ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕНОЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА ПРИ ЦЕМЕНТИРОВАНИИ СКВАЖИН

УДК 622.245.42 Тяпков Валерий Александрович начальник службы логистики и транспортного обеспечения ООО «Нафтагаз-Бурение Россия, г. Ноябрьск e-mail: stone_g@mail.ru ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕНОЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА ПРИ ЦЕМЕНТИРОВАНИИ СКВАЖИН Аннотация: В данной статье приведен анализ перспектив применения пеноцементного раствора при цементировании скважин. При проведении капитального ремонта нефтяных скважин возникают следующие проблемы при креплении скважин:  неудовлетворительное сцепление с колонной;  уход цементного раствора в фильтр и т.д. Основные преимущества пенной технологии по сравнению с обычным цементированием:  снижение перепадов давления на пласт;  сокращение сроков затвердевание цемента;  отсутствие усадки цемента;  низкий показатель фильтрации и т.д. Основные преимущества технологии пенного цементирования:  работы при поглащениях;  однородная структура раствора;  новая рецептура раствора и т.д. Ключевые слова: скважина; цементирование; пласт, эксплуатационная колонна. Tyapkov Valery Alexandrovich Head of Logistics and Transportation Service OOO Naftagaz-Drilling Russia, Noyabrsk PROSPECTS FOR APPLICATION OF FOAM-CEMENT MORTAR IN CEMENTING WELLS Abstract: This article provides an analysis of the prospects for the use of foam cement mortar for well cementing. During the overhaul of oil wells, the following problems arise when fixing wells:  unsatisfactory coupling with the column;  leaving the cement slurry in the filter, etc. 1 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2023 https://tribune-scientists.ru are: The main advantages of foam technology compared to conventional cementing  reduction of pressure drops on the formation;  reduction of cement hardening time;  no shrinkage of cement;  low filtration rate, etc. The main advantages of foam cementing technology:  work on acquisitions;  homogeneous structure of the solution;  new formulation of the solution, etc. Key words: well, cementing, reservoir, production string. Цель:  Описать эффективность применения пеноцементных тампонажных растворов для цементирования скважин в условиях поглощений и газопроявлений без удорожания общей стоимости крепления. Задачи:  Минимизация рисков при использовании манжетных переводников и заколонных пакеров при креплении скважин;  Минимизация рисков при цементировании, позволяющие избежать ухода цементного раствора в фильтровую часть хвостовика;  Продление межремонтного периода скважин;  Комплексное повышение качества крепления скважин. Возникающие проблемы при цементировании скважин [1]:  Неудовлетворительное сцепление (контакт) с эксплуатационной колонной;  Невозможность поднятие раствора из-за наличия зон осложнений геологического характера;  Уход цементного раствора в фильтр хвостовика. Причины низкого качества крепления:  Проседание цементного раствора под муфтами эксплуатационной колонны;  Суффозионный канал по верхней образующей; 2 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2023 https://tribune-scientists.ru  Неравномерное распределение цементного раствора. Основные преимущества пеноцементной технологии: Для решения данных проблем предлагается рассмотреть пеноцементный раствор. Для этого выясним, что же такое пеноцемент:  смесь цементного раствора, пенообразователя и инертного газа для приготовления которой не требуется существенных изменений в технике и технологии производства работ;  внешне выглядит как серая пена с минимальной текучестью без запаха;  это цементный состав с низкой плотностью до 0,5 г/см3 малой проницаемостью, относительно высокой прочностью и пластичностью. Основные преимущества пеноцемента перед обычным цементным раствором [2]:  снижение перепада давления на пласты за счет малой плотности пеноцементного раствора (до 0,5 г/см3), позволяющее перейти от двухступенчатого к одноступенчатому цементированию и сократить сроки строительства скважин;  высокая эластичность, как следствие устойчивость к циклическим нагрузкам (давление, температура, воздействие перфорации, различные режимы работы скважины);  предотвращение газовой миграции и межпластовых перетоков;  высокая адгезия цементного камня к колонне и породе, что является основным показателем качества крепления скважин;  отсутствие усадки цемента при затвердевании. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2023 https://tribune-scientists.ru 3 Таблица 1 Состав пеноцементного раствора , ь а а т П , Сроки схватывания, ь П с М т о М с м 3 о м час , Рецептура В/Ц е м е н , а с б и с т / к и г т о е г а л т з ж П с И а С Нач. Кон. Р «Карбон 0,55 1,33 9 3,35 6,25 4:20 6:50 БИО 3А + 0,1% ПО Рецептура пеноцементного раствора почти не отличается от общепринятой, к ней добавляется только специально подобранная смесь. При этом раствор представляет собой пористую структуру, которая достигается путем аэрации раствора воздухом либо инертным газом [3]. Схема пенного цементирования, также почти не отличается от общепринятой, к стандартному цементировочному флоту добавляются только агрегат для подачи пенообразователя, компрессор и пеногенератор. Для более ясной картины принципа приготовления пеноцементной смеси предлагается обратить внимание на пеногенератор. Базовый цементный раствор Азот Атомизированный азот Рисунок 1. Схема пеногенератора 4 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2023 https://tribune-scientists.ru  Пеногенератор предназначен для смешивания двух потоков: цемента и азота. С одной стороны подается базовый цемент, смешанный с пенообразователем, а с другой под прямым углом к нему подается распыленный азот под давлением. Такая технология подачи обеспечивает получение равномерной пенной структуры по всему объему тампонажного раствора. После пеногенератора пеноцементный раствор через цементировочную головку подается в скважину. Стоимость пенного цементирования не только не превышает стоимость традиционной технологии, но и в некоторых случаях меньше [4]. Экономический эффект достигается за счёт [5, 6]:  отказа от применения пакеров для предотвращения газовой миграции;  понижения расхода сухой цементной смеси, а также химреагентов;  при дальнейшей эксплуатации скважины не придется прибегать к дополнительным ремонтно-изоляционным работам. В результате приведённых данных, можно сделать вывод о том, что применение пеноцементов позволяет не только достичь краткосрочной цели – экономии на креплении скважин, но и решать стратегические задачи:  повышать качество крепления;  продлевать межремонтный период скважин;  минимизировать риски осложнений при креплении скважин;  безопасный переход на другие целевые объекты, снижение влияния последствий перфорации. Список литературы: 1. Амиян В.А. Вскрытие и освоение нефтегазовых пластов. М.: Недра,1980. 343 с. 2. Барановский В.Д., Булатов А.И., Крылов В.И. Крепление и цементирование наклонных скважин. М.: Недра, 1983. 352 с. 5 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2023 https://tribune-scientists.ru 3. Василенко И.Р. Особенности технологии крепления эксплуатационных колонн на многопластовых месторождениях Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 2002. 4. Василенко И.Р., Иванов А.Н., Баишев А.Б. Совершенствование технологии крепления скважин // ВНИИнефть. 2002. Вып.127. С. 84-89. 5. Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.И. Физика нефтяного и газового пласта. М.: Недра, 1982. 311 с. 6. Данюшевский В.С., Алиев Р.М., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. М.: Недра, 1987. 373 с. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2023 https://tribune-scientists.ru 6