Способы тампонирования с целью устранения поглощений

Ликвидация поглощений промывочных жидкостей осуществляется разными методами. Выбор способа ликвидации поглощения зависит от размеров каналов ухода промывочной жидкости и интенсивности поглощения.

Данные о характеристиках поглощающего горизонта (глубине его залегания, мощности, интенсивности поглощения) можно получить на основании гидродинамических исследований методом налива воды или с помощью расходометрии.

В зависимости от интенсивности поглощения подразделяются на слабые (до 0,3 м3/ч), средние (0,3-0,9 м3/ч), полные (0,9-3 м3/ч) и катастрофические (>3 м3/ч).

В пористых и слаботрещиноватых породах при небольшой интенсивности поглощения (до 0,3 м3/ч) для ликвидации поглощения достаточно повысить реологические свойства раствора: вязкость, статическое напряжение сдвига.

При поглощении средней интенсивности в промывочную жидкость добавляют наполнители в виде асбеста, опилок, кожи-гороха, резиновой крошки с целью закупорки трещин.

Причиной потери промывочной жидкости является превышение давления жидкости в стволе скважины над пластовым. Сбалансированности давления в скважине можно достичь за счет уменьшения плотности промывочной жидкости путем ее аэрации или применения аэрированных растворов. Использование пен, сжатого воздуха также способствует ликвидации поглощений.

Для ликвидации поглощений широко используются тампонажные смеси на основе цемента, глиноцементные нетвердеющие смеси, быстросхватывающиеся смеси (БСС) с добавками ускорителей схватывания, битумы, синтетические смолы. Все эти смеси в зависимости от их состава обладают различными сроками схватывания и используются для ликвидации поглощений различной интенсивности.

Технология ликвидации поглощений тоже весьма разнообразна. Тампонажные смеси с продолжительными сроками схватывания закачиваются в зону с помощью насоса свободно через колонну бурильных труб или под давлением с установкой пакера над поглощающим горизонтом.

Для осуществления надежного тампонирования интервала поглощения целесообразно использовать пакерную закачку тампонажной смеси в проницаемые горные породы (см. рис.).

Схема пакерной закачки тампонажной смеси

Перед выполнением тампонажных работ в скважине проводите расходометрические исследования поглощающего интервала с цель; определения глубины его залегания, мощности и оценки проницаемости.

По данным исследований выбирается состав и количество тампонажнс смеси, технологическая схема выполнения тампонажных работ. Критерие выбора этих параметров является коэффициент поглощающей способности Кт.

Этот коэффициент широко используется в практике тампонажных работ для оценки проницаемости поглощающих горизонтов и лег в основу классификации зон поглощений, предложенную В.Г.Ясовым и А.Волокитенковым.

Категория зон поглощения	Вид поглощения	Коэффициент Кт
I	Частичное	<0,6
II	Полное	0,6-2,0
III	Интенсивное	2,0-4,0
IV	4,0-10,0
V	Катастрофическое	10,0-15,0
VI	>15,0

Схемы выполнения тампонажных работ для ликвидации поглощений различной интенсивности приведены на рисунке.

 

Схемы тампонирования поглощающих горизонтов (по Л.М.Ивачеву).

 

Схема «а» рекомендуется для ликвидации поглощений, относящихся к I-III категориям по величине Кт. По этой схеме тампонажная смесь закачивается в скважину через колонну бурильных труб, нижний конец которой устанавливается на 3-2,5 м выше кровли зоны поглощения. Чем выше интенсивность поглощения, тем меньше должно быть это расстояние. При водопроявлениях нижний конец бурильных труб спускают до подошвы проницаемой зоны.

Тампонирование по схеме «б» проводится при частичных поглощениях и слабых водопроявлениях. Закачка тампонажной смеси под избыточным давлением обеспечивает ее надежное проникновение во все трещины проницаемой зоны. Эта схема рекомендуется для зон поглощений, залегающих на глубине 150-200 м, так как при прохождении тампонажной смеси по стволу происходит загрязнение скважины смесью.

При более глубоком залегании поглощающего интервала используется схема «в». В этом случае устье скважины герметизируется и тампонажный раствор закачивают в скважину через колонну бурильных труб, опущенных до кровли поглощающего горизонта. При закачке тампонажный раствор поднимает промывочную жидкость под герметизатор, создавая гидравлический затвор. Эта схема тампонирования уменьшает загрязнение ствола скважины и снижает расход тампонажного и бурового раствора. Схема рекомендуется при

глубине залегания поглощающего горизонта 200-400 м и при статическом уровне до 50 м.

В схеме «г» ствол скважины перекрывается патрон, который устанавливается выше поглощающего горизонта, и тампонажная смесь закачивается по колонне бурильных труб под давлением. В данном случае достигается минимальное загрязнение ствола скважины и более эффективная изоляция поглощающего горизонта, а также обеспечивается надежный контроль процесса закачивания тампонажной смеси. Эта схема рекомендуется при глубине залегания поглощающего горизонта более 200 м в зонах I, II, реже III категории.

Тампонирование по схеме «д» производится в случае возникновения поглощения намного выше забоя при гидроразрыве пород или некачественно выполненной ранее изоляции поглощения промывочной жидкости. В скважине устанавливается двойное накерующее устройство, и смесь закачивается под давлением в зону поглощения.

Схема «е» применяется для изоляции высокоэффективных поглощений (Кт=4), которые относятся к III-IV, реже V категории. При частичном или полном вскрытии поглощающего горизонта БСС спускается в скважину ъ колонковой трубе, и вследствие выдавливается насосом за счет некоторого избыточного давления смесь заполняет трещины таким образом, что она начинает схватываться сразу после выдавливания из колонковой трубы. После твердения смеси скважину разбуривают.

Схема «ж» применяется для изоляции зон поглощений, относящихся к III-IV категориям. Тампонажная смесь доставляется в скважину в специальном тампонажном снаряде с раздельным расположением вяжущего вещества и отвердителя. Смесь выдавливается и готовится непосредственно в проницаемой зоне. БСС имеет короткие сроки схватывания, заполнение ею трещин происходит за счет избыточного давления, создаваемого в момент выдавливания смеси и гидростатического давления.

Схема «з» применяется для перекрытия каверн, размеры которых превышают три диаметра скважины. Перекрывающее устройство изготовлено из эластичного материала, который при заполнении тампонажной смесью приобретает конфигурацию каверны и обеспечивает надежное ее перекрытие. После схватывания смеси скважина разбуривается.

Для оперативного тампонирования скважин используются быстросхватывающиеся смеси, которые доставляются в интервал поглощения с помощью специальных снарядов с раздельным разжижением ускорителя схватывания и вяжущего материала.