Метод разработки бурение, страница 102

Сдираемая со стенок корка удаляется восходящим потоком бурового раствора и первыми порциями цементного. Скребки уста­навливают на обсадной колонне против проницаемых пород и за­крепляют неподвижно. Наибольший наружный диаметр скребка должен быть несколько больше диаметра скважины.. Скребки, по­казанные на рис. а, размещают на расстоянии примерно 3 м друг от друга (оно не должно превышать 0,6—0,7 длины рас-хаживапия колонны). Скребки, приведенные на рис. б, размещают вдоль всего участка колонны против проницаемых пород.

        Для химического разрушения фильтрационных корок исполь­зуют специальные жидкости, которые прокачивают в скважину перед цементным раствором. Такие жидкости обычно называют буферными.

Полнота замещения бурового раствора цементным в заколон-ном пространстве зависит от многих факторов, важнейшими из которых являются конфигурация этого пространства, состояние обсадной колонны (покой, движение), режим течения растворов, соотношение их плотностей, технологическая оснастка колонны, состав, свойства и объем буферной жидкости.

В реальной скважине очень часто обсадная колонна располо­жена эксцентрично. В этом случае для начала течения в узкой части кольцевого зазора требуется более высокое давление, чем для начала течения в широкой части. Если давление меньше, чем требуется для сдвига вязкопластичной жидкости в узкой части зазора, но больше, чем нужно для сдвига в широкой части, то те­чение будет лишь в последней. В суженной части вязкопластич-ная жидкость останется неподвижной (т. е. образуются застойные зоны). Возникновению застойных зон способствует также тиксо тропия промывочных жидкостей: образование в неподвижной жид­кости структуры и упрочнение ее со временем.

Увеличением расхода жидкости можно поднять давление, не­обходимое для сдвига в узком зазоре, и добиться течения в нем. Но гидравлические сопротивления в широком зазоре значительно меньше, чем в узком. Поэтому турбулентное течение возникает прежде всего в широкой части кольцевого сечения, в то время как в узкой части сохраняется структурный режим с гораздо меньшей скоростью течения. Увеличение турбулентности за счет повышения средней скорости течения часто невозможно из-за опасности поглощения.

Если плотности и реологические свойства бурового и цемент­ного растворов одинаковы и при контакте их не образуется смесь с существенно иными свойствами, то к тому времени, когда гра­ница их раздела в широком зазоре подойдет к заданной точке заколонного пространства, в узкой части она будет находиться еще далеко от этой точки. Следовательно, часть бурового раствора из узкого зазора не будет вытеснена. Чтобы средние скорости тече­ния были близки друг к другу в разных участках поперечного се­чения заколомного пространства, требуется тщательно центриро­вать обсадную колонну.

При цементировании скважин могут возникать поглощения це­ментного и бурового растворов, резкое повышение давления в пе­риод вытеснения цементного раствора из обсадной колонны, га­зопроявления и перетоки через заколопное пространство, непол­ное заполнение заданного интервала заколонного пространства цементным раствором и другие осложнения.

Поглощения возникают вследствие очень высоких давлений на стенки скважины при цементировании. Существует несколько при­чин опасно высокого повышения давления:

Рис. Скребки для удаления фильтрационных корок

неправильный выбор плотности цементного раствора без учета давления поглощения, гидродинамических давлений при движе­нии в заколонном пространстве и высоты интервала цементиро­вания;

неправильный выбор режима и способа цементирования;

обезвоживание цементного раствора в интервале, сложенном проницаемыми породами;

образование большого объема густой высокотиксотропной смеси цементного и бурового растворов;

одностороннее продвижение цементного раствора по широкой части поперечного сечения заколонного пространства;

преждевременное загустевание и схватывание раствора вслед­ствие неправильного выбора его состава, нарушения заданной ре­цептуры при приготовлении.