Одноступенчатый способ цементирования

Одноступенчатое цементирование скважин (одноцикловый способ) - наиболее распространенный вид цементирования. Процесс це­ментирования заключается в следующем.

После того как обсадная колонна спущена, скважину готовят к цементированию. Подготовка скважины к цементированию заключается в ее промывке после спуска обсадной колонны труб. Для этого на спущенную колонну труб навинчивают цементировочную головку и приступают к промывке. Промывку производят до тех пор, пока буровой раствор не перестанет выносить взвешенные частицы породы, т. е. плотность бурового раствора, поступающего в скважину, и плотность бурового раствора, выходящего из нее, станут одинаковыми. При промывке необходимо фиксировать давления на выкиде насоса.

После того как скважина промыта и вся арматура проверена (все линии от цементировочных агрегатов к цементировочной головке должны быть опрессованы на давление, в 1,5 раза превышающее максималь­ное расчетное давление; давление опрессовки линий от агрегатов должно выдерживаться в течение 3 мин), приступают к приготовлению и закачиванию цементного раствора в скважину.

Рекомендуется непосредственно перед началом затворения цемент­ной смеси произвести закачивание в колонну буферной жидкости. В качестве буферной жидкости наиболее широко используются вода и водные растворы солей (NaCI, CaCI₂ и т. п.), щелочей (NaOH) и ПАВ (сульфанол). Смешиваясь с буровым раствором, они разжижают его, уменьшают статическое и динамическое напряжения сдвига и вязкость. Объем буферной жидкости подсчитывается из условия допустимого снижения гидростатического давления на продуктивный пласт. После закачивания буферной жидкости в колонну опускают нижнюю пробку (рис. 11.13, а). В некоторых нефтяных районах, где глубины скважин сравнительно небольшие, цементируют без нижней пробки. Затем при помощи цементосмесителей и цементировочных агрегатов приготов­ляют цементный раствор, который агрегатами перекачивается в сква­жину. После закачки цементного раствора из цементировочной головки продавливают верхнюю пробку (рис. 11.13,6) и цементный раствор движется между двумя пробками к башмаку колонны {рис. 11.13, в). Затем приступают к продавке цементного раствора вниз. Буровые насосы перекачивают глинистый раствор в тарированные мерники це­ментировочных агрегатов. Последние попеременно из каждой колонны мерника перекачивают в скважину глинистый раствор. Скорость подъе­ма цементного раствора в затрубном пространстве должна быть не менее 1 м/с для кондукторов и промежуточных колонн и не менее 1,5 м/с для эксплуатационных колонн, если возникающие гидродинамические давления не вызывают опасности поглощения бурового раствора.

Рис. 11.13. Стадии процесса цементирования с двумя пробками:

1 - цементный раствор

При продавке цементного раствора ведется счет закачиваемой в ко­лонну продавочной жидкости. Это делается для того, чтобы до прокач­ки оставшейся 0,5-1 м³продавочной жидкости перейти на один агрегат, которым и производится посадка пробок на упорное кольцо (рис. 11.13, г). Этот момент характеризуется резким повышением дав­ления на заливочной головке, так называемым «ударом». Величина «удара» зависит от руководителя работ и обычно не превышает 0,5-1 МПа сверх максимального давления, имевшегося перед моментом схождения пробок. На этом заканчивается процесс цементирования и скважина оставляется в покое при закрытых кранах на головке на срок, необходимый для Схватывания и твердения цементного раствора.