского место-
22 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
\\ № 3 \\ март \ 2008
Таблица 1. Качество крепления скважин, пробуренных на полимерглинистом буровом растворе. Типичное западносибирское месторождение
Скважины Плотность раствора, г/см3 Качество контакта цемент - порода Качество контакта цемент-колонна, %
Отсутствует Плохой Частичный Сплошной
I 1,16 С+Ч 0,2 7,7 25,3 66,7
II 1,16 С+Ч 0,0 15,7 18,2 66,0
III 1,18 С+Ч 7,9 12,2 17,0 62,9
IV 1,40 О+П 2,2 63,5 33,3 1,0
V 1,40 О+П 23,6 50,8 22,4 3,2
VI 1,41 О+П 16,8 28,4 45,5 9,3
Обозначения: контакт: С - сплошной; Ч - частичный; П - плохой; О - отсутствует.
Таблица 2. Качество крепления боковых стволов, пробуренных на безглинистом ингибированном растворе и зацементированных по технологии ООО «ПСК «Буртехнологии». Типичное западносибирское месторождение
Скважины Плотность раствора, г/см3 Качество контакта цемент - порода Качество контакта цемент-колонна, %
Отсутствует Плохой Частичный Сплошной
I 1,10 С+Ч 0,1 14,4 12,1 73,3
II 1,10 С+Ч 0,8 0 0,9 98,3
III 1,30 С+Ч 0 0 20,0 80,0
IV 1,22 С+Ч 0,3 0,8 12,0 86,9
V 1,30 С+Ч 0,1 1,6 8,3 90,0
рождения. Результат: четко выраженная закономерность снижения качества с увеличением содержания коллоидной глинистой фазы и утяжелением раствора баритом.
Как видно из таблицы, величина сплошного контакта в случае более легких растворов увеличилась в среднем на 60% по сравнению с более тяжелыми.
В аналогичных условиях наша компания применяет безглинистые ингибированные буровые растворы в комплексе с буферными и тампонажными составами. Комплексный подход позволяет оптимально подобрать свойства буферной жидкости и тампонаж-ных составов исходя не только из геолого-технических условий, но и учитывая реологические и химические
свойства буровых растворов. Сравнительный анализ показал высокую эффективность применения безглини-стого бурового раствора. И в большинстве случаев этот тип раствора может заменить глинистый. Конечно, его стоимость заметно выше. Но в тоже время, в аспекте снижения последующих затрат, связанных с освоением, перетоками, исправительными и ремонтными работами - можно определенно утверждать об общей экономии от использования безгли-нистых буровых растворов. А применяя их в комплексе с буферными и тампо-нажными растворами возможно добиться кардинального повышения качества цементирования скважин, получив капитальное сооружение долгосрочного безаварийного использования.
ООО «ПСК «Буртехнологии» предлагает комплексный подход, представляющий собой эффективную систему, основанную на последовательности и совместимости технологических решений, подобранных для конкретных условий бурения скважины.
от БиМТВХНОЛОГИИ
пермскйя сервисная компания
ООО «ПЕРМСКАЯ СЕРВИСНАЯ КОМПАНИЯ «БУРТЕХНОЛОГИИ»
614000, г. Пермь,
Газеты «Звезда», д. 12 офис 301. тел./факс: (342) 218-21-90,
218-21-91, 218-21-93,
218-21-94, 210-58-95, 210-59-39 е-тай: [email protected] www.pskbt.narod.ru
WWW.NEFTEGAS.INFO
\\ бурение \\ 23
