4.1 Анотація

Якісне розмежування продуктивних горизонтів залежить від застосування таких цементних розчинів в які б повністю включили можливість утворення, в процесі тужавіння цементного розчину, каналів які служать перетоками флюїдів. Внаслідок чого виникає обводнення продуктивних горизонтів, а також вихід флюїду на денну поверхню, що може привести до не передбачуваних наслідків (забруднення горизонтів з питними водами, виникнення вибухонебезпечних ситуацій та інше).

В дипломному проекті мною запропоновано використання цементних розчинів, які в процесі тужавіння розширюються і утворюють щільний цементний камінь по всьому кільцю. Використання цих розчинів призведе до виключення, вище наведених небезпек, збільшить час експлуатації свердловини, дасть можливість експлуатувати декілька продуктивних пластів, зменшить витрати на ремонт свердловини в процесі її експлуатації підвищить прибуток організаціям, що задіяні в розкурюванні родовищ та їх експлуатації.

4.2 Вибір бази порівняння і методу розрахунку

Одним із складних на території України по своєму гірничо-геологічному складу є Глинські-Розбишівське родовище. Велика глибина залягання продуктивних горизонтів,Ю присутність в безпосередній близькості від них водяних пластів з підвищеним пластовим тиском, а також висока кавернозність ствола свердловини значно ускладнюють надійну ізоляцію продуктивних пластів.

В зв’язку з промисловою розробкою родовищ, а з 1978 р. Пластовий тиск продуктивних горизонтів швидко знижатись і в 1985 р. Знизився з 49-51 до 23-27 МПа. Якщо в перші роки експлуатації рівність плстових тисків в продуктивних і водоносних горизонтів дозволило з успіхом освоїти свердловини, пробурені до того часу, коли виникнення градієнту тиску між верхнім продуктивним горизонтом і нижче лежачими продуктивними пластами явилось причиною виникнення перетоків вже в періоді освоєння або ж після вводу свердловини в експлуатацію.

Крім того обводнилась та частина обводнених свердловин в результаті прориву води через недостатню щільність контакті цементного каменя з експлуатаційною колоною.

Всього за одинадцять років експлуатації родовища в результаті виникнення заколонних перетоків обводнилось вісімнадцять свердловин, або 32 % від загальної кількості експлуатаційних та нагнітальних свердловин, пробурених на продуктивні горизонти і зацементовані по традиційній технології.

Аналогічна ситуація спостерігається і на інших родовищах ДДВ, наприклад, Бугруватівському, Рибальському, Артюхінському. Потенційно непридатним є: Перекопське, Коржівське та деякі інші родовища.

Відомо, що в період тужавіння тампонажного розчину, а особливо після “зависання” його в заколонному просторі в результаті седиментаційних процесів та утворення коагуляційної структури, тиск на стінки свердловини визначається гідростатичним тиском стовпа рідини, для замішування, з послідуючим зниженням по мірі тужавіння розчину. Зниження протитиску на водоносний пласт при відсутності в заколонному просторі цементного каменя, що формується, призводить до виникнення перетоків пластових флюїдів через канали, що утворюються в результаті тужавіння тампонажного розчину.

Крім того, перетоки утворюються в самому тампонажномуу3 розчині, а також в результаті утворення сітки тріщин в фільтраційній кірці обезвожуванні її тужавіючим розчином (ефект контракції).

Дана розроблена технологія надійного розмежування близько розташованих водоносних і продуктивних горизонтів, що приємлима на всіх свердловинах з вибійними температурами більше 60С, включає в себе комплекс наступних міроприємств:

цементування зони продуктивних і водоносних горизонтів матеріалами, що розширюються (РТМ), що складаються із суміші стандартного цементу та високо кальцієвої золи горючих сланців;

створення в період ОЗЦ достатнього диференційного тиску на водоносний пласт;

встановлення в перемичку між ізолюючими горизонтами пристрою для розмежування пластів (УРП), модернізованого для застосування в умовах секційного спуску експлуатаційної колони.

Відмінною особливістю використовуваного нами в якості розширюючої добавки РТМ летючих сланців є наявність на поверхні зерен оксиду кальцію алюмосилікатних плівок, що утворюютьсяя в результаті високої температури спалювання палива.

Ці плівки попереджують постування води до поверхні кристалу і значно знижують реакційну властивість вапна, що обумовлює можливість застосування тампонажних матеріалів з добавками золи для цементування свердловини з помірними і підвищеними вибійними температурами. Строки схоплення сланцевої золи в умовах, виключно прямого попадання води, практично не обмежені.

Нові заходи направлені на підвищення якісних показників кріплення свердловини, річний ефект, що проявляється в процесі експлуатації, рекомендується розраховувати за формулою:

(4.1)

де: Ср – вартість капітального ремонту однієї свердловини по встановленню герметичності каменя, грн.;

t1, t2 – міжремонтний період роботи свердловини по базовому і новому варіантах, грн.;

Ен – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень приймемо рівним Ен=0,15;

Дk – додаткові капіталовкладення, необхідні для використання нової техніки, грн.;

А2 – кількість свердловин зцементованих з застосуванням нових заходів на протязі року.

Зрозуміло, що новій розробці складно визначити міжремонтний період роботи свердловини, тому оцінимо якість кріплення можливо по слідую чому показнику, коефіцієнту негерметичності кріплення свердловини по базовому і новому варіантах за деякий проміжок часу. Він являє собою відношення кількості обводнень (або інших проявів негерметичності цементного кільця і кріплення) на протязі одного, двох або трьох років по базовому і новому варіантах () до загальної кількості пробурених і зданих і експлуатацію свердловин відповідно (). Тому вираз в формулі можна замінити на слідуючий вираз ().

Вихідні дані і розрахунок

Вихідними даними для розрахунку є зібрані на практиці матеріал, який представлений в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 - Вихідні дані

Показники | Варіант

базовий | новий

1 | 2 | 3

Мета буріння

Спосіб буріння

Вид приводу | Розвідка

Роторний

ДВЗ

Продовження до таблиці 4.1

Глибина свердловини, м

Інтервал цементування, м

Вартість капітального

ремонту свердловини, грн.

Додаткові капітало-вкладення, грн.

Міжремонтний період, роки

Швидкість буріння, м/ст.міс.

Розхід матеріалів, т:

- НТФК

- зола

- СВК

- цемент ШЛЦС

- ФХЛС

- Бентоніт | 4600

4600 | 3300

468207,0

- | 137

1,5

285

0,03 |

-

- | 14

- | 0,12

43,77 | 38,33

0,13 | 0,16

- | 0,8

Розрахункові показники

Вартість хім.. реагентів, грн.:

- НТФК

- зола

- СВК

- цемент ШЛЦС

- ФХЛС

- Бентоніт |

0,0323900=717

-

-

43,7790=3939,3

0,13660=85,8

- |

-

1480=1120

0,12250=30

38,3390=3450,4

0,16660=105,6

0,845=36

Всього, грн. | 4742 | 4879

З розрахунку видно, що новий варіант розчину дорожчийй за базовий,Ю але ці коти виправдають себе в подальшій експлуатації свердловини.

Розрахуємо річний