Водоцементное отношение применяемых в настоящее время рецептур на основе цемента G составляет В/Ц=0.44-0.45; плотность цементного раствора - 1900-1920 кг/м3; растекаемость - 200-240 мм; водоотдача- 120-150 см3/30мин.

В единичных случаях в анализируемый период для цементирования первой ступени применялся чистый цемент.

ООО "Лукойл-Бурение" взят правильный курс на снижение водоцементного отношения (до 0.44-0.46) и повышение таким образом прочности цементного камня и качества разобщения пластов;

- применение понизителей водоотдачи (Сульфацелл, КССБ, NFL-2) позволяет получить более качественное разобщение нефтяных и водонапорных горизонтов и уменьшить загрязнение продуктивных горизонтов фильтратом цементного раствора;

- применение пластификаторов (С-3, КССБ) позволяет формировать более качественный цементный камень в интервале продуктивного горизонта и обеспечить высокие технологичные свойства цементных растворов (растекаемость 23-24 см при водоцементном отношении 0.44-0.46);

- в то же время сроки загустевания и начала схватывания значительно превышают реальное время цементирования, что совместно с относительно низкой вязкостью жидкости затворения снижает изолирующую способность цементного раствора.

Основным показателем качества крепления в условиях близкорасположенных от продуктивного пласта водонапорных горизонтов является отсутствие заколонных перетоков по цементному кольцу.

За анализируемый период (1999-июнь 2000 г.) в ЭГЭБ-1 пробурено 205 скважин, при этом брак при креплении, т.е. скважины, не принимаемые на баланс заказчиком, составил 7 шт. Из них только в 4-х скважинах отмечен переток воды. В 1 скважине отмечена негерметичность эксплуатационной

колонны в пакере, в 1 скважине - оголение башмака из-за разрушения цементировочной пробки, в 1 скважине - нераскрытие отверстий в муфте ступенчатого цементирования.

Таким образом, количество брака при креплении, связанного с перетоками воды в интервал перфорации составляет 2% от общего количества пробуренных за этот период скважин. При этом половина из них, 1%, имеет перетоки из вышележащих пластов, другая половина имеет перетоки снизу.

Другим критерием качества является сцепление цементного камня с обсадной колонной и стенкой скважины, определяемое по данным АКЦ-метрии.

На буровых предприятиях ЗСФ ООО "Лукойл-Бурение" применяется при АКЦ-метрии широкополосная аппаратура германского производства типа USBA, которая фиксирует 3 состояния контакта цемента с колонной:

"сплошной", "частичный", "отсутствует" и 3 состояния контакта цемента с породой: "сплошной", "частичный", "неопределенный".

На диаграммах даны сведения о качестве цементирования первой ступени эксплуатационных скважин в ЭГЭБ-1 за 1999-2000 гг., с применением тампонажных цементов различных типов. Как видно из диаграмм, применение цемента G дает более высокий процент «хорошего» сцепления колонны с породой.

Рис.3 Качество сцепления цементного камня с колонной при использовании ПЦТ-100

Рис.4 Качество сцепления цементного камня с колонной прииспользовании цемента G

Наиболее высокий процент «хорошего» сцепления цементного кольца с породой наблюдается по скважинам, где цементный раствор обработан КССБ(32%), сульфацеллом + С-3 (25%), сульфацеллом (17%). Однако,

указанное повышение качества цементирования эксплуатационных колонн по данным АКЦ является недостаточным и его следует повышать.

Повышение качества цементирования и, как следствие, герметичности заколонного пространства следует достигать посредством снижения водоцементного отношения с применением эффективных пластификаторов, повышением вязкости жидкости затворения путем введения высокомолекулярных водорастворимых полимеров.

Получение прочных облегченных тампонажных составов после их твердения возможно только при введении в цементный раствор добавок значительно меньших по плотности, чем плотность воды. К таким добавкам относятся газонаполненные полые стекломикросферы (ПСМС) [1] с истинной плотностью 0,12 – 0,4 г/см3.

Размеры полых стекломикросфер соизмеримы с частицами цемента и равны 0,25 – 0,35 мкм.

Добавка ПСМС к цементу в количестве 10 – 25 % позволяет получать при ограниченном количестве воды сверхлегкие тампонажные растворы плотностью 1,2 – 1,4 г/см3.

Для формирования герметичного цементного кольца, обладающего повышенной адгезией к колонне и стенкам скважины необходимо минимизировать водоцементное отношение и время начала схватывания тампонажного раствора при заданной вязкости жидкости затворения. Снижение водоцементного отношения при сохранении необходимой подвижности раствора можно достигнуть путем введения различного рода пластификаторов. Сроки схватывания регулируются введением реагентов-ускорителей типа хлористый кальций или кальцинированная сода. Вязкость жидкости затворения можно повышать путем добавок высокомолекулярных водорастворимых полимеров.

11. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

По данным анализа за 1999 г., проведенным ЗСФ ООО «ЛУКОЙЛ-Бурение», качество сцепления в интервале чистого цемента с колонной составило: удовлетворительное – 41,7 %, пониженное – 57,6 %; с породой: удовлетворительное 25,9 %, пониженное – 15,7 %, низкое – 57,6 %.

Цементирование в 1999 г. производилось цементом марки ПЦТ 1 – 100 с В/Ц равным 0,5. За 5 месяцев (январь-май) 2000 г. сцепление в интервале чистого цемента с колонной составило: удовлетворительное – 40,86 %, пониженное – 59,14 %; с породой: удовлетворительное – 29,72 %, пониженное – 16,94 %, низкое – 59,4 %. Цементирование в январе 2000 г. производилось цементом марки

ПЦТ 1 – 100 с В/Ц равным 0,5, в феврале – мае цементом марки «G» с В/Ц равным 0,44.

Таким образом, в целом удовлетворительное сцепление в зоне использования чистого цемента с колонной составляет »40 % с породой – менее 30 %, что говорит о необходимости дальнейшей разработки мероприятий по повышению качества цементирования. Например, одним из мероприятий может являться добавка к цементу

3-4 % ПСМС для цементирования нижней части эксплуатационных колонн.

Обобщая данные сцепления по верхней части колонны можно сказать, что сцепление с породой отсутствует, а сцепление с колонной в основном частичное.

Таким образом, планируемое использование добавок ПСМС к цементу взамен бентонита позволяет надеяться на существенное повышение качества сцепления, как с колонной, так и со стенками скважины. Так на скважинах ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», зацементированных облегченными цементными растворами с добавками ПСМС, как было указано выше, процент хорошего и удовлетворительного сцепления составил, по замерам АООТ «Волгограднефтегеофизика», от 60 до 90 %.