Тампонирование скважин для изоляции пласта полезного ископаемого (твердого, жидкого, газообразного) от поступления в него подземных и поверхностных вод

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Тампонированием затрубного пространства обсадная колонна предохраняется от смятия давлением, а также от корредирующего воздействия на них минерализованных подземных вод.

Для устранения потери циркуляции промывочной жидкости в сильно трещиноватых и предупреждения обвалов и неустойчивых породах тампонирование ствола скважины может производиться без применения обсадных труб.   

                 10. 2. ТАМПОНИРОВАННЫЕ  СМЕСИ

В качестве тампонажных материалов можно использовать глину, цемент, глиноцементные смеси, битум, смолы и др.

                 10.2.1. ТАМПОНИРОВАНИЕ СКВАЖИН ГЛИНОЙ

Тампонирование глиной применяется  преимущественно при бурении неглубоких разведочных  или гидрогеологических скважин для уплотнения затрубной части обсадной колонны, закрепляющий водоносный пласт с невысоким давлением.

Если в месте намеченного тампонирования залегает пласт вязкой глины мощностью 2—3 м, башмак обсадных труб задавливают или забивают в глину на 0,5—1,0 м, предварительно пробурив этот пласт на 0,5-0,6 м.

При отсутствии на забое вязкой глины или при незначительной мощности ее пласта в скважину забрасывают небольшими порциями шарики глины диаметром 5—7 см. Каждую порцию, глины утрамбовывают спускаемой в скважину на бурильных трубах или канате металлической трамбовкой. После того как в скважине будет искусственно создана глинистая подушка мощностью 2— 3 м, в нее задавливают башмак колонны обсадных труб. В некоторых случаях для выдавливания глины в затрубное пространство башмак колонны обсадных труб закрывают деревянной конусной пробкой. При тампонировании с применением нижней пробки достигается лучшее уплотнение затрубного пространства нижней части обсадной колонны. После окончания тампонирования пробка разбуривается.                          

                10.2.2. ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН

Тампонирование скважин цементом или содержащими цемент материалами называется цементированием.

Цементирование применяется в наиболее ответственных случаях, когда нужно получить прочный и плотный тампон на весьма продолжительное время.

Для цементирования скважин применяется высококачественный портландцемент марок 500 и 600, называемый тампонажным,

При смешивании с водой тампонажный цемент образует легкоподвижный раствор, который с течением времени загустевает и постепенно  превращается в прочный материал.

Сроки и прочность схватывания зависят от качества цемента, количества и качества содержащейся в растворе воды.

Количество воды определяется водоцементным фактором, выражающим массовое  соотношение воды и сухого цемента в единице объема раствора

m = B

Обычно принимают m =0,4–0,5. При меньших значениях мал период жидкого состояния раствора, а при больших – резкое снижение прочности раствора.

Применяемый раствор имеет начало схватывания (начинает терять подвижность, не ранее 3 ч и не позднее 3 ч 30 мин после заливания раствора) и конец схватывания (когда полностью теряет подвижность).

Повышение температуры среды, в которой находится цементный раствор, является активным ускорителем его схватывания. Поэтому в глубоких скважинах с высокой температурой у забоя применяются специальные цементы, на которые температура оказывает меньшее влияние.

Кроме того, для замедления схватывания используют длительную промывку скважины сильно охлажденной промывочной жидкостью, а также добавление в цементный раствор замедлителей схватывания, в качестве которых применяют сернокислое железо, ССБ или КМЦ в количестве до 1% от массы сухого цемента

Иногда при цементировании скважин небольшой глубины возникает необходимость ускорить схватывание цементного раствора. Для ускорения схватывания к цементному раствору добавляют хлористый кальций или кальцинированную соду в количестве до 2 – 3% от массы сухого цемента.

Наиболее простым и широко применяемым способом цементирования является  погружение башмака обсадной колонны в цементный раствор, залитый на забой скважины.

Забойное цементирование делается для изоляции нижней призабойной части колонны обсадных труб, поэтому высота подъема цемента в затрубном пространстве достаточна в пределах 2 – 3 м. Раствор закачивается в скважину через заливочные трубы. Обсадная колона при этом подвешивается над забоем. По окончании закачивания цемента заливочные трубы убирают промыв водой.

Обсадную колонну опускают на забой и оставляют в покое примерно на сутки, после чего разбуривают цементную пробку в трубах и продолжают углубление скважины.

Если необходима большая высота подъема цемента в затрубном пространстве (на любое расстояние от забоя, вплоть до устья скважины), применяется цементирование под давлением с разделяющими пробками. При цементировании этим способом используются две разделяющие пробки и цементировочная головка. Разделяющие пробки имеют уплотняющие резиновые манжеты Верхняя

Похожие материалы

Информация о работе