Методи и технологии за циментиране на кладенци: как се приготвя и излива циментационен разтвор

Предпазни мерки за безопасност по време на пробиване на кладенци.

6.1 Може да се започнат операции по унищожаване на кладенеца
Едва след изготвянето на двустранен Закон за ремонт на сондажи
(бригадир на ремонтна бригада и представител на KPSS, KPSD).

6.2 Заглушаване на кладенеца
се извършва от бригадира на сондажа. Убийство на кладенеца без план
УБИВАНЕТО НА КЛАДЕНЕЦА БЕЗ ПЛАН Е ЗАБРАНЕНО.

6.3 Убиване на кладенци
обикновено се извършва през светлата част на денонощието. В специални случаи убийството
може да се извършва през нощта, при условие че осветеността на сондажа е не по-малка от 26 шахти.
мин. 26 капака на шахти.

6.4 Сайт с размер на
40x40 m, където се полагат агрегатите, се поддържат свободни от
6.4 Площта от 40x40 m с агрегати трябва да се поддържа свободна от чужди предмети и сняг през зимата.

6.5 Преди заглушаване
Преди заглушаването се проверява следното: изправността на всички задвижки и фланцови връзки на
изправност на всички задвижки и фланцови съединения на оборудването на сондажа; наличие на поток
Кладенецът трябва да се провери, за да се установи дали има проблем с течността.
Сондажът не се обработва, докато не се изяснят и отстранят причините.

6.6 Устройството за промиване и
6.6 Агрегатът за измиване и автоцистерната трябва да бъдат разположени откъм наветрената страна на разстояние най-малко 10 m от устието на кладенеца.
на 10 м от устието на кладенеца. В същото време кабината на агрегата и на автоцистерната трябва да
кабината на камиона за агрегати или цистерната трябва да е обърната в противоположна посока от горната част на кладенеца.
и цистерната за тор трябва да бъдат оборудвани с искрогасители, а разстоянието между тях трябва да бъде най-малко 1,5 м.
Разстоянието между тях трябва да бъде най-малко 1,5 м.

Освен това промивното устройство
Освен това устройството трябва да бъде оборудвано с предпазен клапан и възвратен клапан.

6.7 По време на процеса на убиване
6.7 По време на пробиването на сондажа е ЗАБРАНЕНО да се закрепват каквито и да било възли на устройството или на връзките с главата на сондажа.
НЕ закрепвайте каквито и да било компоненти на инструмента, на главата на сондажа или на тръбопроводите. По всяко време се осигурява следното
Показанията на манометъра, линията за връзване и местоположението на хората се наблюдават през цялото време. Манометри за налягане
се монтират на помпената инсталация и на тръбопровода за продухване на кладенеца.

6.8 При убиване на кладенци
Налягането на циркулацията на убиващата течност не трябва да превишава налягането на изпитването под налягане.
налягането на производствената обвивка на дадения сондаж.

6.9 Разглобяване на пералната линия
6.9 Промиването на полето трябва да започне само след като налягането в напорния тръбопровод спадне до атмосферното налягане.
атмосферно налягане. В същото време затворната клапа на течащата арматура от страната на кладенеца
трябва да бъдат затворени.

6.10. След приключване
6.10 След приключване на операциите по убиване клапаните от страната на кладенеца се затварят, територията около кладенеца се почиства и кладенецът се запушва.
След приключване на операциите по умъртвяване клапаните се затварят, територията около кладенеца се почиства и умъртвеният кладенец се оставя в покой за не повече от 36 часа.
6.11 След приключване на убийствените работи спирателните вентили се затварят, районът около кладенеца се почиства и кладенецът се държи в покой за не повече от 36 часа.

За по-дълги периоди от време
Сондажът трябва да се запуши отново преди началото на операциите по преработка.
В случай на по-дълъг престой кладенецът се запушва отново преди началото на ремонтните работи.

6.11. След приключване на всички
6.11 След приключване на всички операции по унищожаването се изготвя доклад за унищожаването на кладенеца.

В акта за унищожаване на кладенеца се посочва следното
6.11. След приключване на всички дейности по зарибяването се изготвя доклад за зарибяването на кладенеца:

-датата, на която е бил изкопан кладенецът;

-тегло на дълбочината на убиващата течност;

-консумация на убиваща течност от циклите;

- начален и краен час на циклите на убиване;

-началното и крайното налягане на убиващия флуид.

6.12. "Закон за довършване на кладенеца за убиване" се подписва (с
теглото и обема на течността за умъртвяване) от лицето, което е извършило умъртвяването на кладенеца.
лицето, което е направило пробива, бригадирът на KRS и операторът на машината.

            Отговорност за изпълнението на инструкции.

7.1 За подготовка
Подготовката на площадката на кладенеца и на мястото на кладенеца за унищожаване на кладенеца е отговорност на ръководителя на унищожаването на кладенеца от CDNG и KPDD.

7.2 За надеждността на
За надеждността на данните за текущото налягане в пласта в момента на разрушаване на кладенеца отговаря
геоложка служба на CDNG и CDPD.

7.3 За кореспонденцията на
специфично тегло на течността за умъртвяване в съответствие с изчислената стойност, посочена в плана на поръчката
за унищожаване на кладенеца, целият процес на подготовка за унищожаване на кладенеца
Процесът на унищожаване на кладенеца се извършва в съответствие с технологията за унищожаване на кладенеца и изискванията за безопасност.
за унищожаването на кладенеца отговаря бригадирът на екипа на KRS.

Приложение 1

С Т Р А Н И Ц А

на материали
необходими за подготовката на един кубичен метър течност за убиване съответстващи на
плътност.

Течността за приготвяне на разтвора е
- Сеноманска вода с плътност 1,01 g/cm3.

Приложение 2.

ЦЕЛ

пръстен
пространство в зависимост от

в зависимост от диаметъра на колоните

и
диаметър на производствените струни и тръбите, които се използват в кладенеца.

Технология на свързване

Използваните понастоящем методи за циментиране се различават по начина на подаване на циментиращите (запушващи) смеси в пространството зад обсадната тръба и по използваното технологично оборудване.

Съществуват следните схеми за впръскване на сместа:

Пряка схема. По време на тази схема смесите се инжектират директно в обсадната тръба, като се спускат надолу към обсадната обувка, излизат в пръстеновидното пространство и го запълват от дъното до върха на кладенеца.

Обратна схема. Циментовият разтвор се изпомпва директно в пръстена, като запълването се извършва отгоре надолу.

При широкомащабното сондиране най-често се използва директната схема, а самата процедура се извършва в един цикъл, при който се инжектират всички необходими обеми циментова смес.

Оборудване за циментиране

Оборудването за циментиране на кладенци трябва да бъде следното:

• Устройството за циментиране, което осигурява смесването на разтворите и подаването им в сондажите под налягане;
• Смесителен агрегат със същото предназначение като циментиращия агрегат;
• циментираща глава, която се използва за промиване на сондажа и запушване на стените му;
• Потъващи тапи, които се използват като запушалки при двуетапен процес на циментация
• Друго оборудване, като разпределители за пръскане, метални маркучи и кранове за високо налягане.

Едноетапно фугиране

Едноетапното циментиране с изстискване стана много популярно за циментиране на кладенци за вода за битови нужди. В този случай циментовата смес със свръхналягане се подава в пръстеновидното пространство от агрегати, монтирани на шаси на камион или стационарна платформа, които са разположени на близко разстояние. Циментовата смес се придвижва надолу по колоната, достига дъното и след това запълва целия пръстен.

Съществува определен технология за циментиране на кладенци.. Преди циментирането те се промиват и в отвора на обсадната тръба се поставя долна тапа като ограничител. След това сместа се изпомпва с бетонна помпа. При спускането си в сондажа сместа притиска тапата, като я избутва до "обувката" на корпуса. След това горната тапа се вкарва в обсадната тръба и вибропресата започва процеса на уплътняване, като същевременно инжектира още бетон в сондажа.

В момента, в който горната тапа докосне долната, се счита, че процесът на уплътняване е завършен и че целият инжектиран разтвор е запълнен зад корпуса. След като процесът на фугиране приключи, разтворът трябва да се остави до 48 часа да се втвърди напълно. Едноетапното запушване се използва за плитки кладенци с проста геометрия на сондажа. Основният недостатък на този метод е, че не е възможно да се определи моментът, в който разтворът достига "обувката" на сондажа.

Двустепенно или двуциклично циментиране

Двуетапното циментиране е разработено специално за запушване на нефтени резервоари. Тъй като е много мощен, този метод се използва рядко.

Методът се използва главно при следните условия:

• Когато циментовата суспензия се втвърдява за толкова кратко време, че не е възможно да се запълни пространството зад обсадната тръба наведнъж;
• Пространството зад корпуса трябва да бъде разделено на няколко части;
• Дълбочината на корпуса е голяма, което предотвратява запушването му поради много високото налягане, необходимо за подаването на сместа.

Двуетапният метод на изстискване се състои от изпомпване на сместа за изстискване в два цикъла. По време на първия цикъл се инжектира количество смес, което запълва само определена част от пространството на сондажа. След втвърдяване, най-малко след 13 часа, се инжектира останалото необходимо количество смес, за да се запълни напълно пръстеновидното пространство.

Уплътняване на сондажа по време на изоставянето му

Първото нещо, което трябва да се направи вътре в сондажа, е да се дезинфекцира, тъй като в него се образуват бактерии, които трябва да се почистят. За тази цел в кладенеца се изпомпва определено количество хлор и точно същото количество се изпомпва обратно. След дезинфекцията на кладенеца геоложката среда около него трябва да бъде възстановена. Той прилича на многопластов пай, но ако бъде опростен, всички пластове могат да бъдат сведени до два основни вида:

• първият е типът, който съдържа и отвежда вода. Този тип се нарича водоносен хоризонт;

• вторият тип, който нито съдържа, нито провежда вода. Тя се нарича непропусклива.

В интервалите, в които се намират водоносните пластове, се насипват пясък и чакъл, но не просто се насипват, а в такова съотношение, че да се възстановят филтрационните параметри на всеки водоносен пласт, и тези интервали, в които се намират водоустойчиви дебелини, се бетонират.

Описание на разновидностите за запушване

Ако разгледаме по-отблизо геоложките причини, можем да кажем, че в този случай водоносният хоризонт може просто да престане да изпълнява ролята си, което доста често е следствие от геоложки процеси. Техническите причини са, когато водоприемникът не е бил поддържан за дълъг период от време.

Алтернативно може да има нарушение на техническите стандарти по време на сондирането. Възможно е работата да е била извършена с неподходящи материали и дълго време да не са били извършвани никакви ремонти или поддръжка. Запушването на кладенците се извършва и когато водохващането е изградено за временно ползване.

Как циментовият разтвор попада в кладенеца?

Съществуват няколко основни начина за вкарване на разтвора в пръстена. Ако циментовата суспензия се подава директно в корпуса, този метод се нарича директен. Това е последвано от бавно запълване на долната част на сондажа, която преминава в пръстеновидния отвор, запълвайки го. Това е най-често използваният тип хранене. За проверка на масовото количество на циментовия разтвор се използват две специални тапи. Тези тапи работят по следния начин: когато се изпомпва разтвор, се впръсква допълнителна течност под определено налягане, което оказва натиск върху горната тапа. След това той притиска хоросана и долната част на сондажа. Съществува и по-прост метод само с един щепсел. За измерване на налягането на флуида обикновено се използва манометър. Съществува и обратна циментация, при която калта навлиза в пръстеновидния канал, но след това се спуска през обсадната тръба.

Съществува и такъв вид циментиране като едностепенно циментиране. Когато се използва този метод, практически цялата партида кал преминава наведнъж. При този тип циментиране се използват и една или две тапи с елементи с директен поток.

При двуетапното циментиране се изисква малко повече опит и последователност. Тази опция е малко по-сложна и се използва отчасти за по-дълбоки води. На такива дълбочини съпротивлението се увеличава, така че е много трудно да се направи всичко наведнъж, както при описаните по-горе методи. За да се компенсира поне тази дълбочина, се използва методът на циментиране на яката. Тези ръкави образуват пръстени, които постепенно ограничават напредването на калта. Този метод позволява постепенното циментиране на отделни участъци от кладенеца.

ПРОЦЕС НА ЦИМЕНТИРАНЕ

Последният етап от процеса на сондиране включва циментиране на кладенеца. Жизнеспособността на цялата структура зависи от качеството на тази работа. Основната цел, която се преследва по време на тази процедура, е да се замени сондажната кал с цимент, който е известен още като циментова замазка. Циментирането на сондажите включва внасянето на състав, който трябва да се втвърди в камък. Днес има няколко начина за извършване на циментирането на кладенци, като най-често използваният е на повече от 100 години. Това е едностепенно циментиране на обсадни тръби, въведено в света през 1905 г. и използвано до днес само с няколко модификации.

ПРОЦЕС НА ЦИМЕНТИРАНЕ

Технологията за извършване на Процесът на циментиране на кладенци предполага Процесът на циментиране включва 5 основни операции: първа - смесване на разтвора за запушване, втора - инжектиране на разтвора за запушване в сондажа, трета - подаване на сместа за запушване в пръстеновидното пространство с помощта на избрана техника, четвърта - установяване на сместа за запушване, пета - контрол на качеството на извършените работи.

Преди започване на работите трябва да се изготви схема за циментиране, която се основава на технически изчисления на процеса.

Важно е да се вземат предвид минните и геоложките условия, дължината на интервала, който трябва да се консолидира, характеристиките на структурата на сондажа и състоянието на сондажа. При изчисленията трябва да се вземе предвид и опитът с подобна работа в конкретната област.

ОСОБЕНОСТИ НА ИНЖЕКТИРАНЕТО

Циментирането може да се извършва по различни методи на смесване в пръстена, като освен това в процеса на работа могат да се използват различни инструменти. Циментирането на кладенците може да се извърши като директно изпускане, като тази схема предполага циментиране в обсадната колона с преминаване направо в обсадната обувка и по-нататъшно попадане в пръстеновидното пространство, като разтворът се изпомпва отдолу нагоре. При обратната схема циментовият разтвор се инжектира в обратен ред, отгоре надолу.

Кладенецът може да се циментира с един подход, при който необходимият обем циментова смес се изстисква наведнъж.

Двуетапното циментиране се използва, когато сондажът е много дълбок. Технологичният процес е разделен на отделни интервали, които се изпълняват един след друг с помощта на оборудване. За разлика от гореспоменатите методи, циментирането на маншети предполага защита на част от сондажа от запълването му с циментен разтвор. Яката позволява да се изолира зона, разположена по дължината на продуктивната формация. Сондажът може да има скрити вериги и участъци, чието циментиране може да се отдели в отделна група.

Циментирането на кладенци, независимо от избрания метод на изпълнение на работата, има за цел да изхвърли сондажната кал от пръстена, което е възможно чрез поставяне на циментен разтвор в пръстена. Циментационната циментация осигурява пълно запълване на сондажния интервал с циментационен разтвор; отстраняване на промивната течност чрез проникване на циментационния разтвор в циментирания интервал; защита на циментационния разтвор от проникване на промивна течност; образуване на циментационен разтвор, който е високо устойчив на различни видове напрежения в сондажа; отлично свързване на циментационния разтвор със стените на сондажа и с повърхността на обсадната тръба.

ИНСТРУМЕНТИ И МАТЕРИАЛИ:

• фугиращи устройства, предназначени за смесване на сместа и последващото ѝ пресоване под значително налягане;
• оборудване за смесване на цимент;
• циментираща глава за промиване и допълнително циментиране на стените на сондажа
• заливане на тапи за двустепенно циментиране;
• петли с високо налягане;
• стоманени гъвкави маркучи;
• устройства, предназначени за разпръскване на разтвора.

Време за втвърдяване на защитния слой и проверка на качеството му

Втвърдяването на фугиращата смес започва веднага след изливането на разтвора. Цялостният процес на втвърдяване зависи от температурата на околната среда, състава и влажността на почвата, материала на обвивката, както и от характеристиките и списъка на компонентите на самия разтвор. Ако не е възможно да се определи кога защитният слой се е образувал напълно, изчакайте поне 48 часа, преди да извършите каквато и да е работа.

След два дни е препоръчително да се провери полученият защитен слой. По-прецизни резултати могат да се получат само с помощта на специално професионално оборудване. Съществуват три метода за проверка на целостта на хоросана:

• Акустичен. Техниката се основава на прослушване на корпуса по цялата дължина на шахтата и обработка на резултатите чрез компютърна програма.
• Радиологични. Измерването се извършва с помощта на специално радиологично оборудване.
• Термични. Ще се измерват температурите по време на процеса на изливане.

Ако няма възможност да се поканят специалисти, които да преценят извършената работа, готовността на циментовия слой може да се провери чрез опростен термичен метод. За тази цел по време на втвърдяването се измерва температурата на стените на корпуса. Тази температура трябва да бъде еднаква с температурата на околния въздух и след това с 1-1,5 градуса по-ниска.

Последната стъпка е почистването на сондажа от остатъците от сместа. Ако го правите сами, можете да го направите с канавка. Преди пускането на пружината в действие се проверява дали валът не пропуска. За тази цел в шахтата се вкарва вода под налягане за 20-30 минути. Ако през това време налягането на водата не е спаднало с повече от 0,5 МРа, работата е била извършена добре.

Методи за циментиране на кладенци;

Методът на циментиране се избира в зависимост от условията на подложката, литоложкия състав, пропускливостта и степента на насищане на продуктивните пластове. Съществуват няколко метода за циментиране на кладенци:

Едноетапното циментиране е най-често срещаното и се състои от следното (Фигура 73). След като обсадната тръба бъде вкарана в кладенеца, на устието се монтира циментираща глава и се започва промиване, докато плътността на сондажната течност се изравни (плътността на сондажната течност на устието трябва да е равна на плътността на устието на кладенеца).

Преди започване на циментирането всички колекторни линии от циментиращите агрегати до циментиращата глава трябва да бъдат подложени на налягане 1,5 пъти по-високо от работното налягане в продължение на 3 минути.

Преди изпомпването на циментовата суспензия в кладенеца е препоръчително да се изпомпа буферна течност (воден разтвор на NaCl, CaCl и др.) в сондажа.₂ и т.н., или алкален NaOH) за втечняване на калта и намаляване на вискозитета и статичното напрежение на срязване.

След това циментовата суспензия се циментира с помощта на циментови агрегати и циментови смесители, като се изпомпва в обсадната тръба през циментовата глава. За да се изтласка изчисленото количество циментов разтвор в пръстеновидното пространство, е необходимо да се освободи циментиращата тапа, която се държи в циментиращата глава с помощта на заключващ винт. Върху тапата на циментиращия сепаратор в обсадната тръба се изпомпва продажната течност.

Фигура 73. Схема за едностепенно циментиране

Последните 0,5-1m3 от продажната течност се изпомпват от един циментиращ агрегат. В резултат на това тапата "застава" върху пръстена на запушалката и в този момент налягането в циментиращата глава рязко се повишава. Това е краят на процеса на циментиране.

Двуетапното циментиране се прилага в случаите, когато има трудности с издигането на суспензията на желаната височина или висока температура на дъното на сондажа, която ограничава времето за едноетапно циментиране, или когато се изисква непрекъснато циментиране.

За тази цел обсадната тръба се оборудва с циментова разединителна втулка, която се монтира на границата на интервалите на циментиране. Циментирането на долния интервал се извършва по същия начин, както при едноетапно циментиране.

Преди изпомпването на втората партида циментов разтвор с обем, равен на обема на горната част на пръстена, в сондажа се пуска балон. След като достигне циментиращата втулка, топката избутва втулката надолу под налягане и отваря страничните отвори, през които в пръстена се освобождава втората доза циментов разтвор.

Компетентно приготвяне на суспензията

Циментационният разтвор за циментиране на кладенци трябва да отговаря на редица изисквания и да притежава

• високи адхезивни свойства с всички видове повърхности;
• висока якост след втвърдяване, устойчивост на механични натоварвания;
• еластичност и добра течливост за запълване на всички пукнатини и кухини;
• Химически неутралитет по отношение на трамбованите почвени слоеве;
• устойчивост на ерозия от подпочвените води;
• липса на свиване при втвърдяване.

Освен това разтворът трябва да е с такава консистенция, че да може лесно да се транспортира до сондажа и да се инжектира. Разтворът трябва да се отмива добре от оборудването, да не е химически агресивен за оборудването и да има минимална скорост на загуба по време на транспортирането до кладенеца.

Използваната циментова суспензия трябва да има достатъчно флуидна структура, за да може да се изпомпва от инжекционното оборудване, и да има високи якостни характеристики.

Процесът на приготвяне на циментовия разтвор се състои в равномерно смесване на съставките му, последвано от добавяне на вода с предварително разтворени специални добавки.

Най-простите минохвъргачки, които можете да приготвите сами, са:

1. Портландцимент + кварцов пясък (1:1) + специални добавки и вода до получаване на необходимата консистенция. Този разтвор има ниска плътност и е труден за приготвяне, тъй като. пясъкът в сместа често се утаява и разтворът не може да се използва.
2. Портландцимент + барит (1,1:1) + специални добавки и вода. Недостатъкът на този разтвор е ниската му якост.
3. Портландцимент + пълнител. Като пълнител се използват азбест (при песъчливи почви) и влакнести материали.

За приготвянето на циментова смес е по-добре да се използва тампон портландцимент, който е вид цимент на силикатна основа.

Такъв цимент, разбира се, струва по-скъпо от обикновения портландцимент, но якостните му характеристики са много по-високи от тези на обикновения цимент. Баритът е тежък минерал, който увеличава плътността на разтвора. Можете да закупите барит от строителен магазин, в който се продават насипни строителни материали.

Специалните добавки в циментовите разтвори са различни вещества, които придават специални свойства на разтвора. Те включват:

• ускорители на втвърдяването на цимента (калциев хлорид, калцинирана сода, поташ), използвани при циментиране при температури под +5 градуса;
• инхибитори на втвърдяването, използвани за предотвратяване на бързото втвърдяване (това са калциеви или натриеви хлориди, натриев нитрит и др.);
• пластификатори за постигане на оптимален вискозитет (полимерни модификатори);
• добавки, устойчиви на замръзване (силициево-органични съединения заедно с пластификатори);
• влагоабсорбиращи добавки (вещества, получени от съединения, принадлежащи към групите на захарта, лимонената, винената и тетраоксиадиповата киселина) и др.

Специални добавки се смесват с вода, която се използва за приготвяне на циментовия разтвор. Разтворът се смесва с помощта на специални машини, т.е. смесители. Понякога се допуска ръчно смесване, но то изисква определени умения и голям разход на труд.

Циментовият камък, образуван при втвърдяването на портландцимент, има високи якостни свойства, издържа на натоварвания, механични и физични напрежения.

Заключение и полезни видеоклипове по темата

Видеоклиповете по-долу се отнасят до кладенци в нефтената и газовата промишленост, но принципът на технологията е същият като при водните кладенци.

Процедурата за едноетапно циментиране на кладенец:

Специфики на производството на яка за циментиране:

Технологични особености на двустепенното циментиране:

Циментирането е сложен процес, който изисква използването на специализирано оборудване. Въпреки това не е невъзможно да го извършите сами. След правилен избор и подготовка на фугиращия разтвор и използване на минимален набор от оборудване, човек може лесно да се справи сам с работата.

Във всеки случай кладенецът без циментиран сондаж няма да издържи дълго и разходите за пробиване на нов водоизточник ще бъдат също толкова високи.

Ако след като сте се запознали с материала, все още имате въпроси относно правилното циментиране на кладенец след сондиране или ако имате ценни познания по темата, моля, оставете коментарите си в полето по-долу.