Тампонажні системи для ліквідації поглинань

Для забезпечення можливості прокачування до зони поглинан­ня і якісного перекриття поглинаючих каналів тампонажна суміш має володіти певними фізико-механічними властивостями і відпо­відати таким вимогам:

o мати високу рухливість і зберігати її на час закачування і протискування в канали поглинаючого пласта;

o строки затужавіння і затверднення, а також пластична міц­ність мають легко регулюватися відповідно до геолого-технічних умов. Початок затужавіння суміші після прокачування її до задано­го місця має бути не менше 10-15 хв і не більше 25-30 хв;

o густина має бути близькою до густини промивальної рідини, щоб не допускати порушення рівноваги в системі «свердловина-пласт»;

o має бути стійкою до розчинення промивальною рідиною або пластовою водою;

o швидко нарощувати структурно-механічні властивості; там­понажний камінь повинен мати міцність на стиснення не менше 0,5-1,0 МПа через 8-16 год затверднення і не руйнуватися під дією агресивних пластових вод, температури і тиску.

Для ізоляції зон поглинання використовують суміші на основі в'яжучих речовин, полімерів, твердіючі суміші і суміші на глинис­тій основі (нетвердіючі суміші). Вони можуть бути у вигляді розчинів і паст.

До розчинів належать суміші з невеликою початковою міцністю структури (0,3-0,8 кПа) і розтічністю 13-15 см. Вони більш ефек­тивні для ізоляції пластів з малою і середньою інтенсивністю погли­нання.

До паст належать нетекучі, але прокачувані маси, які мають початкову пластичну міцність понад 0,8 кПа. Пасти ефективні у разі ізоляції зон інтенсивних поглинань, які мають місце у велико-тріщинних і кавернозних породах.

З цементних сумішей слід назвати раніше описаний піноцементний розчин, який має високі кольматуючі властивості.

Швидкотужавіючу суміш (ШТС) на основі ПЦТ одержують шля­хом добавки до розчину прискорювачів затужавіння, таких, як хло­ристий кальцій (СаС1₂), кальцинована сода (Na₂C0₃), Їдкий натрій (NaOH), хлористий натрій (NaCl), рідке скло (Na₂Si0₃) та ін. ШТС, що розширюється в об'ємі до 5%, можна приготувати з суміші 20-30% ГГЦ із ПЦТ.

Гіпсові розчини для пластів з температурою 25-35 °С викорис­товують з уповільнювачами затужавіння (КМЦ, сульфіт-спиртова барда (ССБ) та ін.), оскільки вони не реагують на підвищений вміст води.

Гіпсоцементну суміш можна одержати в сухому вигляді або з розчину гіпсу з уповільнювачем і тампонажного розчину. Змішують гіпс із цементом у співвідношенні 1:1. Суміш більш стійка до роз­бавлення водою, ніж цементний розчин.

Цементно-бентонітові суміші складаються з цементу і глини у співвідношенні 2:1 або з меншою кількістю глини. Добавка сірчано­кислого глинозему забезпечує стабільну початкову рухомість на час, достатній для закачування суміші в зону поглинання (80-100 хв), і в'язкість швидко зростає.

В деяких випадках для ліквідації поглинання використовують звичайні або обважнені цементні розчини з великою водовідда­чею та низькою стабільністю. Завдяки інтенсивному відфільтрову­ванню води в пласт скорочується час загуснення цементного роз­чину, що сприяє швидкому закупорюванню поглинаючих пластів.

Розчини на вуглеводневій основі, як правило, на дизельному паливі швидко досягають великої пластичної міцності після замі­щення в них дизпалива водою. Для підвищення рухомості в проце­сі прокачування розчину додають ПАР (креозол та ін.). Вміст дизпалива становить 30-40%, креозолу 0,5-1% від маси цементу і до 6% прискорювача (кальцинованої соди).

Використовують також соляробентонітові (1:1) і соляроцемент-нобентонітові суміші, в яких маса цементу становить 30-50% від маси бентонітового порошку. Під час змішування з водою утворю­ється тампонажна паста з високою в'язкістю. Під час прокачування через бурильні труби суміш ізолюється від промивальної рідини верхньою і нижньою порціями дизпалива об'ємом по 0,5 м³. Об'єм суміші не має перевищувати 5 м³.

Підвищення якості ізоляції пластів можна досягнути введенням до цементного розчину наповнювачів, які підвищують закупорю­ючі властивості суміші. Наприклад, волокнисті закупорюючі матері­али (азбест, кордове волокно, сіль та ін.), пластинчаті матеріали (слюда, бавовник та ін.), гранульовані наповнювачі (перліт, гумова пульпа, целюлярна пластмаса та ін.) ефективно закупорюють плас­ти, складені з гравію та піску у широкому діапазоні розмірів зерен (3-20 мм).

Полімерні тампонажні суміші все частіше застосовують для ізо­ляції поглинаючих пластів завдяки їх високим технологічним і там­понуючим властивостям. З тієї ж причини широко використову­ють ТГР.

Одним з видів тампонажної пасти на глинистій основі є в'язка тампонажна паста (ВТП) з глини при W= 0,4 і добавкою 0,5- 1,5% СаС12.

Гіпаноглинисту пасту (ГГП) одержують змішуванням глинистого розчину на 15-20% водному розчині СаС1₂ з розчином гіпану 8-10% концентрації. Розчини готують окремо в двох ЦА, а потім одночасно закачують у свердловину.

Метасоцементну пасту (МЦП) одержують шляхом змішування водно-лужного розчину метасу 10-15% концентрації з цементною суспензією на водному розчині СаС1₂. Аналогічно приготовляють гіпаноцементну (ГЦП), поліакриламідцементну (ПААІДП) пасти та деякі інші. Змішування проходить в процесі закачування обох розчинів в колону бурильних труб та транспортування по ній в зону поглинання.

Якщо у більшості тампонажних розчинів від контакту з проми­вальною рідиною і пластовою водою ізоляційна здатність погіршу­ється, то для паст це не характерно. Крім того, вони не розтікаються, тому їх доцільно використовувати для ізоляції зон інтенсивних поглинань у сильнотріщинуватих і кавернозних породах.