Обоснование выбора конструкции призабойного участка скважины. Проектирование конструкции скважины, страница 49

По мере закупоривания каналов давление в ВУГС может снижаться и в случае превышения пластового давления над давлением ВУГС, последний под действием пластового флюида, мигрирующего через цементный камень первой ступени, будет далее закупоривать образующиеся каналы и предотвращать дальнейшее продвижение флюида. ВУГС, обладая необходимыми технологическими параметрами (стабильность структурных свойств при высоких температурах, коррозионная стойкость в агрессивных средах, наличие наполнителей-кольматантов разного фракционного состава), сохраняет герметизирующие свойства в течение длительного времени.

В процессе эксплуатации скважины с течением времени прочность структуры ВУГС будет снижаться. При этом сохраняются благоприятные условия для работы изоляционного комплекса скважины. По мере уменьшения вязкости ВУГС (разрушение полимерного составляющего и оседание кварцевого песка) и превращения его в кремнезоль, создаются условия для более глубокого проникновения и кольматирования каналов. Малая вязкость, способность к фильтрации в низкопроницаемую и микропористую среду при высокой дисперсности аэросила, отсутствие седиментации позволяют кремнезолю работать как самостоятельный кольматирующий материал. Кремнезоль при контакте с цементным камнем постепенно превращается в Na-Ca гидросиликат, позволяя флюидопроводящим каналам с течением времени заращиваться. Кроме того, создаются условия для дополнительного подвода жидкости к твердеющей системе. Доступ жидкости компенсирует контракционный дефицит объема и предотвращает усадку цементного камня в процессе продолжающейся его гидратации.

Вторая техническая колонна перекрывает продуктивный башкирский горизонт с пластовым давлением до 65.79 МПа, содержащий в составе пластового флюида до 22 % сероводорода. При цементировании 273.1 мм второй технической колонны будет применена следующая технология:

цементирование эксплуатационной колонны произвести в две ступени, с установкой муфты ступенчатого цементирования выше башмака 377 мм первой технической колонны на глубине 2900 м и установкой межколонного взрывного пакера типа ПВ 13 на глубине 2650 м;

  для цементирования первой (нижней) ступени использовать сероводородостойкий пластифицированный тампонажный материал на основе ШПЦС-120 с низкой фильтрацией и малым содержанием жидкой фазы (с учетом, что общий вес столба бурового и тампонажного растворов не вызовет поглощение продуктивного горизонта);

цементирование второй ступени произвести с установкой вязкоупругого герметизирующего пакера высотой 100-150 м между тампонажными материалами первой и второй ступени (18). При цементировании второй ступени применять пластифицированный тампонажный материал высокой плотности с целью создания достаточного давления в вязкоупругом герметизирующем составе (ВУГС), равного или превышающего максимально ожидаемое пластовое давление.

Межколонный взрывной пакер типа ПВ 13, разработан для герметизации кольцевого пространства между внутренней и наружной обсадными трубами в скважинах Астраханского ГКМ, продуктивные пласты которого характеризуются АВПД и высоким содержанием сероводорода (25). Межколонный взрывной пакер типа ПВ 13 создает благоприятные условия для цементирования колонны путем перекрытия возможных перетоков в период ОЗЦ.

Пакер типа ПВ 13 спускают в скважину в составе обсадной колонны. Затем проводят цементирование второй ступени с установкой ВУГС по технологии описанной выше. В период, пока тампонажный раствор находится в жидкой фазе, в скважину на кабеле спускают катушку переменного тока (индуктор) совместно с магнитным локатором муфт и термометром. Определив по магнитному локатору муфт фактическое положение пакера, катушку индуктора включают в сеть переменного тока и пропускают ее мимо пакера. Возникающий при этом во вторичной катушке, размещенный в пакере, ток вызывает воспламенение порохового заряда. Под давлением пороховых газов происходит смещение гильзы пакера, сжимающей уплотнительные манжеты, которые увеличиваясь в диаметре, перекрывают кольцевой зазор между пакером и стенками наружной обсадной колонны. При сгорании порохового заряда корпус пакера разогревается, что позволяет зафиксировать срабатывание пакера при помощи скважинного термометра. Система воспламенения заряда обладает высокой надежностью благодаря дублированию электровоспламенителей, а специальная форма катушек индуктора и пакера полностью защищает конструкцию от случайных магнитных полей.