Metoder og teknologier for brønnsementering: hvordan tilberede og helle sementoppslemming

Sikkerhetstiltak for å drepe brønner.

6.1. Vel å drepe kan være
startet først etter utførelsen av en bilateral handling om aksept av brønnen for reparasjon
(formann for KRS-brigaden og representant for PDNG, TsPPD).

6.2. godt drepende
produsert etter instruks fra KRS-mesteren. Å drepe en brønn uten en plan
FORBUDT.

6.3. godt drepende
vanligvis gjøres i dagslys. I spesielle tilfeller, jamming
kan utføres om natten når belysningen av brønnen ikke er det
mindre enn 26 luker.

6.4. Størrelse på lekeplassen
40x40 m, som enhetene monteres på, skal frigjøres
fremmedlegemer, om vinteren fra snø.

6.5.Før jamming
det er nødvendig å kontrollere: servicevennligheten til alle portventiler og flensforbindelser på
brønnhode utstyr; tilstedeværelsen av en kanal
væske langs strømningslinjen fra brønnen til måleenheten og ved dens
slutte å jobbe ved brønnen til årsakene er avklart og eliminert.

6.6. vaskemaskin og
tankbiler bør plasseres på vindsiden med en avstand på minst
10 m fra brønnhodet. Samtidig skal kabinen til enheten og tankbiler være
vendt bort fra brønnhodet, eksosrørene til enheten
og tankbiler må være utstyrt med gnistfangere, avstanden mellom dem
må være minst 1,5 m.

spyleenhet, unntatt
I tillegg skal den utstyres med sikkerhets- og tilbakeslagsventiler.

6.7. I ferd med å stanse
vel Det er FORBUDT å feste noen enheter av enheten eller brønnhoderørene
brønner og rørledninger. Det må være konstant overvåking av:
avlesninger av trykkmålere, bak rørledningen, bak plasseringen av personer. Trykkmålere
må installeres på pumpeenheten og strømningsledningen til brønnen.

6.8. Når du dreper brønner
pumpetrykket til drepevæsken må ikke overstige trykket til trykkprøven
produksjonsstrengen til denne brønnen.

6.9. Demontering av spylingen
ledninger skal først startes etter at trykket i utløpsledningen er redusert til
atmosfærisk. Samtidig er gateventilen på juletreet fra siden av brønnen
bør stenges.

6.10. Etter endt utdanning
av brønndrepende operasjoner, må ventiler lukkes, området rundt
brønnen er renset, den døde brønnen må vente på reparasjon
over 36 timer.

Med en lengre
nedetid av brønnen i påvente av reparasjon, må brønnen drepes igjen før
oppstart av reparasjonsarbeid.

6.11.Etter slutten av alt
brønndrepende operasjoner, utarbeides en "brønndrepende handling".

I handlingen med å tie
brønner skal angis:

- dato for brønnavlivning;

- egenvekt av drepevæsken;

- volumet av drepende væske i sykluser;

- tidspunktet for begynnelsen og slutten av jamming-syklusene;

- det innledende og endelige trykket for å pumpe drepevæsken.

6.12. "Gå for å drepe brønnen" signert (med
som indikerer den spesifikke vekten og volumet til drepevæsken), personen som produserte
brønndreping, av formannen for overhalingsteamet og maskinisten på enheten.

            Ansvar for etterlevelse bruksanvisning.

7.1. For forberedelse
territoriet til puten og brønnen for å drepe brønnen er ansvaret til formannen for TsDNG, TsPPD.

7.2. For autentisitet
data om gjeldende reservoartrykk, på tidspunktet for å drepe brønnen, tilsvarer
geologisk tjeneste TsDNG, TsPPD.

7.3. For samsvar
drapsvæskens egenvekt til den beregnede verdien - spesifisert i oppgaveplanen
for å drepe brønnen, utfør hele spekteret av arbeid for å forberede brønnen for
avliving, overholdelse av brønndrepsteknologi og sikkerhetstiltak når
å drepe brønnen er ansvaret til arbeidslederen.

Vedlegg 1

R A S X O D

materialer
nødvendig for matlaging en kubikkmeter drepevæske relevant
tetthet.

Løsningsvæske
– Cenomanian vann med en tetthet på 1,01 g/cm3.

Vedlegg 2

VOLUM

ringe
plass avhengig

fra diameteren til produksjonsstrenger

og
Rør senket ned i brønnen.

Pakketeknologier

Brønnsementeringsmetoder som brukes i dag har forskjeller i tilførselen av sementering (plugging) blandinger til rommet bak foringsrørstrengen og i prosessutstyret som brukes.

Det er følgende ordninger for pumping av ferdige blandinger:

Direkte ordning. I løpet av injeksjonen i henhold til dette skjemaet mates blandingen direkte inn i foringsrørstrengen, som går ned til "skoen", går inn i ringrommet og fyller den fra bunnen til toppen av brønnen.

Omvendt opplegg. Sementering mates direkte inn i ringrommet, fylling skjer fra topp til bunn.

Under storskala boring brukes den direkte ordningen oftest, og selve prosedyren utføres i en syklus, der all nødvendig mengde sementblanding tilføres.

Pakkeutstyr

Brønnsementeringsutstyr bør være som følger:

• sementeringsenhet, som sikrer blanding av løsninger og deres tilførsel til brønner under trykk;
• en blandeenhet med samme formål som sementeringsenheten;
• sementeringshode, ved hjelp av hvilket brønnhullet vaskes og veggene plugges;
• helleplugger, som brukes som stopper i tilfelle av en totrinns karbureringsprosess;
• annet utstyr som blandefordelere, metallslanger, høytrykksventiler.

Ett-trinns plugging

Entrinns sementering av brønner har blitt utbredt i sementering av husholdningsvannbrønner. Samtidig tilføres overtrykkssementblandingen inn i ringrommet av enheter installert på et lastebilchassis eller en stasjonær plattform plassert i nær avstand. Sementblandingen beveger seg nedover strengen, når bunnen og fyller deretter hele ringrommet.

Det er en viss brønnsementeringsteknologi. Før sementering spyles de, og bunnpluggen festes i foringsrørstrengen som en stopper. Deretter tilføres blandingen ved hjelp av en betongpumpe. Nedover tønnen trykker blandingen på pluggen og fører den til "skoen" til kolonnen. Etter det plasseres den øvre pluggen i kolonnen, og prosessen med å komprimere blandingen ved hjelp av en vibropress begynner med samtidig pumping av en ekstra mengde av blandingen inn i brønnen.

I det øyeblikket topppluggen berører bunnpluggen, vurderes det at prosessen med å forsegle løsningen er fullført og at all tilført løsning har fylt rommet bak foringsrørstrengen. Etter fullføring av sementeringsprosessen får mørtelen stivne i opptil 48 timer. Etttrinns plugging brukes til grunne brønner med enkel hullgeometri. Den største ulempen med denne metoden er at det er umulig å bestemme tidspunktet når løsningen når "skoen" til kolonnen.

To-trinns eller to-syklus sementering

To-trinns brønnsementering ble spesialdesignet for plugging av oljebærende kilder. Denne pluggemetoden krever prosessutstyr med høy kapasitet, og brukes sjelden.

I utgangspunktet brukes metoden under følgende forhold:

• når sementblandingen herder på så kort tid at det er umulig å fylle plassen bak foringsrøret på en gang;
• det er nødvendig å dele rommet bak foringsrøret i flere seksjoner;
• stor dybde, som ikke tillater plugging på grunn av det svært høye trykket som kreves for å tilføre blandingen.

To-trinns pluggemetoden består i at pluggeblandingen tilføres i to sykluser. I løpet av den første syklusen pumpes en mengde blanding som bare fyller en viss del av ringrommet. Etter at blandingen har stivnet, etter minst 13 timer, tilføres den gjenværende nødvendige mengden av blandingen for å fylle ringrommet fullstendig.

Brønnplugging under avvikling

Inne i det ferske er det først og fremst nødvendig å utføre desinfeksjon, faktum er at det dannes bakterier i brønnhullet, som må ryddes opp etter seg. For å gjøre dette pumpes for eksempel blekemiddel inn i brønnen i et visst volum og nøyaktig samme volum pumpes tilbake. Etter dekontaminering av brønnen er det nødvendig å begynne å gjenopprette det geologiske miljøet rundt den. Den ligner en lagkake, hvis du forenkler den veldig mye, kan du redusere alle lagene til to hovedtyper:

• den første er typen som inneholder og leder vann. Denne typen kalles akvifer;

• horisonten er den andre typen, som ikke inneholder eller leder vann. Det kalles vanntett.

I intervallene der akviferene er plassert, fylles sand og grus opp, og det fylles ikke bare slik, men i et slikt forhold at det gjenoppretter filtreringsparametrene til hver akvifer, og de intervallene hvor de vannbestandige lagene er plassert er betong.

Beskrivelse av typene plugging

Hvis vi vurderer geologiske årsaker mer detaljert, kan vi si at i dette tilfellet kan vanninntaket rett og slett slutte å oppfylle sin rolle, som ganske ofte blir en konsekvens av geologiske prosesser. Tekniske årsaker - dette er tilfellet når vanninntaket ikke ble opprettholdt i lang tid.

Som et alternativ kan det forekomme brudd på tekniske standarder under boring. Arbeidet kan ha blitt utført med uhensiktsmessige materialer, reparasjoner har ikke vært utført på lang tid, og vedlikehold er ikke utført. Plugging av brønner utføres også i tilfellet når vanninntaket ble bygget for midlertidig bruk.

Hvordan sementslurry kommer inn i brønnen

Det er flere hovedmåter å tilføre løsningen til ringrommet. Hvis sementslurryen mates direkte inn i foringsrøret, kalles denne metoden direkte. Deretter er det en langsom fylling av den nedre delen av brønnen, som går inn i ringrommet og fyller den. Dette er den typen levering som er mest brukt. For å kontrollere mengden sementslurrymasse, brukes to spesielle plugger. Essensen av driften av disse pluggene er at når en løsning tilføres, pumpes en ekstra væske under et visst trykk, og trykker på den øvre pluggen. Etter det presser den på løsningen og den nedre delen av brønnen. Det er en enklere måte å bruke bare én kork. For å måle trykket til en væske, brukes vanligvis et manometer. Det er også en omvendt strømning av løsningen, der den kommer inn i ringrommet, men deretter går ned gjennom foringsrøret.

Det finnes også en slik type sementering som sementering i ett trinn.Når du bruker den, passerer nesten hele delen av løsningen på en gang. I denne formen brukes også en eller to plugger med direkte mateelementer.

Ved sementering i to trinn trengs det litt mer erfaring og koordinering. Dette alternativet er litt mer komplisert og brukes delvis for større dybder. På slike dybder øker motstanden, så det er veldig vanskelig å gjøre alt på en gang, som i metodene beskrevet ovenfor. For på en eller annen måte å kompensere for en slik dybde, brukes kragesementeringsmetoden. Disse mansjettene danner en slags ringer som gradvis begrenser fremdriften av løsningen. Denne metoden tillater gradvis sementering av individuelle seksjoner av brønnen.

BRØNNSEMENTERINGSTEKNOLOGISK PROSESS

Det siste stadiet av boreoperasjoner er ledsaget av en prosess som involverer brønnsementering. Levedyktigheten til hele strukturen avhenger av hvor godt disse arbeidene utføres. Hovedmålet som forfølges i prosessen med å utføre denne prosedyren er å erstatte borevæsken med sement, som har et annet navn - sementoppslemming. Sementering av brønner innebærer innføring av en sammensetning som må stivne og bli til stein. Til dags dato er det flere måter å utføre prosessen med å sementere brønner på, den mest brukte av dem er mer enn 100 år gammel. Dette er en ett-trinns foringsrørsementering, introdusert til verden i 1905 og brukt i dag med bare noen få modifikasjoner.

SEMENTERINGSPROSESS

Implementeringsteknologi brønnsementering innebærer 5 hovedtyper av arbeid: den første - blanding av sementoppslemmingen, den andre - pumping av sammensetningen inn i brønnen, den tredje - mating av blandingen inn i ringrommet ved den valgte metoden, den fjerde - herding av sementblandingen, den femte - kontroll kvaliteten på det utførte arbeidet.

Før arbeidet påbegynnes, bør det utarbeides en sementeringsordning, som er basert på tekniske beregninger av prosessen.

Det vil være viktig å ta hensyn til gruvedrift og geologiske forhold; lengden på intervallet som trenger å styrkes; egenskaper ved utformingen av brønnhullet, så vel som dens tilstand. Bør brukes i prosessen med å utføre beregninger og erfaring med gjennomføring av slikt arbeid i et bestemt område

UTLADSFUNKSJONER

Sementering kan gjøres ved forskjellige metoder for å tilføre blandingen inn i ringrommet, dessuten kan forskjellige enheter brukes i arbeidsprosessen. Sementeringsbrønner kan involvere direkte tilførsel av blandingen, et slikt opplegg involverer strømning av sement inn i det indre rommet av foringsrørstrengen, etterfulgt av dens passasje direkte til skoen og videre inn i ringrommet, mens strømmen av løsningen er laget nedenfra og opp. Med det omvendte skjemaet utføres injeksjonen i omvendt rekkefølge, fra topp til bunn.

I dette tilfellet kan brønnsementering utføres i en tilnærming, hvor det nødvendige volumet for å plugge blandingen tvinges gjennom om gangen.

To-trinns sementering brukes når brønnen har en betydelig dybde. Den teknologiske prosessen er delt inn i sekvensiell fylling av individuelle intervaller ved bruk av utstyr.Kragesementering innebærer, i motsetning til metodene ovenfor, å beskytte en del av brønnhullet mot passasje av sementblandingen. Mansjetten lar deg isolere området som ligger langs reservoarets lengde. Brønnen kan ha skjulte søyler og seksjoner, deres sementering kan klassifiseres som en egen gruppe.

Implementeringen av brønnsementering, uavhengig av valgt arbeidsmetode, forfølger målet om å drive ut løsningen dannet ved boring fra ringrommet, noe som er mulig ved å plassere en sementslurry der. Sementering sikrer fullstendig fylling av brønnhullsintervallet med sementblanding; eliminering av borevæsken ved penetrering av sementblandingen innenfor intervallet beregnet for sementering; beskyttelse av sementblandingen mot inntrengning av spylevæske; dannelsen av sementstein, som er preget av betydelig motstand mot ulike typer påvirkninger i form av dype belastninger; utmerket vedheft av sementstein til veggene i brønnen og til overflaten av foringsrøret.

VERKTØY OG MATERIALER:

• sementeringsenheter designet for å blande blandingen og dens påfølgende stansing under betydelig trykk;
• sement-blanding utstyr;
• sementeringshode for spyling av brønnhullet og ytterligere sementering av dets vegger;
• påfyllingsplugger for to-trinns sementering;
• høyt trykk kraner;
• stål fleksible slanger;
• enheter designet for å utføre distribusjon av løsningen.

Varigheten av herding av det beskyttende laget og kontroll av kvaliteten

Dannelsen av sementstein begynner umiddelbart etter fullføringen av hellingen av blandingen.Prosessen med fullstendig herding avhenger av omgivelsestemperaturen, sammensetningen og fuktighetsinnholdet i jorda, materialet til foringselementene, samt egenskapene og listen over komponenter i selve løsningen. Hvis det ikke er mulig å fastslå når det beskyttende laget er fullstendig dannet, vent minst 48 timer før du gjør noe.

Etter to dager anbefales det å sjekke det oppnådde beskyttelseslaget. Mer nøyaktige resultater kan kun oppnås ved bruk av spesielt profesjonelt utstyr. Det er tre måter å kontrollere integriteten til en løsning på:

• Akustisk. Teknikken er basert på å tappe foringsrør langs hele lengden av skaftet og bearbeide resultatene som er oppnådd gjennom et dataprogram.
• Radiologisk. Målingen utføres av spesielle radioenheter.
• Termisk. Temperaturen måles under størkningen av laget.

Hvis det ikke er mulig å invitere spesialister til å evaluere det utførte arbeidet, kan du sjekke beredskapen til sementlaget ved å bruke en forenklet termisk metode. For å gjøre dette, i løpet av størkningsperioden av blandingen, måles temperaturen ved veggene til foringsrøret. Den skal først utjevnes med omgivelsestemperaturen, og deretter bli 1-1,5 grader lavere.

Det siste trinnet er å rense fatet fra restene av blandingen. Når du gjør arbeid med egne hender, kan rengjøring gjøres med en bailer. Før kilden settes i drift, kontrolleres akselen for tetthet. For å gjøre dette pumpes vann inn i fatet under trykk i 20-30 minutter. Hvis vanntrykket i løpet av denne tiden ikke sank med mer enn 0,5 MPa, ble arbeidet utført med høy kvalitet.

Brønnsementeringsmetoder;

Metoden for sementering velges avhengig av forekomstforholdene, litologisk sammensetning, permeabilitet og metningsgrad av produktive formasjoner. Det er flere måter å sementere brønner på:

Entrinns sementering er den vanligste og er som følger (Figur 73). Etter at foringsrøret er senket ned i brønnen, installeres et sementeringshode på brønnhodet og spyling startes til borevæskens tetthet er fullstendig utjevnet (densiteten til borevæsken ved innløpet til brønnen skal være lik tettheten ved uttaket).

Før sementering påbegynnes, må alle manifoldledninger fra sementeringsenhetene til sementeringshodet settes under trykk med 1,5 ganger arbeidstrykket i 3 minutter.

Før du pumper en sementslurry inn i brønnen, er det ønskelig å pumpe en buffervæske (en vandig løsning av NaCl, CaCl₂ og andre eller alkalisk NaOH) for å tynne borevæsken og redusere viskositet og statisk skjærspenning.

Deretter, ved bruk av sementeringsenheter og sementblandere, blandes sementslurryen, som pumpes inn i foringsrørstrengen gjennom sementeringshodet. For å presse ut det beregnede volumet av sementslurry inn i ringrommet, er det nødvendig å frigjøre sementeringsseparasjonspluggen, som holdes inne i sementeringshodet med en låseskrue. Fortrengningsvæske pumpes inn i foringsrørstrengen fra over sementeringsseparasjonspluggen.

Figur 73—Skjema for ett-trinns sementering

De siste 0,5-1 m 3 av fortrengningsvæsken pumpes av en sementeringsenhet.Som et resultat "sitter" pluggen på stoppringen og i dette øyeblikket øker trykket på sementeringshodet kraftig. Dette tjener som slutten på sementeringsprosessen.

To-trinns sementering brukes i tilfeller der det er vanskeligheter med å løfte sementslurryen til en forhåndsbestemt høyde, eller høy bunnhullstemperatur, noe som begrenser tiden for ett-trinns sementering, eller det er nødvendig med ikke-kontinuerlig sementering.

For å gjøre dette er en separerende sementeringshylse inkludert i foringsrørutstyret, som er installert ved grensen til sementeringsintervallene. Sementering av det nedre intervallet skjer på samme måte som ett-trinns.

Før du pumper den andre delen av sementslurryen med et volum lik volumet til den øvre delen av ringrommet, slippes en kule ned i brønnen. Etter å ha nådd sementeringshylsen, beveger kulen seg nedover den bevegelige hylsen under påvirkning av trykk og sidehull åpnes, gjennom hvilke den andre delen av sementslurryen kommer inn i ringrommet.

Riktig forberedelse av løsningen

Sementeringsslam for brønnsementering må oppfylle en rekke krav og ha:

• høye limegenskaper med overflater av enhver type;
• høy styrke etter herding, motstand mot mekanisk stress;
• plastisitet og god flyt for å fylle alle sprekker og tomrom;
• kjemisk nøytralitet i forhold til tette jordlag;
• motstand mot erosjon av grunnvann;
• ingen krymping under herding.

Løsningen må også ha en slik konsistens at den lett kan leveres til brønnen og injiseres.Løsningen må vaskes godt av utstyret, ikke være kjemisk aggressiv mot det, og ha en minimumstapskoeffisient under transport til brønnen.

Fugemassen som brukes må ha en tilstrekkelig flytende struktur for pumping med injeksjonsutstyr og samtidig ha høye styrkeegenskaper.

Prosessen med å tilberede en sementslurry for plugging består i jevn blanding av komponentene som utgjør sammensetningen, etterfulgt av å helle vann i den, med spesielle tilsetningsstoffer som tidligere er oppløst i den.

De enkleste løsningene du kan forberede selv er:

1. Portland sement + kvartssand (1:1) + spesielle tilsetningsstoffer og vann til ønsket konsistens er oppnådd. En slik løsning har lav tetthet, og dens forberedelse er vanskelig, fordi. sanden som er en del av sammensetningen feller ofte ut og bruken av løsningen blir umulig.
2. Portlandsement + baritt (1,1:1) + spesielle tilsetningsstoffer og vann. Ulempen med denne løsningen er lav styrke.
3. Portland sement + fyllstoff. Asbest brukes som fyllstoff (på sandjord), fibrøse materialer.

For fremstilling av en sementeringsblanding er det best å bruke Portland sement, som er en type sement basert på silikater.

Slik sement er selvfølgelig dyrere enn vanlig Portland-sement, men dens styrkeegenskaper er mye høyere enn vanlig sement. Baritt er et tungt mineral som øker tettheten til en løsning. Du kan kjøpe barytt i en jernvarehandel som selger bulk byggematerialer.

Under spesialtilsetningene som inngår i sementeringsmørtler forstår vi ulike stoffer som gir mørtelen spesielle egenskaper.Disse inkluderer:

• sementsettingsakseleratorer (kalsiumklorid, soda, potaske), brukes hvis sementering skjer ved temperaturer under +5 grader;
• setting retardere som brukes for å forhindre rask herding (disse er kalsium eller natriumklorider, natriumnitritt, etc.);
• myknere for å oppnå optimal viskositet (polymermodifikatorer);
• frostbestandige tilsetningsstoffer (organiske silisiumforbindelser kombinert med myknere);
• fuktighetsabsorberende tilsetningsstoffer (stoffer avledet fra forbindelser som tilhører gruppene sukker, sitronsyre, vinsyre og tetrahydroksyadipinsyre), etc.

Spesielle tilsetningsstoffer blandes i vann, som deretter brukes til å tilberede sementoppslemmingen. Bland løsningen ved hjelp av spesielle maskiner - miksere. Noen ganger er manuell elting tillatt, men det krever litt dyktighet og mye arbeid.

Sementstein, dannet under herding av Portland sement, har høye styrkeegenskaper, tåler belastninger, mekanisk og fysisk påvirkning

Konklusjoner og nyttig video om temaet

I videoene nedenfor snakker vi om brønner i olje- og gassindustrien, men prinsippet for arbeidsteknologi er det samme som for akviferer.

Ett-trinns brønnsementeringsprosedyre:

Spesifikasjoner for produksjon av hylsesementering:

Teknologiske egenskaper ved totrinns sementering:

Sementering er en kompleks prosess som krever bruk av spesialutstyr. Dette betyr imidlertid ikke at det er umulig å gjennomføre det på egen hånd. Etter å ha valgt og riktig forberedt sementoppslemmingen, ved å bruke et minimumssett med enheter, er det fullt mulig å takle arbeidet på egen hånd.

I alle fall vil driften av en brønn uten å styrke brønnboringen med sement ikke være lang, og kostnadene ved å bore en ny vannkilde vil ikke være mindre.

Hvis du etter å ha studert materialet fortsatt har spørsmål om hvordan du skal sementere en brønn riktig etter boring, eller du har verdifull kunnskap om dette problemet, vennligst legg igjen kommentarer i blokken nedenfor.