Требования к материалам, применяемым для ремонтно-изоляционного цементирования

Практика РИР выработала определенные требования к изолирующим материалам и их растворам:

- они должны обладать определенной способностью к селективной изоляции и не оказывать сильного воздействия на проницаемость продуктивных нефтегазонасыщенных частей пласта;

- процесс фильтрации жидкой фазы в пласт должен быть регулируемым в зависимости от коллекторских свойств пласта;

- тампонажный раствор и камень из него должны обладать достаточно высокими адгезионными свойствами к породе, металлу, фильтрационной корке;

- они должны быть коррозионно-стойкими к агрессивным средам;

- они должны образовывать безусадочный камень;

- тампонажный камень должен обладать низким динамическим модулем упругости, что исключает трещинообразование камня при перфорации и других ударных нагрузках;

- технологичность применения материалов - легкость приготовления смесей и растворов, постоянство свойств раствора при изменении давления и температуры среды;

- недефицитность и невысокая стоимость;

- безопасность в обращении и прежде всего нетоксичность.

В процессе РИР установлено, что один и тот же тампонажный раствор по-разному ведет себя в различных скважинах (в зависимости от горно-геологических, физических и технических условий).

Выбор тампонажного материала, его типа и технологических характеристик зависит от условий, в которых выполняются изоляционные работы, от условий и цели изоляции.

В условиях изоляции каналов перетока с низкой пропускной способностью, в частности щелевых зазоров в резьбовых соединениях обсадных труб, исключительное значение приобретает проникающая способность изоляционного материала. Применяемый в большинстве случаев цементный раствор на основе минеральных вяжущих веществ является грубодисперсной системой. Малая «раскрытость» зазоров обуславливает кольматацию входной части канала перетока твердой фазой тампонажного раствора, т.е. образование пробок, препятствующих движению раствора и, как следствие, непродолжительность эффекта повторного цементирования.

В связи с этим к свойствам используемых тампонажных материалов в каждом конкретном случае предъявляются специфические требования.

Прочность твердеющего тампонажного камня при ликвидации утечек резьбовых соединений не имеет существенного значения. В противоположность этому при создании изоляционных цементных экранов (мостов) прочность затвердевшего тампонажного камня является основным показателем.

Тампонажный раствор должен:

- быть выбран независимо от стоимости, но с учетом рентабельности (экономической эффективности) применения;

- характеризоваться устойчивой однородностью (отстой при 20⁰С не должен превышать 1% в 1 час);

- идеально смачивать поверхность обсадных труб, тампонажного камня и горных пород (угол смачивания не должен быть более 10⁰);

- быть химически инертным по отношению к колонне обсадных труб, горным породам и пластовым флюидам (это требование не распространяется на те случаи, когда в тампонажный раствор вводят специальные добавки, реагирующие с горной породой или пластовым флюидом, для достижения каких-либо определенных целей, например, для увеличения адгезии тампонажного камня к горным породам);

- иметь регулируемые сроки твердения;

- иметь короткий срок между началом загустевания и проявлением несущей способности у затвердевшего раствора;

- иметь минимальную фильтратоотдачу (исключение составляют случаи, когда фильтрат обладает крепящими свойствами, а тампонажный раствор используют для цементирования проницаемых пластов).