ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ КРЕПЛЕНИЯ И ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
Аннотация
Цель. Обстоятельное аналитическое и лабораторное изучение базовых факторов надежной реализации процессов крепления и цементирования эксплуатационных нефтегазовых скважин, при наличии для них сложных геолого-литологических и технологических условий, путем разработки и внедрения инновационных приемов и методов обеспечения качества ствола скважины.
Методика. Исследование основных особенностей сооружения скважин в сложных условиях, в частности процессов их подготовки к креплению и последующему цементированию, выполнено с применением современных методов аналитического анализа и экспериментальных исследований с использованием приемов математического и физического моделирования, методик моделирования и обработки результатов исследований в среде SolidWorks, STATGRAPHICS, МАTHСАD, контрольно-измерительных приборов и соответствующих материалов. Исследование циркуляционных процессов при работе проектируемого устройства выполнено на специальном стенде, который может быть использован: при проведении экспериментальных проверок работоспособности устройств для обработки ствола скважины в условиях, максимально приближенных к реальным, что позволяет получить вполне достоверные локальные количественные гидроаэродинамические характеристики потоков циркулирующих агентов, вызванных работой исполнительных органов изучаемых моделей; при изучении процессов шламонакопления, с широким варьированием технологических параметров цикла очистки, в осложненных кавернозных участках сооружающейся скважины.
Результаты. Проанализированы основные проблематичные вопросы разработки нефтегазовых месторождений, учитывая необходимость создания надежных каналов транспортировки углеводородного сырья. Сформулированы ключевые требования к технологическому циклу проведения операций по креплению и последующему цементированию ствола скважины, осложненного наличием в нем мощных толщ осадочных отложений с кавернозными выработками в них. Обозначены некоторые существенные направления усовершенствования технико-технологических приемов и методов цикла крепления скважин в сложных геолого-литологических условиях. В качестве приоритетного направления развития технологии крепления скважин выбраны приемы и методы подготовки ствола скважины к спуску обсадной колонны с ее последующим креплением. Обоснована необходимость установления физической и гидравлической сущности явлений и процессов, которые происходят при работе устройств для обработки ствола сооружающейся скважины. Показана перспективность применения устройств для обработки ствола скважины, которые позволяют создавать активное движение промывочной жидкости в застойных зонах указанной горной выработки.
Научная новизна. Именно кавернозность является основной причиной резкого снижения качества цементного камня в затрубном пространстве ствола скважины; указанное обусловлено активным смешением цементного раствора с глинисто-шламовыми отложениями, которые находятся в кавернах и должны быть в обязательном порядке удалены во время соответствующей подготовки ствола.
Практическая значимость. Полученные результаты лабораторных и аналитических исследований, а также обобщение промышленных и стендовых данных, являются базовыми для проектирования режимных параметров процесса промывки и тампонирования обсадной колонны с гарантированным обеспечением высоких технико-экономических показателей. Данные по изучению особенностей скважинных циркуляционных процессов и взаимодействия со стволом скважины тампонажных систем, являются исходными для обоснования конструктивных и технологических параметров технического сопровождения цикла сооружения скважин.
