Совершенствование технологии цементирования эксплуатационной колонны при строительстве высокопроизводительных скважин ПХГ

• Автор: Минченко, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Анализ состояния вопроса крепления высокопроизводительных скважин ПХГ

1.1 Особенности строительства высокопроизводительных скважин ПХГ..

1.2 Изучение факторов, влияющих на качество цементирования скважин.

1.3 Применяемые методы совершенствования крепления скважин

2 Исследование процесса формирования цементного камня

в скважинных условиях

2.1 Исследование образования каналов миграции газа

в цементном камне из-за контракции

2.2 Исследование явления зависания тампонажного раствора

2.3 Управление процессом затвердевания тампонажного раствора
.3 Исследование и разработка составов технологических жидкостей,
препятствующих миграции пластовых флюидов
3.1 Специальная жидкость
3.2 Гелеобразующий состав для временного блокирования ПЗП
4 Исследование и разработка расширяющегося тампонажного
раствора для повышения качества разобщения пластов
4.1 Исследование влияния типа тампонажного материала
и его реагентной обработки на процесс формирования
цементного кольца в межколонном пространстве скважины
4.2 Исследование влияния химической обработки тампонажных растворов на эффективность действия расширяющих добавок
4.3 Разработка состава расширяющегося тампонажного раствора
для цементирования высокопроизводительных скважин ПХГ
§ Результаты опытно-промысловых испытаний и оценка
экономического эффекта от внедрения
5.1 Разработка рекомендаций цементирования эксплуатационной
колонны при опытно-промысловых испытаниях

5.2 Результаты опытно-промысловых испытаний при строительстве высокопроизводительных скважин ПХГ
5.3 Оценка экономического эффекта внедрения технологии цементирования эксплуатационной колонны высокопроизводительных
скважин ПХГ
Основные выводы и рекомендации
Список литературы
Приложение Акт промысловых испытаний технологии цементирования высокопроизводительных скважин № 191,193, 174,
177, 176, 149, 178, 179 Невского ПХГ, исключающих возникновение межколонных давлений и межпластовых перетоков

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Подземное хранилище газа (ПХГ) является комплексом инженерно-технических сооружений в пластах-коллекторах геологических структур, предназначенных для закачки, хранения и последующего отбора газа, где надёжность и производительность скважин занимает важное место в общей структуре ПХГ и газотранспортной системе. В целях повышения эффективности извлечения углеводородного сырья перед газовой отраслью стоит задача разработки и реализации комплексного подхода к строительству высокопроизводительных скважин ПХГ.
Особенностью конструкции высокопроизводительных скважин являются большие диаметры эксплуатационной колонны, что обусловливает проблему полноты заполнения большого объема заколонного пространства (ЗКП) Применение традиционных технологий цементирования для таких скважин не всегда позволяет предотвратить образование газопроводящих каналов в цементном камне, что приводит к разгерметизации ЗКП, появлению межпластовых перетоков и межколонных давлений (МКД).
Технология крепления высокопроизводительных скважин должна обеспечивать качественное разобщение пластов, надежность и долговечность объекта, а также исключить проникновение тампонажного раствора и рабочей жидкости в призабойную зону пласта (ПЗП), обеспечивая сохранность его коллекторских свойств.
Для решения перечисленных вопросов возникает необходимость разработки технологических мероприятий по управлению процессом затвердевания тампонажного раствора, подбора его оптимальной рецептуры, а также разработки составов специальных технологических жидкостей и рекомендаций по их применению. Учитывая вышеизложенное, совершенствование технологии цементирования эксплуатационной колонны высокопроизводительных скважин ПХГ является актуальным для газовой отрасли.
Цель работы
Повышение качества цементирования эксплуатационной колонны и сохранение коллекторских свойств призабойной зоны пласта при строитель-
существенная и различная проницаемость. При этом проницаемость образцов с необработанным химреагентами глинистым раствором во всех случаях выше, чем в образцах с глинистым раствором, модифицированным химическими реагентами. Характеристика буровых растворов, используемых в описываемом эксперименте, приведена в примечании к таблице 3.
В случае неполного замещения бурового раствора тампонажным в результате смешения происходит образование, так называемых, «языков» и каналов по границе их раздела, что может привести к разрыву сплошности цементного камня. О том, что такой процесс имеет место при цементировании обсадной колонны убедительно доказано в работах [7, 8]. Однако здесь констатировался сам факт наличие в КП остатков глинистого раствора, а не наличие в нём сквозных каналов. Для выявления причинно-следственной связи и условий образования сквозных каналов нами были проведены специальные исследования, описанные в главе 4. Эти исследования направлены на изучение явления контракции цементов в условиях, имитирующих МКП скважин, выявления основных факторов, влияющих на образование газопроводящих каналов, а также влияния типа тампонажного материала и его реагентной обработки на процесс формирования цементного кольца.
Таким образом, качественно заполнив КП тампонажным раствором, можно исключить развитие миграционных каналов газа по ЗКП. Однако полностью избежать застойных зон, заполненных буровым раствором, не всегда удается. Например, при эксцентричном расположении эксплуатационной колонны в скважине, высокой проницаемости пластов с образованием толстой глинистой корки [8] и др. Поэтому, еще на стадии проектирования необходимо учесть возможность проявления контракционных эффектов и образования газопроводящих каналов вследствие некачественного замещения бурового раствора тампонажным.