Métodos e tecnologias de cimentação de poços: como preparar e derramar pasta de cimento

Medidas de segurança para matar poços.

6.1. Bem, matar pode ser
iniciado somente após a celebração de ato bilateral de aceitação do poço para reparo
(chefe da brigada KRS e representante do PDNG, TsPPD).

6.2. bem matando
produzido sob as instruções do mestre KRS. Matando um poço sem um plano
ENTRADA.

6.3. bem matando
geralmente feito durante o dia. Em casos especiais, encravamento
pode ser realizado à noite quando a iluminação do poço não é
menos de 26 escotilhas.

6.4. Tamanho do playground
40x40 m, no qual as unidades são instaladas, devem ser liberadas de
objetos estranhos, no inverno da neve.

6.5. Antes de tocar
é necessário verificar: a manutenção de todas as válvulas de gaveta e conexões de flange em
equipamento de cabeça de poço; a presença de um duto
líquido ao longo da linha de fluxo do poço até a unidade de medição e em sua
parar de trabalhar no poço até que as causas sejam esclarecidas e eliminadas.

6.6. unidade de lavagem e
caminhões-tanque devem estar localizados no lado de barlavento a uma distância de pelo menos
10 m da cabeça do poço. Ao mesmo tempo, a cabine da unidade e dos navios-tanque devem ser
de costas para a cabeça do poço, os tubos de escape da unidade
e caminhões-tanque devem ser equipados com pára-faíscas, a distância entre eles
deve ter pelo menos 1,5 m.

unidade de descarga, exceto
Além disso, deve estar equipado com válvulas de segurança e de retenção.

6.7. No processo de silenciar
poço É PROIBIDO a fixação de quaisquer unidades da unidade ou da tubulação da cabeça do poço
poços e tubulações. Deve haver monitoramento constante de:
leituras de manômetros, atrás da tubulação, atrás da localização das pessoas. Medidores de pressão
deve ser instalado na unidade de bombeamento e na linha de fluxo do poço.

6.8. Ao matar poços
a pressão de bombeamento do fluido de morte não deve exceder a pressão do teste de pressão
cadeia de produção deste poço.

6.9. Desmontagem da lavagem
linhas só devem ser iniciadas após a pressão na linha de descarga ter sido reduzida para
atmosférico. Ao mesmo tempo, a válvula de gaveta na árvore de Natal do lado do poço
deve ser fechado.

6.10. Após a formatura
de operações de matança de poços, as válvulas devem ser fechadas, a área ao redor
o poço foi limpo, o poço morto deve estar aguardando reparo
mais de 36 horas.

Com mais tempo
tempo de inatividade do poço em antecipação ao reparo, o poço deve ser morto novamente antes
início dos trabalhos de reparação.

6.11. Depois do fim de tudo
operações de matança de poços, um “ato de matança de poços” é elaborado.

No ato de silenciar
poços devem ser indicados:

- data de abate do poço;

- gravidade específica do fluido de eliminação;

- o volume de liquido de morte por ciclos;

- a hora do início e fim dos ciclos de bloqueio;

- a pressão inicial e final de bombeamento do fluido de morte.

6.12. “Ato de matar o poço” assinado (com
indicando a gravidade específica e o volume do fluido de morte), a pessoa que produziu
bem matando, pelo capataz da equipe de recondicionamento e pelo maquinista da unidade.

            Responsabilidade pela Conformidade instruções.

7.1. Para preparação
o território da almofada e do poço para matar o poço é da responsabilidade do capataz do TsDNG, TsPPD.

7.2. Para autenticidade
dados sobre a pressão atual do reservatório, no momento de matar o poço, corresponde a
serviço geológico TsDNG, TsPPD.

7.3. Para conformidade
a gravidade específica do fluido de morte para o valor calculado - especificado no plano de tarefas
para matar o poço, execute toda a gama de trabalho para preparar o poço para
abate, conformidade com a tecnologia de abate de poços e medidas de segurança quando
matar o poço é responsabilidade do capataz da equipe de recondicionamento.

Anexo 1

R A S X O D

materiais
necessário para cozinhar um metro cúbico de fluido matador relevante
densidade.

Solução líquida
– Água Cenomaniana com densidade de 1,01 g/cm3.

Apêndice 2

VOLUME

anel
espaço dependendo

do diâmetro das cordas de produção

e
Tubulação baixada no poço.

Tecnologias de embalagem

Os métodos de cimentação de poços que são usados ​​atualmente apresentam diferenças no fornecimento de misturas de cimentação (plugging) para o espaço atrás da coluna de revestimento e no equipamento de processo utilizado.

Existem os seguintes esquemas para bombear misturas acabadas:

Esquema direto. No curso da injeção de acordo com este esquema, a mistura é alimentada diretamente na coluna de revestimento, que desce para a "sapata", entra no anular e o preenche de baixo para cima do poço.

Esquema reverso. A cimentação é alimentada diretamente no anel, o enchimento ocorre de cima para baixo.

Durante a perfuração em grande escala, o esquema direto é mais frequentemente usado, e o procedimento em si é realizado em um ciclo, durante o qual toda a quantidade necessária de mistura de cimento é fornecida.

Equipamento de embalagem

O equipamento de cimentação do poço deve ser o seguinte:

• unidade de cimentação, que garante a mistura das soluções e seu abastecimento em poços sob pressão;
• uma unidade de mistura com a mesma finalidade da unidade de cimentação;
• cabeça de cimentação, com a qual o poço é lavado e suas paredes são tampadas;
• tampões de vazamento, que são usados ​​como batentes no caso de um processo de cementação em dois estágios;
• outros equipamentos como distribuidores de mistura, mangueiras metálicas, válvulas de alta pressão.

Encaixe de um estágio

A cimentação de poços de estágio único tornou-se difundida na cimentação de poços de água domésticos. Ao mesmo tempo, a mistura de cimento de sobrepressão é fornecida ao anular por unidades instaladas em um chassi de caminhão ou em uma plataforma estacionária localizada a uma curta distância. A mistura de cimento desce pela corda, atinge o fundo e então preenche todo o espaço anular.

Existe um certo tecnologia de cimentação. Antes da cimentação, eles são lavados e o tampão inferior é fixado na coluna de revestimento como uma rolha. Em seguida, com a ajuda de uma bomba de concreto, a mistura é fornecida. Descendo pelo cano, a mistura pressiona o plugue, avançando-o até a "sapatilha" da coluna. Depois disso, o tampão superior é colocado na coluna e o processo de compactação da mistura com a ajuda de uma vibroprensa começa com o bombeamento simultâneo de uma quantidade adicional da mistura no poço.

No momento em que o tampão superior toca o tampão inferior, considera-se que o processo de vedação da solução está concluído e que toda a solução fornecida preencheu o espaço atrás da coluna de revestimento. Após a conclusão do processo de cimentação, a argamassa é permitida até 48 horas para solidificar completamente. O tamponamento de estágio único é usado para poços rasos com uma geometria de furo simples. A principal desvantagem deste método é que é impossível determinar o tempo que a solução atinge a “sapatilha” da coluna.

Cimentação de dois estágios ou dois ciclos

A cimentação de poços de dois estágios foi especialmente projetada para tamponar fontes de óleo. Exigindo equipamentos de processamento de alta capacidade, esse método de conexão raramente é usado.

Basicamente, o método é usado nas seguintes condições:

• quando a mistura de cimento endurece em tão pouco tempo que é impossível preencher o espaço atrás do revestimento de uma só vez;
• é necessário dividir o espaço atrás da coluna de revestimento em várias seções;
• grande profundidade, o que não permite o entupimento devido à pressão muito alta necessária para fornecer a mistura.

O método de tamponamento em dois estágios consiste no fato de que a mistura de tamponamento é fornecida em dois ciclos. Durante o primeiro ciclo, é bombeada uma quantidade de mistura que preenche apenas uma certa parte do anular. Após a mistura ter solidificado, após pelo menos 13 horas, a quantidade necessária restante da mistura é fornecida para preencher completamente o anel.

Bem tampando durante a liquidação

Dentro do fresco, antes de tudo, é necessário realizar a desinfecção, o fato é que as bactérias se formam no poço, que devem ser limpas depois de si mesmas. Para fazer isso, por exemplo, a água sanitária é bombeada para o poço em um determinado volume e exatamente o mesmo volume é bombeado de volta. Após a descontaminação do poço, é necessário iniciar a restauração do ambiente geológico ao seu redor. Assemelha-se a um bolo de camadas, se você simplificar muito, poderá reduzir todas as camadas para dois tipos principais:

• o primeiro é o tipo que contém e conduz água. Esse tipo é chamado de aquífero;

• o horizonte é o segundo tipo, que não contém nem conduz água. Chama-se impermeável.

Nos intervalos onde os aqüíferos estão localizados, areia e brita são preenchidos, e é preenchido não apenas assim, mas na proporção que restabeleça os parâmetros de filtração de cada aquífero, e aqueles intervalos onde as camadas impermeáveis estão localizados são concretados.

Descrição dos tipos de encaixe

Se considerarmos mais detalhadamente as razões geológicas, podemos dizer que, neste caso, a captação de água pode simplesmente deixar de cumprir seu papel, o que muitas vezes se torna consequência de processos geológicos. Razões técnicas - este é o caso quando a ingestão de água não foi mantida por um longo tempo.

Como alternativa, pode haver violação de normas técnicas durante a perfuração. O trabalho pode ter sido realizado com materiais inadequados, os reparos não foram realizados há muito tempo e a manutenção não foi realizada. O tamponamento do poço também é realizado no caso em que a tomada de água foi construída para uso temporário.

Como a pasta de cimento entra no poço

Existem várias maneiras principais de fornecer a solução para o anel. Se a pasta de cimento for alimentada diretamente no revestimento, esse método é chamado direto. Em seguida, ocorre um enchimento lento da parte inferior do poço, que entra no anular, preenchendo-o. Este é o tipo de entrega que é mais comumente usado. Para verificar a quantidade de massa de pasta de cimento, são utilizados dois tampões especiais.A essência da operação desses plugues é que, quando uma solução é fornecida, um líquido adicional é bombeado sob uma certa pressão, pressionando o plugue superior. Depois disso, pressiona a solução e a parte inferior do poço. Existe uma maneira mais fácil usando apenas uma rolha. Para medir a pressão de um líquido, geralmente é usado um manômetro. Há também um fluxo reverso da solução, na qual ela entra no anel, mas depois desce pelo revestimento.

Existe também um tipo de cimentação como cimentação em um estágio. Ao usá-lo, quase toda a porção da solução passa de uma só vez. Nesta forma, também são usados ​​um ou dois plugues com elementos de alimentação direta.

Ao cimentar em duas etapas, é necessário um pouco mais de experiência e coordenação. Esta opção é um pouco mais complicada e é usada parcialmente para profundidades maiores. Em tais profundidades, a resistência aumenta, por isso é muito difícil fazer tudo de uma só vez, como nos métodos descritos acima. Para compensar de alguma forma essa profundidade, o método de cimentação do colar é usado. Esses manguitos formam uma espécie de anéis que limitam gradativamente o andamento da solução. Este método permite a cimentação gradual de seções individuais do poço.

PROCESSO TECNOLÓGICO DE CIMENTO DE POÇO

A etapa final das operações de perfuração é acompanhada por um processo que envolve a cimentação do poço. A viabilidade de toda a estrutura depende de quão bem essas obras são realizadas.O principal objetivo perseguido no processo de realização deste procedimento é substituir o fluido de perfuração por cimento, que tem outro nome - pasta de cimento. A cimentação de poços envolve a introdução de uma composição que deve endurecer, transformando-se em pedra. Até o momento, existem várias maneiras de realizar o processo de cimentação de poços, a mais utilizada delas tem mais de 100 anos. Esta é uma cimentação de revestimento de estágio único, introduzida no mundo em 1905 e usada hoje com apenas algumas modificações.

PROCESSO DE CIMENTAÇÃO

Tecnologia de implementação a cimentação do poço envolve 5 tipos principais de trabalho: o primeiro - misturando a pasta de cimento, o segundo - bombeando a composição no poço, o terceiro - alimentando a mistura no anular pelo método selecionado, o quarto - endurecendo a mistura de cimento, o quinto - verificando a qualidade do trabalho executado.

Antes de iniciar o trabalho, deve ser elaborado um esquema de cimentação, baseado em cálculos técnicos do processo.

Será importante ter em conta as condições mineiras e geológicas; a duração do intervalo que precisa ser reforçado; características do projeto do poço, bem como sua condição. Deve ser utilizado no processo de realização de cálculos e experiência na execução de tal trabalho em uma determinada área

CARACTERÍSTICAS DE DESCARGA

A cimentação pode ser feita por diferentes métodos de fornecimento da mistura no anular, além disso, vários dispositivos podem ser usados ​​no processo de trabalho.Os poços de cimentação podem envolver o fornecimento direto da mistura, tal esquema envolve o fluxo de cimento no espaço interno da coluna de revestimento, seguido de sua passagem diretamente para a sapata e posterior entrada no anular, enquanto o fluxo da solução é feito de baixo para cima. Com o esquema inverso, a injeção é realizada na ordem inversa, de cima para baixo.

Nesse caso, a cimentação do poço pode ser realizada em uma abordagem, durante a qual o volume necessário para o tamponamento da mistura é forçado a passar por vez.

A cimentação de dois estágios é usada quando o poço tem uma profundidade significativa. O processo tecnológico é dividido em preenchimento sequencial de intervalos individuais através do uso de equipamentos. A cimentação de colar, em contraste com os métodos acima, envolve a proteção de uma parte do poço da passagem da mistura de cimento. O manguito permite isolar a área localizada ao longo do comprimento do reservatório. O poço pode ter colunas e seções ocultas, sua cimentação pode ser classificada como um grupo separado.

A implementação da cimentação de poços, independentemente do método de trabalho escolhido, tem como objetivo expulsar do anel a solução formada pela perfuração, o que é possível com a colocação de uma pasta de cimento.A cimentação garante o preenchimento completo do intervalo do poço com mistura de cimento; eliminação do fluido de perfuração por penetração da mistura de cimento no intervalo destinado à cimentação; proteção da mistura de cimento da penetração do fluido de lavagem; a formação de pedra de cimento, caracterizada por uma resistência significativa a vários tipos de influências na forma de cargas profundas; excelente aderência da pedra de cimento às paredes do poço e à superfície do revestimento.

FERRAMENTAS E MATERIAIS:

• unidades de cimentação projetadas para misturar a mistura e sua posterior punção sob pressão significativa;
• equipamento de mistura de cimento;
• cabeça de cimentação para lavar o furo de poço e cimentar ainda mais suas paredes;
• tampões de enchimento para cimentação de dois estágios;
• torneiras de alta pressão;
• mangueiras flexíveis de aço;
• dispositivos projetados para realizar a distribuição da solução.

A duração do endurecimento da camada protetora e verificação de sua qualidade

A formação de pedra de cimento começa imediatamente após a conclusão do vazamento da mistura. O processo de endurecimento completo depende da temperatura ambiente, da composição e teor de umidade do solo, do material dos elementos de revestimento, bem como das características e lista de componentes da própria solução. Se não for possível determinar quando a camada protetora está totalmente formada, espere pelo menos 48 horas antes de tomar qualquer ação.

Após dois dias, recomenda-se verificar a camada protetora resultante. Resultados mais precisos só podem ser obtidos usando equipamento profissional especial.Existem três maneiras de verificar a integridade de uma solução:

• Acústico. A técnica baseia-se em rosquear tubos de revestimento ao longo de todo o comprimento do eixo e processar os resultados obtidos por meio de um programa de computador.
• Radiológico. A medição é realizada por dispositivos de rádio especiais.
• Térmico. A temperatura é medida durante a solidificação da camada.

Se não for possível convidar especialistas para avaliar o trabalho realizado, você pode verificar a prontidão da camada de cimento usando um método térmico simplificado. Para fazer isso, durante o período de solidificação da mistura, a temperatura nas paredes do invólucro é medida. Deve primeiro equalizar com a temperatura ambiente e, em seguida, tornar-se 1-1,5 graus mais baixo.

O passo final é limpar o barril dos restos da mistura. Ao fazer o trabalho com as próprias mãos, a limpeza pode ser feita com um fiador. Antes de colocar a fonte em operação, o eixo é verificado quanto ao aperto. Para fazer isso, a água é bombeada para o barril sob pressão por 20 a 30 minutos. Se durante este tempo a pressão da água diminuiu em não mais que 0,5 MPa, o trabalho foi feito com alta qualidade.

Métodos de cimentação de poços;

O método de cimentação é selecionado em função das condições de ocorrência, composição litológica, permeabilidade e grau de saturação das formações produtivas. Existem várias maneiras de cimentar poços:

A cimentação de estágio único é a mais comum e é a seguinte (Figura 73). Depois que o revestimento é baixado no poço, uma cabeça de cimentação é instalada na cabeça do poço e a lavagem é iniciada até que a densidade do fluido de perfuração seja completamente equalizada (a densidade do fluido de perfuração na entrada do poço deve ser igual à densidade na saída).

Antes de iniciar a cimentação, todas as linhas de distribuição das unidades de cimentação para a cabeça de cimentação devem ser pressurizadas a 1,5 vezes a pressão de trabalho por 3 minutos.

Antes de bombear uma pasta de cimento no poço, é desejável bombear um líquido tampão (uma solução aquosa de NaCl, CaCl₂ e outros ou NaOH alcalino) para diluir o fluido de perfuração e reduzir a viscosidade e a tensão de cisalhamento estático.

Em seguida, usando unidades de cimentação e misturadores de cimento, a pasta de cimento é misturada, que é bombeada para a coluna de revestimento através do cabeçote de cimentação. Para espremer o volume calculado de pasta de cimento no anular, é necessário liberar o plugue de separação de cimentação, que é mantido dentro da cabeça de cimentação com um parafuso de travamento. O fluido de deslocamento é bombeado para a coluna de revestimento por cima do tampão de separação de cimentação.

Figura 73 - Esquema de cimentação de um estágio

Os últimos 0,5-1 m 3 do fluido de deslocamento são bombeados por uma unidade de cimentação. Como resultado, o plugue "fica" no anel de parada e neste momento a pressão no cabeçote de cimentação aumenta acentuadamente. Isto serve como o fim do processo de cimentação.

A cimentação de dois estágios é usada nos casos em que há dificuldades em elevar a pasta de cimento a uma altura predeterminada ou alta temperatura de fundo de poço, o que limita o tempo para cimentação de estágio único, ou é necessária uma cimentação não contínua.

Para fazer isso, uma luva de cimentação de separação é incluída no equipamento de coluna de revestimento, que é instalado no limite dos intervalos de cimentação. A cimentação do intervalo inferior ocorre da mesma forma que a de um estágio.

Antes de bombear a segunda porção da pasta de cimento com um volume igual ao volume da parte superior do anular, uma bola é lançada no poço. Tendo alcançado a luva de cimentação, a esfera se move para baixo da luva móvel sob a ação da pressão e os orifícios laterais se abrem, através dos quais a segunda porção da pasta de cimento entra no anular.

Preparação adequada da solução

A pasta de cimentação para cimentação de poços deve atender a uma série de requisitos e ter:

• altas propriedades adesivas com superfícies de qualquer tipo;
• alta resistência após o endurecimento, resistência ao estresse mecânico;
• plasticidade e boa fluidez para preencher todas as rachaduras e vazios;
• neutralidade química em relação às camadas de solo obstruídas;
• resistência à erosão pelas águas subterrâneas;
• nenhum encolhimento durante o endurecimento.

Além disso, a solução deve ter uma consistência tal que possa ser facilmente entregue ao poço e injetada. A solução deve ser bem lavada do equipamento, não ser quimicamente agressiva a ele e ter um coeficiente de perda mínimo durante o transporte até o poço.

A calda de rejuntamento utilizada deve ter estrutura suficientemente líquida para bombeamento por equipamentos de injeção e ao mesmo tempo possuir características de alta resistência.

O processo de preparação de uma pasta de cimento para tamponamento consiste na mistura uniforme dos componentes que compõem sua composição, seguida do despejo de água nela, com aditivos especiais previamente dissolvidos nela.

As soluções mais simples que você pode preparar são:

1. Cimento Portland + areia de quartzo (1:1) + aditivos especiais e água até obter a consistência desejada. Tal solução tem uma baixa densidade e sua preparação é difícil, porque. a areia que faz parte da composição muitas vezes precipita e o uso da solução torna-se impossível.
2. Cimento Portland + barita (1.1:1) + aditivos especiais e água. A desvantagem desta solução é a baixa resistência.
3. Cimento Portland + massa. O amianto é usado como enchimento (em solos arenosos), materiais fibrosos.

Para a preparação de uma mistura de cimento, é melhor usar o cimento Portland, que é um tipo de cimento à base de silicatos.

Esse cimento, é claro, é mais caro que o cimento Portland comum, mas suas características de resistência são muito maiores do que as do cimento comum. A barita é um mineral pesado que aumenta a densidade de uma solução. Você pode comprar barita em uma loja de ferragens que vende materiais de construção a granel.

Sob os aditivos especiais que fazem parte das argamassas de cimentação, entendemos várias substâncias que conferem à argamassa propriedades especiais. Esses incluem:

• aceleradores de presa de cimento (cloreto de cálcio, carbonato de sódio, potássio), usados ​​se a cimentação ocorrer em temperaturas abaixo de +5 graus;
• retardadores de presa usados ​​para evitar o endurecimento rápido (estes são cloretos de cálcio ou sódio, nitrito de sódio, etc.);
• plastificantes para obter a viscosidade ideal (modificadores de polímeros);
• aditivos resistentes ao gelo (compostos de organossilício acoplados a plastificantes);
• aditivos absorventes de umidade (substâncias derivadas de compostos pertencentes aos grupos de açúcar, ácidos cítrico, tartárico e tetra-hidroxiadípico), etc.

Aditivos especiais são misturados na água, que é posteriormente utilizada para preparar a pasta de cimento. Misture a solução com a ajuda de máquinas especiais - misturadores. Às vezes, amassar manualmente é permitido, mas requer alguma habilidade e muito trabalho.

A pedra de cimento, formada durante o endurecimento do cimento Portland, possui propriedades de alta resistência, suporta cargas, impactos mecânicos e físicos

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Nos vídeos abaixo, estamos falando de poços na indústria de óleo e gás, mas o princípio da tecnologia de trabalho é o mesmo dos aquíferos.

Procedimento de cimentação de poço de um estágio:

Especificidades da produção de cimentação de manga:

Características tecnológicas da cimentação de dois estágios:

A cimentação é um processo complexo que requer o uso de equipamentos especializados. No entanto, isso não significa que seja impossível realizá-lo por conta própria. Tendo escolhido e preparado adequadamente a pasta de cimento, usando um conjunto mínimo de unidades, é bem possível lidar com o trabalho sozinho.

De qualquer forma, a operação de um poço sem fortalecer o poço com cimento não será longa, e o custo de perfuração de uma nova fonte de água não será menor.

Se depois de estudar o material você ainda tiver dúvidas sobre como cimentar corretamente um poço após a perfuração, ou se tiver um conhecimento valioso sobre esse assunto, deixe seus comentários no bloco abaixo.