Порядок выбора типа тампонажного материала (композиций)

 

1.10. Выбор типов тампонажных материалов или композиций (ниже - цемента) осуществляется отдельно для ступеней или секций колонны.

1.11. С учетом требований по п. 5.8 Инструкции выбирается из табл. П3.1 и П3.4 один или несколько типов цемента по термостойкости.

Примечание. В табл. П3.4. представлены рекомендуемые композиции для условий сероводородной и углекислотной агрессии.

 

1.12. Проверяется пригодность цемента (ов) по п. 1.11 для вышележащего интервала.

В случае необходимости для этого интервала применяется другой тип (ы) цемента из табл. П3.1 и П3.4 по термостойкости и с дополнительной разбивкой на подинтервалы.

1.13. Из выбранных по п.п. 1.11 и 1.12 типов цемента исключают цементы, не удовлетворяющие стойкости к агрессии горных пород в соответствии с табл. П3.2 в интервале, где размещается цемент по окончании процесса цементирования.

1.14. После процедуры по п. 1.13 для каждого интервала принимается один тип цемента с учетом диапазона плотностей по табл. П3.2, П3.3, П3.4 и выполнения в любой точке интервала цементирования неравенства

Р_гс £ 0,95 Р_гп,                                                          (1)

где Р_гс - гидростатическое давление составного столба «тампонажный раствор (ы) - буровой раствор»; в первом приближении буферная жидкость не учитывается;

Р_гп - давление гидроразрыва пласта; при бурении в условиях поглощений в качестве Р_гп принимается давление начала поглощения.

1.15. Плотности тампонажных растворов по интервалам должны быть убывающими по высоте и одинаковыми для данного типа цемента.

Плотность раствора в верхнем интервале должна, как правило, удовлетворять условию

r _цр ³ r _бр + 20,                                                           (2)

где r _цр - плотность тампонажного раствора, кг/м³;

r _бр - плотность бурового раствора при последнем долблении при бурении скважины, кг/м³.

Допускается соотношение r _цр ³ r _бр + 10 для случаев r _бр ³ 2000 кг/м³.

 

Таблица П3.1

 

Наименование цемента	Обозначение	Стандарт, ТУ	Изготовитель
1	2	3	4
1. Портландцемент тампонажный бездобавочный для темп. 15-50 °С	ПЦТ I-50	ГОСТ 1581-96	Цементные заводы России
2. Портландцемент тампонажный с минеральными добавками для темп. 15-50 °С	ПЦТ II-50	ГОСТ 1581-96	Цементные заводы России
3. Портландцемент тампонажный бездобавочный для темп. 50-100 °С	ПЦТ I-100	ГОСТ 1581-96	Цементные заводы России
4. Портландцемент тампонажный с минеральными добавками для темп. 50-100 °С	ПЦТ II-100	ГОСТ 1581-96	Цементные заводы России
5. Портландцемент тампонажный песчанистый для темп. 20-150 °С	ПЦТ II-150	ТУ 39-00147-001-170-97	ОАО НПО «Бурение» ОАО Ильский з-д «Утяжелитель»
6. Портландцемент тампонажный облегченный для темп. 20-50 °С	ПЦТ III-Об (4-6)-50	ГОСТ 1581-96	Цементные заводы России
7. Портландцемент тампонажный облегченный для темп. 50-100 °С	ПЦТ III-Об (4-6)-100	ГОСТ 1581-96	Цементные заводы России
8. Портландцемент тампонажный утяжеленный для темп. 25-50 °С	ПЦТ-III-Ут (0-3)-50	ГОСТ 1581-96	Цементные заводы России
9. Портландцемент тампонажный утяжеленный для темп. 50-100 °С	ПЦТ-III-Ут (0-3)-100	ГОСТ 1581-96	Цементные заводы России
10. Цемент тампонажный термостойкий для темп. 80-160 °С	ЦТТ-160	ТУ 39-00147-001-170-97	ОАО НПО «Бурение» ОАО Ильский з-д «Утяжелитель»
11. Цемент тампонажный термосолестойкий для темп. 160-250 °С	ЦТТ-250	ТУ 39-00147-001-170-97
12. Цемент тампонажный термосолестойкий утяжеленный для темп. 80-160 °С	ЦТТУ-1,2-160	ТУ 39-00147-001-170-97
13. Цемент тампонажный термосолестойкий утяжеленный для темп. 160-250 °С	ЦТТУ-1,2-250	ТУ 39-00147-001-170-97

 

Таблица П3.2

 

Входная информация				Обозначение и порядковый № цемента по таблице П3.1
				ПЦТ-I-50	ПЦТ-II-50	ПЦТ-I-100	ПЦТ-II-100	ПЦТ-II-150	ПЦТ-III-Об(4-6)-50
				1	2	3	4	5	6
1. Рекомендуемая температурная область применения, °С		(-2)-20
		20-50		+	+				+
		50-100				+	+	+
		100-160						+
		160-250
2. Расчетная плотность тампонажного раствора, кг/м^3				1900-1880	1850-1830	1900-1880	1850-1930	1890-1820	1400-1600
3. Рекомендуемое водоцементное отношение				0,44-0,45	0,48-0,50	0,44-0,46	0,48-0,50	0,40-0,45	0,75-1,20
4. Плотность сухого цемента, кг/м^3				3150	3120	3150	3120	2880-2950	2700-2900
5. Отложения в интервале цементирования
Галит				+	+	+	+	+	+
Бишофит				-	-	-	-	-	-
Сульфаты				+	+	+	+	+	+
Минеральная среда с минерализацией до 40 г/л				+	+	+	+	+	-
Содержание сероводорода в пределах 6-25% по объему				-	-	-	-	+	-
6. Вид флюида	Пресная вода			+	+	+	+	+	+
	Нефть			+	+	+	+	+	-
	Газ			+	+	+	+	+	-
	Газоконденсат			+	+	+	+	+	-
7. Массовая доля реагентов в % в пересчете на сухое вещество от массы цемента	Замедлители схватывания		ЛСТ			0,1-0,5	0,1-0,5	0,1-0,5
			КМЦ			0,1-0,8	0,1-0,8	0,1-0,8
			Гипан			0,1-0,8	0,1-0,8	0,1-0,8
			НТФ			0,05-0,2	0,05-0,2	0,05-0,2
	Ускорители схват.		CaCl2	1-3	-	-	-	-	1-3
			NaCl	1-3	-	-	-	-	1-3
			Na2CO3	1-3	-	-	-	-	1-3
	Стабилизаторы		КМЦ	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0
			Гипан	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0
			ПВС-ТР	0,25-0,6	0,25-0,6	0,25-0,6	0,25-0,6	0,25-0,6	0,25-0,6

Продолжение таблицы П3.2

 

Входная информация				Обозначение и порядковый № цемента по таблице П3.1
				ПЦТ-III-Об (4-6)-100	ПЦТ-III-Ут (0-3)-50	ПЦТ-III-Ут (0-3)-100	ЦТТ-160	ЦТТ-250	ЦТТ У-1,2-160	ЦТТ У-1,2-250
				7	8	9	10	11	12	13
1. Рекомендуемая температурная область применения, °С		(-2)-20
		20-50			+
		50-100		+		+
		100-160					+		+
		160-250						+		+
2. Расчетная плотность тампонажного раствора, кг/м^3				1400-1600	2000-2300	2000-2300	1890-1820	1890-1820	2250-2080	2250-2080
3. Рекомендуемое водоцементное отношение				0,75-1,20	0,30-0,40	0,30-0,40	0,40-0,45	0,40-0,45	0,30-0,36	0,30-0,36
4. Плотность сухого цемента, кг/м^3				2700-2900	3400-3800	3400-3800	2880-2940	2880-2940	3400-3600	3400-3600
5. Отложения в интервале цементирования
Галит				+	+	+	+	+	+	+
Бишофит				-	-	-	+	+	-	-
Сульфаты				+	+	+	+	+	+	+
Минеральная среда с минерализацией до 40 г/л				-	+	+	+	+	+	+
Содержание сероводорода в пределах 6-25% по объему				-	-	-	+	+	-	-
6. Вид флюида	Пресная вода			+	+	+	+	+	+	+
	Нефть			+	+	+	+	+	+	+
	Газ			+	+	+	+	+	+	+
	Газоконденсат			+	+	+	+	+	+	+
7. Массовая доля реагентов в % в пересчете на сухое вещество от массы цемента	Замедлители схватывания		ЛСТ	0,1-0,5	-	0,1-0,5	0,1-0,5	0,1-0,5	0,1-0,5	0,1-0,5
			КМЦ	0,1-0,8	-	0,1-0,8	0,1-0,8	0,1-0,8	0,1-0,8	0,1-0,8
			Гипан	0,1-0,8	-	0,1-0,8	0,1-0,8	0,1-0,8	0,1-6,8	0,1-0,8
			НТФ	0,1-0,3	-	0,1-0,3	0,1-0,5	0,1-0,5	0,1-0,5	0,1-0,3
	Ускорители схват.		CaCl2	-	1-3	-	-	-	-	-
			NaCl	-	1-3	-	-	-	-	-
			Na2CO3	-	1-3	-	-	-	-	-
	Стабилизаторы		КМЦ	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0
			Гипан	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0	0,3-2,0
			ПВС-ТР	0,25-0,6	0,25-0,6	0,25-0,6	0,25-0,6	0,25-0,6	0,25-0,6	0,25-0,6

 

Примечания: 1. Знак + - рекомендуемая область применения.

2. Отложения бишофита цементируются специальными составами на основе каустического магнезита или хлорида магния, затворенными насыщенными растворами бишофита или хлорида магния.

3. При температуре от -2 до +20 °С должны применяться специальные тампонажные вяжущие материалы для низких положительных и отрицательных температур. Как исключение, допускается к применению тампонажный портландцемент ПЦТ 1-50 с добавкой 2-6% хлорида кальция.

 

Таблица П3.3

 

Температурная область применения, °С	От -2 до +20			От 20 до 50			От 50 до 100			От 100 до 160			От 160 до 250
Степень коррозион. агрессии	отсутствие агрессии	умеренная агрессия*	повышенная агрессия*	отсутствие агрессии	умеренная агрессия	повышенная агрессия	отсутствие агрессии	умеренная агрессия	повышенная агрессия	отсутствие агрессии	умеренная агрессия	повышенная агрессия	отсутствие агрессии	умеренная агрессия	повышенная агрессия
Вид тампонажного раствора
Нормальной плотности	1,2	1,2	+	1,2	1,2	5	3,4	3,4	5	10	10	10	11	11	11
Облегченные	6	6	—	6	6	—	7	7	—	—	+	+	+	+	—
Утяжеленные	+	+	—	8	8	+	9	9	+	12	12	12	13	13	+

 

Условные обозначения:

* - умеренная агрессия - отложения галита, минерализация пластовых вод до 40 г/л;

повышенная агрессия - отложения бишофита, содержание сероводорода более 6%, высокомагнезиальные пластовые воды;

— - прочерк обозначает отсутствие цемента для этих условий;

+ - для этих условий необходима индивидуальная разработка тампонажных систем на основе стандартных цементов;

цифры 1-13 - номера цементов по табл. П3.1.

 

Таблица П3.4

 

Состав смеси, в.ч. %	Водоцементное отношение	Плотность раствора, кг/м^3	Температурная область применения, °С
ПЦТ I - 50-60 песок молотый - 50-40	0,38-0,42	1900-1850	50-160
ПЦТ I - 45 песок молотый - 30 барит - 25	0,37-0,40	2000-1950	50-160
ПЦТ I - 40 песок молотый - 25 барит - 35	0,35-0,38	2050-2000	50-160
ПЦТ I - 30 песок молотый - 20 барит - 50	0,30-0,35	2200-2100	50-160
ЦТТ-160 - 80 зола уноса - 20	0,38-0,42	1880-1820	60-160
ШПЦС-120 - 80 зола уноса - 20	0,38-0,42	1880-1820	60-160
шлак - 54 песок молотый - 36 ПЦТ I -10	0,40-0,45	1850-1800	80-160

 

Примечания:

1. Тампонажные композиции приготавливаются из сухих компонентов на специальных смесительных установках.

Допущение: 2 - компонентные композиции могут изготавливаться в процессе затворения в соответствии с прил. 6 Инструкции.

2. Коррозионная стойкость цементного камня из смесей увеличивается при добавках в жидкость затворения высокомолекулярных полимеров типа КМЦ, гипан, ПВС, а также реагентов НТФ, лигносульфонатов и др.

3. Коррозионная стойкость цементного камня и защита обсадных труб от коррозии в условиях наличия в продукции скважины H₂S до 25% объемных эффективно повышается при применении цементов на шлаковой основе (ШПЦС-120, 200 и НКИ), обработанных ингибитором ВФПМ по ТУ 6-14-10-137-83 (высококипящие фракции производства морфолина — отход химического производства) в количестве 0,6-1,1 % от массы цемента.

 

1.16. При невозможности выполнения требований по п. 1.14 рассматривается вариант применения облегченной тампонажной композиции или аэрированного тампонажного раствора в соответствии с разд. 4 настоящего прил. и прил. 6.

1.17. Для цементирования скважины методом прямой циркуляции в один прием, в том числе по ступеням и секциям, допускается, как правило, применение не более 2 типов цементов.

Исключение: по решению буровой организации, если для нижнего интервала требуется отдельный тип цемента по п. 5.8 Инструкции и п. 1.11 настоящего Приложения, могут быть использованы 3 типа цемента.

1.18. При невозможности выполнения требований п.п. 1.14 и 1.16 рассматривается вариант ступенчатого цементирования или секционного спуска обсадной колонны с учетом требований п.п. 2.12, 2.14 Инструкции.