Фильтрационные нарушения процесса структурообразования тампонажных суспензий и разработка способов повышения их суффозионной устойчивости

• Автор: Алиев, Расул Магомедович
• Шифр специальности: 05.15.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ

I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ

ГЕРМЕТИЧНОГО ИЗОЛЯЦИОННОГО КОМПЛЕКСА СКВАЖИН.

1.1.Обзор существующих представлений о природе межпластовых перетоков и флюидопроявлений через зацементированное заколонное пространство.

1.2.Поровое давление тампонажной суспензии

1.3.Процесс коагуляции в дисперсных системах

1.4.Современные взгляды на процессы структурообра

зования в цементных суспензиях

1.5.Анализ существующих методов регулирования фильтрационных процессов в тампонажной суспензии
1.6.Выводы из изучения состояния вопроса и обоснование направления исследования
II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ТАМПОНАЖНОЙ СУСПЕНЗИИ ПРИ ТВЕРДЕНИИ В ФИЛЬТРАЦИОННОМ ПОТОКЕ
3.1.Влияние неравномерности структуры твердеющей тампонажной суспензии на е проницаемость.
3.2.Деструктивные процессы на стадии агрегации
3.3.Деструктивные процессы на переходной стадии.
3.4.Деструктивные процессы на стадии твердения
ВЫВОДЫ ПО Ш ГЛАВЕ
1У. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ,
УМЕНЬШАЮЩИХ ОПАСНОСТЬ КАНАЛБРАВАНИЯ
4.1.Выбор продолжительности и интенсивности перемешивания при использовании осредлительной емкости
4.2.Приведение в соответствие продолжительности цементирования с продолжительностью первой и второй стадий.
4.3.Гомогенизация тампонажной суспензии в затрубном пространстве на второй стадии
4.4.Заполнение порового пространства и образующихся каналов фильтрации тонкодисперсной коагуляционной структурой.
4.5.Локальное упрочнение слабых участков образовавшейся структуры частицами, связанными кристаллизационными контактами
4.6.Выбор оптимального для данных условий состава
вяжущего вещества
ВЫВОДЫ ПО 1У ГЛАВЕ.
У. ПРОВЕРКА И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕКОМЕНДОВАННЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙ.
5.1.Проведение промысловых испытаний суффозионно
устойчивых тампонажных растворов.
5.2.Экономическая эффективность рекомендаций.
ВЫВОДЫ ПО У ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В более поздней работе // автор причиной проявления считает снижение "гидростатического" давления против проницаемого пласта по причине уплотнения твердой фазы. А.И. Булатов, рассматривая вопросы, связанные с затрубными проявлениями, считает их возможными вследствие падения "активного давления" на флюид пласта из-за схватывания цементного раствора и контракционного эффекта, способствующего подсосу воды и газа //. Эта мысль подтверждается и в более поздней работе //. В.Г. Цейтлин // объясняет причину затрубных газопроявлений снижением давления на пласты, происходящего в результате зависания цементного скелета на стенках скважины и колонны. По мнению автора, резкое увеличение проницаемости цементного раствора происходит после того, как отфильтровывается избыточная вода. А.Х. Мирзаджанэаде и другие // возможность флюидопроявлений связывают с падением давления столба цементного раствора за счет усадки последнего. В работе // В. К. Коморин считает, что основной причиной газопроявлений является падение гидростатического давления цементного раствора по мере оседания твердых частиц. В.В. Грачев, Е. Г. Леонов и В. Д. Малеванский // считают причиной проявлений падение порового давления столба цементной суспензии и связанную с этим возможную репрессию на пласт, вызывающую фильтрацию пластовой жидкости сквозь скелет цементной суспензии. В некоторых случаях эта фильтрация может вызвать суффозион-ное разрушение скелета, что равнозначно образованию канала внутри последнего. На снижение гидростатического давления столба цементной суспензии, как на возможную причину циркуляции жидкости затворения, указывается в работе А. И. Булатова и О. Н. Обозина //. В работе // H. A. Дадашев одной из возможных причин флюидопроявлений в начальный период ОЗЦ считает "задерживание" давления твердой фазы глинистых и цементных растворов полупроницаемой глинистой коркой. М.П. Геранин и Е. В работе // Н. А.Мрочко указывает,что основной причиной проявлений может быть падение порового давления из-за образования обез' воженных перемычек вблизи проницаемых пластов, воспринимающих на себя давление вышележащего столба. Carter L. G-. Stagte К. Подобный подход к данной проблеме характерен и для более поздней их работы / 2/. Я. Сот. О . М. Tinsley et al /8,5/. V/. Christian. Ostroot /ЮЗ/,C. C.Cook . Vi. Таким образом, у исследователей данной проблемы нет единодушного мнения ни о причинах возникновения флюидопроводящих каналов, ни о месте их формирования. Однако немногочисленные попытки исследования особенностей формирования флюидопроводящих каналов в заколонном пространстве скважин /2, , / так и не дали исчерпывающего ответа на данный вопрос. Канал может образоваться как в результате неполного замещения промывочного раствора цементным, так в результате плохого контакта цементного камня со стенками скважины или обсадной колонной /2/. Каналом может стать и глинистая корка, разрушающаяся при контакте с цементным раствором //, возможно его образование и в структуре цементного раствора (камня) //. Очевидно, что для возникновения восходящего фильтрационного потока пластовой жидкости необходимо наличие сил, вызывающих его. Анализ вышеизложенных причин падения порового давления показывает, что большинство как советских /,,,,,/, так и зарубежных /2-4, 7, 8/ исследователей считают, что основной причиной, вызывающей фильтрацию пластовой жидкости через структуру тампонажной суспензии, является падение порового давления тампонажной суспензии ниже пластового из-за зависания скелета тампонажной суспензии на стенках вмещающей среды с выходом твердой фазы из взвешенного состояния. Очевидно, что фильтрация пластовой жидкости пойдет по тем местам заколонного пространства, где будут наименьшие сопротивления движению флюида. Согласно мнению В. В. Грачева // в заколонном пространстве скважины возможны следующие зоны образования каналов: цементный камень и его контакты с ограничивающими поверхностями вмещающей среды, а также трещины в породах стенок ствола. Автор предлагает считать заколонное пространство скважины герметичным, если по его глубине восстановлена или уменьшена проницаемость, характерная для естественного состояния пластов.