12.4.2Обращенные нефтеэмульсионные тампонажные растворы

Внедрение буровых растворов на углеводородной основе вы­звало практическую необходимость разработки тампонажных растворов для цементирования обсадных колонн в скважинах, которые пробурены с промывкой забоя известково-битумными или другими аналогичными растворами. В качестве исходной предпосылки для обеспечения качественного крепления таких скважин принято считать, что природа буровых и тампонажных растворов должна быть примерно одинаковой.

В МИН Г им. И, М. Губкина разработаны рецептуры обра­щенных нефтеэмульсионных цементных растворов (ОНЭЦР), применение которых в значительной мере позволяет сохранить коллекторские свойства вскрываемых продуктивных пластов, а также предотвратить осложнения, связанные с возможным смешиванием углеводородных буровых растворов с обычными цементными.

Жидкая фаза ОНЭЦР (дисперсионная среда) представлена дизельным топливом, которое загущают высокоокисленньш би­тумом; внутренней (дисперсной) фазой служат частицы цемент­ного порошка, смоченные водой, и эмульгированные капельки воды.

В качестве реагента-эмульгатора и гидрофобизатора в ОНЭЦР добавляют 1,5—2 % сульфонола, который стабили­зирует систему. Добавка его более 2 % увеличивает сроки схва­тывания раствора и несколько снижает прочность цементного камня, которая во всех случаях характеризуется величиной, зна­чительно меньшей по сравнению с прочностью камня из цемент­ных растворов на водной основе.

К числу преимуществ ОНЭЦР следует отнести отсутствие фильтраций воды из него, а также повышенную адгезию камня к поверхности металла и горных пород, покрытых углеводород­ной пленкой, что позволяет цементировать обсадные колонны в скважинах без применения специальных буферных жидкостей. Высокая степень седиментационной устойчивости и отсутствие расслоения столба ОНЭЦР по высоте скважины предопреде ляет вероятность сохранения гидростатического давления на про­дуктивные пласты в течение всего периода ОЗЦ.

В качестве примера может быть рекомендована следую­щая рецептура ОНЭЦР из числа разработанных в МИНГ им. И. М. Губкина (приводится количество компонентов для приготовления 1 м³ раствора).

(1.65) 73

8.2 Составы расширяющихся тампонажных цементов 79

9.2 Синтетические смолы 87

12.14Проектирование составов облегченных тампонажных цементов и растворов 136

12.2.2Утяжеленный цемент для умеренно высоких температур 138

12.23Утяжеленные тампонажные цементно- и шлако-баритовые растворы 146

12.2.4Утяжеленные тампонажные растворы на основе шлаков цветной металлургии 148

12.3.2 Приготовление засоленных тампонажных растворов 153

12.3.3 Влияние солей на реологические свойства тампонажных растворов 155

Эффективный замедлитель структурообразования тампонаж­ных растворов, насыщенных б.ишофитом,— декстрин при темпе­ратурах до 90 °С. Большинство же других добавок при повы­шенных температурах не позволяет получить тампонажные ра­створы с замедленными сроками схватывания. 157

s = (11.3) 159

12.4.3Нефтецементные растворы 162

ЦЕМЕНТИРОВОЧНЫЕ АГРЕГАТЫ И ЦЕМЕНТНОСМЕСИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ 179

Рис.14.1 Схемы расстановки н обвязкн оборудования при цементировании скважин: 180

Рис. 14.2. Цементировочный aгpeгaт ЦА-320М: 183

Рис. 14..3 Цементировочный насос 9Т; 183

Для промысловых условий рекомендован следующий поря­док приготовления ОНЭЦР. Доставленный на буровую в авто­цистернах раствор окисленного в дизельном топливе битума пе­рекачивают в мерники цементировочных агрегатов; после вве­дения в битумный раствор 75 % расчетного количества ПАВ смесь тщательно перемешивают цементировочными насосами по схеме замкнутой циркуляции: мерная емкость — насос —мерная емкость. В циркулирующий раствор дизельного топлива с по­мощью цементировочного насоса одного агрегата на первой ско­рости вводят цементный раствор соответствующей плотности, затворенный по общепринятой схеме (на воде) с применением цементосмесителя и цементировочных агрегатов.

При смешивании водного цементного раствора с битумным концентратом в присутствии ПАВ образуется обращенная эмульсия. После прекращения эмульгирования с поверхности ОНЭЦР насосами удаляют выделившуюся из раствора избы­точную воду в количестве 50-—60 % от первоначального объема, использованного для затворения цемента. Затем ОНЭЦР обра­батывают оставшимся количеством ПАВ и перемешивают до однородного состояния. Приготовленный ОНЭЦР перекачивают в специальные емкости, где его можно хранить до момента за­качивания в скважину (в течение нескольких суток).

Наличие межфазных пленок по границе раздела фаз бло­кирует центры кристаллизации и сдерживает рост кристаллов новообразований, благодаря чему приготовленный заранее ОНЭЦР в течение длительного времени сохраняет свои техно­логические параметры, подобранные первоначально в соответ­ствий с условиями цементирования.

К числу технологических особенностей спуска и цементиро­вания обсадных колонн в скважинах, пробуренных с использо­ванием растворов на углеводородной основе, следует отнести возможность значительного роста гидродинамических давлений в скважинах как в процессе спуска колонн, так и при цементи­ровании. Это обусловлено увеличением предельных напряжений сдвига буровых растворов в скважине, которые могут достигать 100 Па и более и способны вызывать гидроразрыв пластов.