Цэментавання свідравін: мэты і метады

24-02-2018

У артыкуле мы паспрабуем разабрацца, для чаго і якімі метадамі выконваецца цэментавання свідравін. Адразу дамовімся: мы пільна разгледзім параўнальна вузкую вобласць - бурэнне на ваду.

У нафтагазавай прамысловасці свая спецыфіка, якую мы закранем толькі збольшага.

Навошта гэта робіцца?

Асноўныя прычыны цэментаваць свідравіну выглядаюць так:

Цэментавання павышае агульную трываласць канструкцыі. Сценкі свідравіны трымае обсадная труба; аднак пры зрухах грунту ўзнікаюць намаганні могуць быць надмерна вялікія для трываласці яе сценак. Калі обсадная труба ўмацавана цэментавання - шанцы разбурэння ствала свідравіны прыкметна памяншаюцца.
Цэментавання стварае ахоўны пласт, які прадухіляе эрозію трубы глебавымі водамі і карозію стальной трубы.
Нарэшце, апошняе і галоўнае. На розных узроўнях грунту існуюць розныя ваданосныя гарызонты. Што робіць свідравіна? Аб'ядноўвае іх.

У выніку вада на розных узроўнях змешваецца. У артэзіянскую ваду з глыбінных слаёў трапляюць сцёкі з выграбныя ям і сэптыкаў разам з дажджавымі водамі; ды і проста аб'яднанне ваданоснага пласта з пясчаных і супясчаных грунтам абціскаючы каналам можа прывесці да таго, што вада пачне сыходзіць у пясок. (Гл. Таксама артыкул Як уладкаваць свідравіну якасна.)

Цэментавання свідравін заклікана перашкаджаць гэтаму працэсу. Яно ўтварае вакол обсадной трубы глухую корак, ўшчыльняльнік, перашкаджаючы міграцыі вады паміж ўзроўнямі.

Звярніце ўвагу: цементаж свідравін і іх цэментавання - ня сінонімы, як лёгка вырашыць па падобным гучанні слоў.

Цементаж, або тампанаж - гэта ліквідацыя свідравіны, яе запаўненне растворам (як правіла, пад ціскам).

Мэта - зноў-такі раз'яднаць ваданосныя пласты розных узроўняў грунту.

Як гэта робіцца?

матэрыялы

У агульным выпадку растворы, якія прымяняюцца пры цэментавання свідравін, дзеляцца па некалькіх крытэрах.

тэмпература свідравіны. Чым глыбей свідравіна - тым вышэй у ёй тэмпература і тым хутчэй сохне раствор. Падзяляюць цэменты для халодных (да 40 С) свідравін; гарачых з тэмпературай да 75С і глыбокіх - з тэмпературай да 120 С. Першыя ў аднолькавых умовах з апошнімі цвярдзеюць куды хутчэй. Зразумела, пры свідраванні на ваду апошнія два варыянты неактуальныя. Свідравіны проста не дасягаюць глыбінь з такімі тэмпературамі.
дабаўкі. Прымяняецца цэмент з кварцавым пяском, не давальны ўсаджвання; кудзелісты цэмент з дадаткам цэлюлозы, які амаль не пранікае ў друзлыя пароды; пашыраецца цэмент, які ўшчыльняе грунт вакол ствала свідравіны пры застыванні. Нарэшце, пуццолановый цэменты, якія прапускаюць ваду і ў той жа час не баяцца агрэсіўных прымешак.
водоцементного стаўленне. Чым больш вады - тым раствор больш цякучы, але тым даўжэй ён схопліваецца. Да таго ж растворы з меншым утрыманнем вады пасля застывання аказваюцца больш трывалымі.

метады

Пры свідраванні прымяняюцца наступныя спосабы цэментавання свідравін:

суцэльнае цэментавання. Яно ж - одноступенчатую цэментавання свідравін. Сутнасць метаду такая: у обсадную калону заліваецца цэментуе раствор; ён накрываецца шчыльнай коркам; пасля гэтага ў калону нагнятаецца промывочной раствор. Корак паступова выцясняе цэмент у прастору вакол калоны.

двухступеністае цэментавання. Свідравіна цэментуецца у два прыёму: ніжняя, а потым верхняя яе частка. Спосаб ужываецца, калі праблемна адразу прыгатаваць патрэбную колькасць раствора або калі стан пластоў грунта і тэмпература ў верхняй і ніжняй частках свідравіны моцна адрозніваюцца.

Звярніце ўвагу: двухступеністае цэментавання можа вырабляцца як з разрывам у часе, пасля зацвярдзення першай порцыі раствора, так і адразу.

Для слаёў цэменту спатрэбіцца кольца-падзельнік.

Манжетное цэментавання. Гэтая тэхналогія цэментавання свідравін прымяняецца, калі трэба ізаляваць ад грунтоў толькі верхнюю частку свідравіны. На неабходным узроўні паміж обсадной калонай і грунтам ставіцца кольца-абшэўка. Раствор нагнятаецца вышэй яе праз перфарацыю ў ствале калоны.
адваротнае цэментавання. Цэментны раствор нагнятаецца не ў калону, а ў прамежак паміж ёй і грунтам. Пры гэтым ачышчальнай або свідравой раствор выцясняецца праз паражніну калоны.

абсталяванне

Абсталяванне для цэментавання свідравін досыць грувастка і патрабуе выкарыстання ў якасці перасоўнага носьбіта грузавога аўтамабіля. Тыпова комплексы для цэментавання мантуюцца на аўтамабілях класа Урал, КамАЗ або КрАЗ.

У якасці крыніцы энергіі для працы канвеераў загрузкі і дазоўкі, сістэмы змешвання і кіравання выкарыстоўваецца рухавік аўтамабіля. На тым жа шасі могуць размясціцца нагнятаць помпы. Іх максімальны ціск нагнятання раствора можа дасягаць вялікіх 35 Мпа. (Гл. Таксама артыкул Асаблівасці замены помпы ў свідравіне)

Што адбываецца з цэментавым растворам ў гэтай ўстаноўцы?

Цэмент дазавана падаецца ў бетонамяшалкі. Туды ж паступае патрэбную колькасць вады.
Цэментуе раствор вымешваюць да поўнай аднастайнасці.
Затым нагнятацца помпы падаюць раствор у обсадную калону або навакольнае яе прастору з дапамогай цэментуе галоўкі.

Хто спецыялізуецца на абсталяванні для цэментавання свідравін у нашай краіне? Перш за ўсё гэта які знаходзіцца ў пасёлку Новы Урэнгой цэнтр цэментавання свідравін, які з'яўляецца часткай карпарацыі Газпром бурэнне. Яго філіялы і цэха размешчаны ў Астрахані, Арэнбурзе, Краснадары і Ухте.

кантроль якасці

Ацэнка якасці цэментавання свідравін у цяперашні час праводзіцца наступнымі метадамі:

тэрмальным. У працэсе зацвярдзення цэменту вылучаецца некаторы колькасць цяпла. Каб даведацца, як высока падняўся цэмент за межамі обсадной калоны, дастаткова проста промерять тэмпературу яе сценак ў некалькіх кропках.
акустычным. Ўчасткі обсадной калоны, акружаныя цэментам і свабодныя ад яго, па-рознаму вагаюцца пры праходжанні акустычнай хвалі па ёй. Там, дзе ваганні хутка згасаюць, цэментавання надзейна. Там, дзе хваля распаўсюджваецца без згасання - цэмент за калонай адсутнічае.

радыелагічнага метадам (Ён жа гама-гама-каротажа). Крыніца гама-выпраменьвання апускаецца ў свідравіну, а выпраменьванне ад яго рэгіструецца радыяльна разнесенымі датчыкамі на паверхні.

Калі па меры ўздыму-апускання крыніцы выпраменьвання графікі інтэнсіўнасці раўнамерна і аднолькавыя на ўсіх датчыках - цэментавання выканана здавальняюча. Калі графікі няроўнасці і адрозніваюцца - цэментавання нераўнамерна, мае дэфекты альбо выканана не ў поўным аб'ёме.

Заўважце: гэтыя метады падыходзяць менавіта ў выпадку цэментавання сценак обсадной калоны. Калі усталёўваецца цэментны мост у свідравіне (свайго роду другое дно свідравіны, адсякаецца ніжнюю яе частку ад верхняй і раздзяляе пласты грунта розных узроўняў), яго герметычнасць і трываласць неразбуральнымі метадамі праверыць вельмі праблематычна. (Гл. Таксама артыкул Які помпа лепш для свідравіны абраць.)

заключэнне

На жаль, у рамках артыкула мы можам толькі пазнаёміць чытача з асновамі тэрміналогіі і тэхналогіі. Цэментавання свідравін - даволі складаная навука, пра якую ў двух словах, нажаль, не распавядзеш. Аднак, будзем спадзявацца, агульнае ўяўленне пра пытанне вамі атрымана.