научная статья по теме МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ ДЛЯ ЗАБУРИВАНИЯ БОКОВЫХ СТВОЛОВ Геофизика

Текст научной статьи на тему «МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ ДЛЯ ЗАБУРИВАНИЯ БОКОВЫХ СТВОЛОВ»

хемосорбции препятствует доступу к поверхности другим катионам. Вследствие этого расстояние между слоями глинистого минерала уменьшается, и набухшую глину можно вернуть практически в исходное состояние.

Кроме этого, можно использовать неионогенные высокомолекулярные полимеры, которые, адсорби-руясь, затрудняют доступ ассоциированных протонов воды к поверхности глинистых минералов, и, следовательно, могут быть стабилизаторами глинистых минералов, снижая их набухание.

Однако при закачке высокомолекулярного полимера может происходить изменение проницаемости, вызванное уменьшением сечений поровых каналов вследствие адсорбции и изменением параметров течения вблизи поверхности породы. Применять традиционные концентрации таких полимерных растворов в ГНПК нельзя из-за кольматации коллектора агрегатами полимеров.

В то же время использование высокомолекулярных неионогенных полимеров для нефтевытеснения применяется давно и успешно [6]. При воздействии на нефтяные пласты для повышения нефтеотдачи в ГНПК применение низкоконцентрированных полимерных растворов позволяет обеспечить прирост нефтеотдачи. В зависимости от проницаемости глинистых коллекторов концентрация полимера варьируется [7].

Низкая концентрация полимерного раствора позволяет закачать раствор в ГНПК, а за счет адсорбции полимера на породе низкоконцентрированные полимерные растворы будут работать в качестве глиностабилизирующих.

Взаимодействие неионогенных полимеров с глинистыми минералами слабее, чем аналогичное взаимодействие с катионогенными полимерами, однако высокомолекулярные полимеры адсорбируются на поверхности несколькими участками молекулы. За счет этого десорбция затруднена, поэтому эффект глиностабилизации должен сохраняться дли-

тельное время. Поскольку речь идет о низкопроницаемых пластах, концентрация высокомолекулярных полимеров в растворе должна быть мала: 0,010,001%.

Полимерные растворы, которые используются в качестве глиностабилизирующих в ГНПК, не должны образовывать осадка при смешении с пластовой водой и взаимодействии с ионами, вымываемыми из породы коллектора.

Таким образом, используя растворы высокомолекулярных полимеров, адаптированных к геолого-физическим условиям залегания нефти в ГНПК, можно получить, кроме увеличения коэффициента нефтевытеснения за счет вязкостной составляющей, эффект глиностабилизации, причем адсорбироваться на глинистых минералах могут не только катионогенные и неионогенные, но и анионогенные полимеры.

Литература

1. Хавкин А.Я., Табакаева Л.С. Влияние состава глинистого цемента на проницаемость нефтяных коллекторов // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1998, № 8, с. 27-31.

2. Злочевская Р.И., Королев В.А. Электроповерхностные явления в глинистых породах // МГУ,1988, 177 с.]

3. Приклонский А.Ю., Ступоченко В.Е. Применение катионных полимеров с целью интенсификации разработки глиносодержащих коллекторов // Труды 2-й Всесоюзной школы-семинара: «Разработка месторождений нефти и газа», Звенигород, 11-16 марта 1991г., с.395-402.

4. Применение технологии глиностабилизации в НГДУ «Азнака-евнефть» / Хусаинов В.М., Хавкин А.Я., Петраков А.М. и др. // Тезисы докладов научно-практической конференции VIII Международной выставки «Нефть, газ. Нефтехимия-2001» 5-8 сентября 2001г. «Новейшие методы увеличения нефтеотдачи пластов — теория и практика их применения».- Казань, 2001, с.73-74.

5. Применение глиностабилизирующих реагентов в низкопроницаемых коллекторах / Хавкин А.Я., Чернышев Г.И., Табакаева Л.С., Балакин В.В. // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1997, № 1, с. 35-37.

6. Применение полимеров в добыче нефти / Григоращенко Г.И., Зайцев Ю.В., Кукин В.В. и др. // М.: Недра, 1978, 213 с.

7. Хавкин А.Я., Балакин В.В. Табакаева Л.С. О влиянии проницаемости пластов на выбор технологии полимерного воздействия / Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1997, № 2, с. 46-47.

Анатолию Кононовичу КУКСОВУ- 70 лет!

11 марта 2003 г. исполняется 70 лет со дня рождения и 50 лет профессиональной деятельности доктора технических наук, профессора Анатолия Кононовича Куксова.

В течение многих лет, начиная с 1956 г., А.К. Куксов

постоянно занимается совершенствованием организации, техники и технологии бурения нефтяных и газовых скважин. За этот период им лично и в соавторстве было получено более 70 авторских свидетельств и патентов на изобретения.

Научные труды и изобретения А.К. Куксова всегда отличаются оригинальностью, глубиною разработок и, главное, являются основой для новых практических решений. Так, им еще в 1960 г. было разработано и внедрено первое отечественное долото фрезерного типа, успешно используемое во многих районах страны. Вместе с группой ученых ВНИИКР-нефти, А.К. Куксо-вым впервые в мировой науке была решена проблема повышения качества цементирования скважин за счет использования седиментационно-ус-тойчивых тампонажных растворов.

Крупной заслугой А. К. Куксова является также создание отечественных методов раннего обнаружения и глушения газонефтепроявлений и открыгтых фонтанов при бурении скважин.

С годами не ослабевает творческая деятельность А.К. Куксова. За последние годы при его участии в ОАО «НПО «Бурение» созданы многие новые технические средства — буферные материалы МБП-М и МБП-С, тампонажные реагенты КРК-75 и 100, стабилизатор растворов «Крепь» и другие. Все разработки с успехом внедряются в производство, только по ОАО «Роснефть-Пурнефтегаз» экономический эффект составил более 700 тыс. рублей.

А.К. Куксовым опублико-ванны 3 монографии, более 120 научных статей.

За период работы А.К. Куксов быт неоднократно отмечен

различными наградами. Так, ему было присвоено звание «Почетный нефтяник» и «Почетный работник топливно-энергетического комплекса». А.К. Куксов является «Заслуженным изобретателем РСФСР», лауреатом «Премии Совета Министров СССР», лауреатом премии им. И.М. Губкина.

Уважаемый Анатолии Ко-нонович!

Примите наши самые искренние поздравления с юбилеем! Желаем Вам благополучия, здоровья, твы/х творческих успехов!

Редакция журнала «Бурение и нефть» Коллег» и друзья

Р.М. гилязов

зам. директора «Башнипинефть»

П

роблемой установки надежных цементных мостов в скважинах традиционных конструкций занимались многие исследователи. Наиболее полно работы в этой области обобщены в монографии М.О.Ашрафьяна [1]. Между тем, промысловая практика установки цементных мостов для забуривания бокового ствола (БС) показывает, что положительный результат часто достигается лишь после проведения 3-4 операций. Это вызвано отсутствием соответствующей методики расчета технологического процесса с учетом физико-механических свойств цементного камня.

Предлагается методика расчета установки цементных мостов, обеспечивающая забуривание БС из фрезерованного участка обсадной колонны с цементного моста.

Суть предлагаемой методики заключается в следующем.

ривания бокового ствола из вырезанного в колонне окна (например, по опыту Туймазинского управления буровых работ Н1 = 1 м).

Тогда

к2 = Н0- к,

Рно =

чения Осц и Ощк, определяемые экспериментально для конкретных материалов (цементного камня). Опре-

деление значения

с\

представляет

(2)

где И0 — высота вырезанного в колонне окна.

Несущая способность участка моста высотой Н2 в вырезанной части колонны определяется нагрузкой (РН0), которую выдерживает этот участок, а нагрузка зависит от прочности цементного камня на сдвиг и площади сдвига (Тсд):

большую трудность. Легко определяется значение прочности цементного камня на сжатие — ОСж. Напряжение сдвига по телу цементного камня (Оа) вероятно меньше значения прочности камня на сжатие (^о). Так, в работе [2] приведено следующее соотношение:

0СЦ = (0,5 - 0,56)0сж.

(9)

(3)

где й — внутренний диаметр обсадной колонны;

(7 — напряжение сдвига по телу

щ

цементного камня.

Поэтому высота верхней части моста, определенная с учетом значения О цементного камня, рассчи-

сц . ,

танного по соотношению (9), вполне

удовлетворит условиям обеспечения несущей способности моста.

Имея значения ОСж и ОСщ, по формуле (6) можно определить значение Н3.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ ДЛЯ ЗАБУРИВАНИЯ БОКОВЫХ СТВОЛОВ

Рис. 1.

Схема установки цементного моста для забуривания бокового ствола из вырезанного окна в колонне

1 - колонна обсадных труб в старой скважине;

2 - верхняя часть

моста,

3 - нижняя часть

моста;

4 - мост, установленный до вырезания окна;

5 - окно в колонне

Первоначально определяются минимальные размеры моста (рис. 1), отвечающие требованиям по их несущей способности.

Общая высота моста Нм определяется как сумма

Нм= к2+ к3

(1)

где Н2 — высота цементного столба в вырезанном участке;

Н3 — высота цементного столба в колонне ниже вырезанного участка.

Задаемся значением Н1 из условия обеспечения нормального забу-

Нагрузка на участок моста ниже окна (Рнк) равна:

С= Рс-Сс1щ= пйвк-к3-Ощк> (4)

где Ощк — напряжение сдвига цементного камня по поверхности колонны;

— площадь сдвига по колонне.

Тогда общее значение предельной нагрузки на цементный мост Р, определяющей его несущую способность, составит:

р« = Рт+ Р„= ЬзОт. 5)

Искомая величина Н3 определяется из соотношения:

Ьз= Рш/Чк-С^- Н^/О^. (6)

Несущая способность моста будет достаточна при соблюдении условия:

р > р

нм д>

(7)

где рд — нагрузка на долото, определяемая исходя из твердости пород, слагающих стенки скважины, с учетом опыта бурения ствола старой скважины в этом интервале.

При коэффициенте запаса прочности моста 1,5 осевая нагрузка на мост составит:

Рм = 1,5РЙ. (8)

Для вычисления величины Н3 по формуле (6) необходимо знать зна-

После определения минимальных размеров моста находят необходимое количество цементного раствора и продавочной жидкости. Объем цементного раствора, соответствующий объему цементного моста, слагается из объема раствора для верхней (V) и нижней части моста (V):

= № = О.ЩйН*ёвк2Н). (10)

Для обеспечения точности установки моста берется запас раствора для его срезки на глубине головы моста в количестве 1,3Vup. Тогда объем цементного раствора для уста

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком