Metoder och tekniker för brunnscementering: hur man förbereder och häller cementuppslamning

Säkerhetsåtgärder för att döda brunnar.

6.1. Tja att döda kan vara
startade först efter genomförandet av en bilateral handling om godkännande av brunnen för reparation
(förman för KRS-brigaden och representant för PDNG, TsPPD).

6.2. väl dödande
producerad på instruktioner av KRS-mästaren. Döda en brunn utan en plan
FÖRBJUDEN.

6.3. väl dödande
görs vanligtvis under dagsljus. I speciella fall, jamming
kan utföras på natten när belysningen av brunnen inte är det
mindre än 26 luckor.

6.4. Lekplatsens storlek
40x40 m, som enheterna monteras på, ska frigöras från
främmande föremål, på vintern från snö.

6.5.Innan jammning
det är nödvändigt att kontrollera: funktionsdugligheten hos alla slussventiler och flänsanslutningar på
brunnshuvudutrustning; närvaron av en kanal
vätska längs flödesledningen från brunnen till mätenheten och vid dess
sluta arbeta vid brunnen tills orsakerna är klarlagda och eliminerade.

6.6. tvättenhet och
tankbilar bör placeras på lovartsidan på ett avstånd av minst
10 m från brunnshuvudet. Samtidigt måste kabinen för enheten och tankbilar vara
vänd bort från brunnshuvudet, enhetens avgasrör
och tankbilar måste vara utrustade med gnistfångare, avståndet mellan dem
måste vara minst 1,5 m.

spolningsenhet, utom
Dessutom ska den vara utrustad med säkerhets- och backventiler.

6.7. I färd med att tysta
väl Det är FÖRBJUDET att fästa några enheter i enheten eller brunnshuvudets rör
brunnar och rörledningar. Det måste finnas ständig övervakning av:
avläsningar av tryckmätare, bakom rörledningen, bakom platsen för människor. Tryckmätare
måste installeras på pumpenheten och brunnens flödesledning.

6.8. När man dödar brunnar
pumpningstrycket för den dödande vätskan får inte överstiga tryckprovets tryck
produktionssträngen för denna brunn.

6.9. Demontering av spolningen
ledningar bör startas först efter att trycket i utloppsledningen har reducerats till
atmosfärisk. Samtidigt, slussventilen på julgranen från sidan av brunnen
bör stängas.

6.10. Efter studenten
för brunnsdödande operationer måste ventiler vara stängda, området runt
brunnen har rengjorts, den döda brunnen måste vänta på reparation
över 36 timmar.

Med en längre
driftstopp för brunnen i väntan på reparation måste brunnen dödas igen innan
start av reparationsarbete.

6.11.Efter allas slut
brunnsdödande operationer utarbetas en "brunndödande handling".

I akten att tysta
brunnar bör anges:

- datum för avlivning av brunnen;

- specifik vikt hos dödningsvätskan;

- volymen av dödande vätska i cykler;

- tidpunkten för början och slutet av störningscyklerna;

- det initiala och slutliga trycket för att pumpa den dödande vätskan.

6.12. "Aktera för att döda brunnen" undertecknad (med
som indikerar den specifika vikten och volymen av den dödande vätskan), den person som producerade
brunnsdödande, av arbetsledaren för arbetsgruppen och enhetens maskinist.

            Ansvar för efterlevnad instruktioner.

7.1. För förberedelse
padens och brunns territorium för att döda brunnen är ansvaret för förmannen för TsDNG, TsPPD.

7.2. För autenticitet
data om det aktuella reservoartrycket, vid tidpunkten för dödandet av brunnen, motsvarar
geologisk tjänst TsDNG, TsPPD.

7.3. För efterlevnad
dödningsvätskans specifika vikt till det beräknade värdet - specificerat i uppgiftsplanen
för att döda brunnen, utför hela utbudet av arbete för att förbereda brunnen för
avlivning, efterlevnad av brunnsdödande teknik och säkerhetsåtgärder när
Att döda brunnen är arbetsledarens ansvar.

Bilaga 1

R A S X O D

material
nödvändigt för matlagning en kubikmeter dödande vätska relevant
densitet.

Lösningsvätska
– Cenomanskt vatten med en densitet på 1,01 g/cm3.

Bilaga 2

VOLYM

ringa
utrymme beroende

från produktionssträngarnas diameter

och
Slang nedsänkt i brunnen.

Packningsteknik

Brunnscementeringsmetoder som för närvarande används har skillnader i tillförseln av cementerings- (pluggnings)blandningar till utrymmet bakom fodersträngen och i den processutrustning som används.

Det finns följande scheman för att pumpa färdiga blandningar:

Direkt schema. Under injektionen enligt detta schema matas blandningen direkt in i höljessträngen, som går ner till "skon", går in i ringen och fyller den från botten till toppen av brunnen.

Omvänt schema. Cementen matas direkt in i ringen och fylls uppifrån och ner.

Under storskalig borrning används det direkta schemat oftast, och själva proceduren utförs i en cykel, under vilken all nödvändig mängd cementblandning tillförs.

Packningsutrustning

Brunnscementeringsutrustning bör vara som följer:

• cementeringsenhet, som säkerställer blandning av lösningar och deras tillförsel till brunnar under tryck;
• en blandningsenhet med samma syfte som cementeringsenheten;
• cementeringshuvud, med vars hjälp borrhålet tvättas och dess väggar pluggas;
• hällpluggar, som används som stopp i fallet med en tvåstegs uppkolningsprocess;
• annan utrustning som blandningsfördelare, metallslangar, högtrycksventiler.

Enstegs pluggning

Enstegs cementering av brunnar har blivit utbredd vid cementering av hushållsvattenbrunnar. Samtidigt tillförs övertryckscementblandningen in i ringen av enheter installerade på ett lastbilschassi eller en stationär plattform belägen på nära avstånd. Cementblandningen rör sig nedför strängen, når botten och fyller sedan hela ringen.

Det finns en viss brunnscementeringsteknik. Före cementering spolas de, och bottenpluggen fästs i höljessträngen som en propp. Därefter tillförs blandningen med hjälp av en betongpump. När du går ner i tunnan trycker blandningen på pluggen och för den fram till kolonnens "sko". Därefter placeras den övre pluggen i kolonnen och processen att komprimera blandningen med hjälp av en vibropress börjar med samtidig pumpning av en ytterligare mängd av blandningen i brunnen.

I det ögonblick som den övre pluggen nuddar den nedre pluggen anses processen att försegla lösningen är avslutad och att all tillförd lösning har fyllt utrymmet bakom höljessträngen. Efter att cementeringsprocessen är klar får murbruket stelna i upp till 48 timmar. Enstegs pluggning används för grunda brunnar med enkel hålgeometri. Den största nackdelen med denna metod är att det är omöjligt att bestämma när lösningen når kolonnens "sko".

Tvåstegs eller tvåstegs cementering

Tvåstegs cementering av brunnar var speciellt utformad för igensättning av oljebärande källor. Denna pluggningsmetod används sällan, eftersom den kräver bearbetningsutrustning med hög kapacitet.

I grund och botten används metoden under följande förhållanden:

• när cementblandningen härdar på så kort tid att det är omöjligt att fylla utrymmet bakom höljet på en gång;
• det är nödvändigt att dela upp utrymmet bakom höljessträngen i flera sektioner;
• stort djup, vilket inte tillåter igensättning på grund av det mycket höga tryck som krävs för att tillföra blandningen.

Tvåstegs pluggningsmetoden består i att pluggblandningen tillförs i två cykler. Under den första cykeln pumpas en mängd blandning som bara fyller en viss del av ringen. Efter att blandningen har stelnat, efter minst 13 timmar, tillförs den återstående erforderliga mängden av blandningen för att helt fylla ringen.

Brunnspluggning under likvidation

Inuti det färska är det först och främst nödvändigt att utföra desinfektion, faktum är att det bildas bakterier i borrhålet, som måste rengöras efter sig. För att göra detta pumpas till exempel blekmedel in i brunnen i en viss volym och exakt samma volym pumpas tillbaka. Efter dekontaminering av brunnen är det nödvändigt att börja återställa den geologiska miljön runt den. Den liknar en lagerkaka, om du förenklar den väldigt mycket kan du reducera alla lager till två huvudtyper:

• den första är den typ som innehåller och leder vatten. Denna typ kallas akvifer;

• horisonten är den andra typen, som inte innehåller eller leder vatten. Det kallas vattentät.

I de intervall där akvifärerna är belägna fylls sand och grus upp, och det fylls på inte bara så, utan i ett sådant förhållande att det återställer filtreringsparametrarna för varje akvifer, och de intervall där de vattentåliga skikten finns är betong.

Beskrivning av typerna av pluggning

Om vi ​​överväger geologiska skäl mer i detalj kan vi säga att i det här fallet kan vattenintaget helt enkelt upphöra att fylla sin roll, vilket ganska ofta blir en konsekvens av geologiska processer. Tekniska skäl - detta är fallet när vattenintaget inte upprätthölls under lång tid.

Som ett alternativ kan det förekomma brott mot tekniska standarder under borrning. Arbetet kan ha utförts med olämpliga material, reparationer har inte utförts på länge och underhåll har inte utförts. Tilltäppning av brunnar utförs även i det fall då vattenintaget byggts för tillfälligt bruk.

Hur cementslam kommer in i brunnen

Det finns flera huvudsakliga sätt att tillföra lösningen till ringen. Om cementuppslamningen matas direkt in i höljet kallas denna metod direkt. Sedan sker en långsam fyllning av den nedre delen av brunnen, som går in i ringen och fyller den. Detta är den typ av leverans som är vanligast. För att kontrollera mängden cementuppslamningsmassa används två speciella pluggar. Kärnan i driften av dessa pluggar är att när en lösning tillförs pumpas en extra vätska under ett visst tryck och trycker på den övre pluggen. Efter det trycker den på lösningen och den nedre delen av brunnen. Det finns ett enklare sätt att använda bara en kork. För att mäta trycket i en vätska används vanligtvis en manometer. Det finns också ett omvänt flöde av lösningen, där den kommer in i ringen, men sedan går ner genom höljet.

Det finns också en sådan typ av cementering som cementering i ett steg.När du använder den passerar nästan hela delen av lösningen på en gång. I denna form används också en eller två pluggar med direktmatningselement.

Vid cementering i två steg behövs lite mer erfarenhet och koordination. Det här alternativet är lite mer komplicerat och används delvis för större djup. På sådana djup ökar motståndet, så det är mycket svårt att göra allt på en gång, som i metoderna som beskrivs ovan. För att på något sätt kompensera för ett sådant djup, används kragcementeringsmetoden. Dessa manschetter bildar någon form av ringar som gradvis begränsar lösningens framsteg. Denna metod tillåter gradvis cementering av enskilda sektioner av brunnen.

TEKNOLOGISK PROCESS FÖR VÄLSCEMENTERING

Det sista skedet av borroperationer åtföljs av en process som involverar cementering av brunnen. Hela strukturens livskraft beror på hur väl dessa arbeten utförs. Huvudmålet som eftersträvas i processen för att utföra denna procedur är att ersätta borrvätskan med cement, som har ett annat namn - cementuppslamning. Cementering av brunnar innebär införandet av en komposition som måste härda och förvandlas till sten. Hittills finns det flera sätt att utföra processen för cementering av brunnar, den vanligaste av dem är mer än 100 år gammal. Detta är en enstegs cementering av hölje, introducerades till världen 1905 och används idag med endast ett fåtal modifieringar.

CEMENTERINGSPROCESS

Implementeringsteknik brunnscementering innebär 5 huvudtyper av arbete: den första - blanda cementuppslamningen, den andra - pumpa kompositionen i brunnen, den tredje - mata blandningen in i ringen med den valda metoden, den fjärde - härda cementblandningen, den femte - kontroll kvaliteten på det utförda arbetet.

Innan arbetet påbörjas bör ett cementeringsschema upprättas, som är baserat på tekniska beräkningar av processen.

Det kommer att vara viktigt att ta hänsyn till gruvdrift och geologiska förhållanden; längden på intervallet som behöver förstärkas; egenskaper hos utformningen av borrhålet, såväl som dess tillstånd. Bör användas i processen för att utföra beräkningar och erfarenhet av genomförandet av sådant arbete inom ett visst område

URLADSFUNKTIONER

Cementering kan göras med olika metoder för att tillföra blandningen i ringen, dessutom kan olika anordningar användas i arbetet. Cementeringsbrunnar kan involvera direkt tillförsel av blandningen, ett sådant schema involverar flödet av cement in i det inre utrymmet av höljessträngen, följt av dess passage direkt till skon och vidare in i ringen, medan flödet av lösningen är gjord nerifrån och upp. Med det omvända schemat utförs injektionen i omvänd ordning, från topp till botten.

I detta fall kan brunnscementering utföras i ett tillvägagångssätt, under vilket den erforderliga volymen för att plugga blandningen tvingas igenom åt gången.

Tvåstegs cementering används när brunnen har ett betydande djup. Den tekniska processen är uppdelad i sekventiell fyllning av individuella intervaller genom användning av utrustning.Kragcementering, i motsats till ovanstående metoder, involverar att skydda en del av borrhålet från passage av cementblandningen. Manschetten låter dig isolera området som ligger längs med reservoarens längd. Brunnen kan ha dolda pelare och sektioner, deras cementering kan klassificeras som en separat grupp.

Implementeringen av brunnscementering, oavsett vald arbetsmetod, strävar efter målet att driva ut lösningen som bildas genom borrning från ringen, vilket är möjligt genom att placera en cementuppslamning där. Cementering säkerställer fullständig fyllning av borrhålsintervallet med cementblandning; eliminering av borrvätskan genom penetration av cementblandningen inom det intervall som är avsett för cementering; skydd av cementblandningen från penetration av spolvätska; bildandet av cementsten, som kännetecknas av betydande motstånd mot olika typer av påverkan i form av djupa belastningar; utmärkt vidhäftning av cementsten till brunnens väggar och till ytan av höljet.

VERKTYG OCH MATERIAL:

• cementeringsenheter utformade för att blanda blandningen och dess efterföljande stansning under betydande tryck;
• utrustning för cementblandning;
• cementeringshuvud för att spola borrhålet och ytterligare cementera dess väggar;
• påfyllningspluggar för tvåstegs cementering;
• högtryckskranar;
• böjliga stålslangar;
• anordningar utformade för att utföra distributionen av lösningen.

Varaktigheten av härdning av skyddsskiktet och kontroll av dess kvalitet

Bildandet av cementsten börjar omedelbart efter slutförandet av hällningen av blandningen.Processen för fullständig härdning beror på omgivningstemperaturen, sammansättningen och fukthalten i jorden, materialet i höljeselementen, såväl som egenskaperna och listan över komponenter i själva lösningen. Om det inte är möjligt att avgöra när skyddsskiktet har bildats helt, vänta minst 48 timmar innan du vidtar någon åtgärd.

Efter två dagar rekommenderas det att kontrollera det resulterande skyddsskiktet. Mer exakta resultat kan endast erhållas med speciell professionell utrustning. Det finns tre sätt att kontrollera en lösnings integritet:

• Akustisk. Tekniken bygger på att man tappar på höljesrör längs hela axelns längd och bearbetar resultaten som erhålls genom ett datorprogram.
• Radiologisk. Mätningen utförs av speciella radioapparater.
• Termisk. Temperaturen mäts under stelningen av skiktet.

Om det inte är möjligt att bjuda in specialister för att utvärdera det utförda arbetet, kan du kontrollera cementskiktets beredskap med en förenklad termisk metod. För att göra detta, under perioden för stelning av blandningen, mäts temperaturen vid höljets väggar. Den ska först utjämnas med omgivningstemperaturen och sedan bli 1-1,5 grader lägre.

Det sista steget är att rengöra tunnan från resterna av blandningen. När du arbetar med dina egna händer kan rengöring göras med en bailer. Innan källan tas i drift kontrolleras axeln för täthet. För att göra detta pumpas vatten in i fatet under tryck i 20-30 minuter. Om vattentrycket under denna tid minskade med högst 0,5 MPa, utfördes arbetet med hög kvalitet.

Brunnscementeringsmetoder;

Metoden för cementering väljs beroende på förhållanden för förekomst, litologisk sammansättning, permeabilitet och mättnadsgrad av produktiva formationer. Det finns flera sätt att cementera brunnar:

Enstegs cementering är vanligast och är enligt följande (Figur 73). Efter att höljet har sänkts ned i brunnen installeras ett cementeringshuvud på brunnshuvudet och spolning påbörjas tills borrvätskans densitet är helt utjämnad (densiteten hos borrvätskan vid inloppet till brunnen ska vara lika med densiteten vid uttaget).

Innan cementering påbörjas måste alla grenrörsledningar från cementeringsenheterna till cementeringshuvudet trycksättas med 1,5 gånger arbetstrycket i 3 minuter.

Innan en cementuppslamning pumpas in i brunnen är det önskvärt att pumpa en buffertvätska (en vattenlösning av NaCl, CaCl₂ och andra eller alkali NaOH) för att förtunna borrvätskan och minska viskositeten och statisk skjuvspänning.

Sedan, med hjälp av cementeringsenheter och cementblandare, blandas cementuppslamningen, som pumpas in i höljessträngen genom cementeringshuvudet. För att pressa ut den beräknade volymen cementuppslamning i ringen är det nödvändigt att lossa cementeringssepareringspluggen, som hålls inuti cementeringshuvudet med en låsskruv. Deplacementvätska pumpas in i höljessträngen ovanifrån den cementerande separeringspluggen.

Figur 73 — Schema för enstegs cementering

De sista 0,5-1 m 3 av deplacementvätskan pumpas av en cementeringsenhet.Som ett resultat "sitter" pluggen på stoppringen och i detta ögonblick ökar trycket på cementeringshuvudet kraftigt. Detta tjänar som slutet på cementeringsprocessen.

Tvåstegs cementering används i de fall där det finns svårigheter att lyfta cementuppslamningen till en förutbestämd höjd, eller hög bottenhålstemperatur, vilket begränsar tiden för enstegs cementering, eller icke-kontinuerlig cementering krävs.

För att göra detta ingår en separerande cementeringshylsa i höljessträngutrustningen, som är installerad vid gränsen för cementeringsintervallen. Cementering av det nedre intervallet sker på samma sätt som enstegs.

Innan den andra delen av cementuppslamningen pumpas med en volym som är lika med volymen av den övre delen av ringen, släpps en kula i brunnen. Efter att ha nått cementeringshylsan, rör sig kulan nedför den rörliga hylsan under inverkan av tryck och sidohål öppnas, genom vilka den andra delen av cementuppslamningen kommer in i ringen.

Korrekt beredning av lösningen

Cementeringsslam för brunnscementering måste uppfylla ett antal krav och ha:

• höga vidhäftningsegenskaper med ytor av vilken typ som helst;
• hög hållfasthet efter härdning, motstånd mot mekanisk påkänning;
• plasticitet och god flyt för att fylla alla sprickor och tomrum;
• kemisk neutralitet i förhållande till igensatta jordlager;
• motståndskraft mot erosion av grundvatten;
• ingen krympning under härdning.

Dessutom måste lösningen ha en sådan konsistens att den lätt kan levereras till brunnen och injiceras.Lösningen måste tvättas av väl från utrustningen, inte vara kemiskt aggressiv mot den och ha en minsta förlustkoefficient under transport till brunnen.

Den injekteringsslam som används måste ha en tillräckligt flytande struktur för pumpning med injektionsutrustning och samtidigt ha höga hållfasthetsegenskaper.

Processen för att förbereda en cementuppslamning för pluggning består i enhetlig blandning av komponenterna som utgör dess sammansättning, följt av att hälla vatten i den, med speciella tillsatser som tidigare lösts i den.

De enklaste lösningarna som du kan förbereda själv är:

1. Portlandcement + kvartssand (1:1) + speciella tillsatser och vatten tills önskad konsistens erhålls. En sådan lösning har en låg densitet, och dess framställning är svår, eftersom. sanden som ingår i kompositionen faller ofta ut och användningen av lösningen blir omöjlig.
2. Portlandcement + baryt (1,1:1) + speciella tillsatser och vatten. Nackdelen med denna lösning är låg hållfasthet.
3. Portlandcement + fyllmedel. Asbest används som fyllmedel (på sandiga jordar), fibrösa material.

För framställning av en cementeringsblandning är det bäst att använda Portlandcement, som är en typ av cement baserad på silikater.

Sådan cement är naturligtvis dyrare än vanlig Portlandcement, men dess hållfasthetsegenskaper är mycket högre än vanlig cement. Baryt är ett tungt mineral som ökar densiteten hos en lösning. Du kan köpa baryt i en järnaffär som säljer bulkbyggnadsmaterial.

Under de speciella tillsatser som ingår i cementeringsbruk förstår vi olika ämnen som ger bruket speciella egenskaper.Dessa inkluderar:

• cementhärdningsacceleratorer (kalciumklorid, soda, kaliumklorid), används om cementering sker vid temperaturer under +5 grader;
• härdningsfördröjare som används för att förhindra snabb härdning (dessa är kalcium- eller natriumklorider, natriumnitrit, etc.);
• mjukgörare för att erhålla optimal viskositet (polymermodifierare);
• frostbeständiga tillsatser (kiselorganiska föreningar i kombination med mjukgörare);
• fuktabsorberande tillsatser (ämnen som härrör från föreningar som tillhör grupperna socker, citronsyra, vinsyra och tetrahydroxiadipinsyror), etc.

Speciella tillsatser blandas i vatten, som sedan används för att bereda cementuppslamningen. Blanda lösningen med hjälp av speciella maskiner - blandare. Ibland är manuell knådning tillåten, men det kräver viss skicklighet och mycket arbete.

Cementsten, bildad under härdningen av Portlandcement, har höga hållfasthetsegenskaper, tål belastningar, mekanisk och fysisk påverkan

Slutsatser och användbar video om ämnet

I filmerna nedan talar vi om brunnar i olje- och gasindustrin, men principen för arbetsteknik är densamma som för akviferer.

Enstegs brunnscementeringsprocedur:

Specifikt för tillverkning av ärmcementering:

Tekniska egenskaper hos tvåstegs cementering:

Cementering är en komplex process som kräver användning av specialutrustning. Det betyder dock inte att det är omöjligt att utföra det på egen hand. Efter att ha valt och korrekt förberett cementuppslamningen, med en minsta uppsättning enheter, är det fullt möjligt att klara av arbetet på egen hand.

Hur som helst kommer driften av en brunn utan att förstärka borrhålet med cement inte vara lång, och kostnaden för att borra en ny vattenkälla blir inte mindre.

Om du efter att ha studerat materialet fortfarande har frågor om hur man korrekt cementerar en brunn efter borrning, eller om du har värdefull kunskap om denna fråga, vänligen lämna dina kommentarer i blocket nedan.