Определение зацементированных интервалов скважины и сроков схватывания в них цементных растворов

 

Проведение на основе вытекающих из 3.2.1.2 предпосылок неоднократных последовательных измерений температуры по стволу скважины в период ОЗЦ показало, что такие исследования позволяют с достаточной точностью определять сроки схватывания цементного раствора и интервал его распространения в заколонном пространстве [33, 77].

Для достижения этой цели наиболее целесообразно строить и анализировать кривые вариации зарегистрированных в стволе скважины значений температуры во времени:

В качестве примера на рис.26 представлены кривые вариации температуры в период ОЗЦ по четырем скважинам Ставропольского и Краснодарского краев, анализ которых позволяет сделать нижеследующие выводы.

В скв. 38 Мирненской площади (см. рис.26, а) на глубине 900 м температура через 6 ч после цементирования практически оставалась неизменной в течение периода ОЗЦ, что согласно изложенному в 3.2.1.2 с большой вероятностью характеризует отсутствие цемента за обсадной колонной на этой глубине.

Значительное повышение температуры на глубинах 1700 - 1950 м по сравнению с глубиной 900 м (с градиентом изменения температуры более 4 °С/100 м), а также ее возрастание во времени в течение 14 ч после окончания цементирования с последующими уменьшением и стабилизацией, позволяет считать, что на этих глубинах за колонной находится цементный раствор, схватившийся спустя 14 ч после цементирования.

Медленное повышение температуры во времени до 12 ч после цементирования, а затем сравнительно резкое (за 4 ч) достижение максимальной аномалии свидетельствуют о наличии на глубине 2480 м активно гидратирующегося портландцемента, схватывающегося к 16 ч после цементирования.

Более раннее, по сравнению с глубиной 2480 м, схватывание цементного раствора и менее интенсивное выделение тепла при этом на глубине 1700 - 1950 м связаны, вероятно, с разжиженностью находящегося там цементного раствора или смешиванием его с глинистым раствором (образованием гельцемента).

В скв. 14 Юбилейной площади (см. рис. 26, б) на кривой вариаций температур в период ОЗЦ наблюдается температурная аномалия, связанная с гидратацией цементного раствора в интервале 0 - 370 м, что свидетельствует о наличии в этом интервале цементного раствора за колонной.

 

 

Рис.26. Кривые вариации температуры в период ОЗЦ скважин (цифры на кривых - глубина измерения температуры, м)

 

В этой скважине в отличие от данных, полученных методом акустического контроля за цементированием (см. 3.2.4), анализ временных термограмм позволяет сделать заключение о подъеме тампонажного раствора за колонной вплоть до устья.

Сравнение кривых вариаций температур для интервалов 0 - 370 м и 370 - 1450 м показывает, что максимум тепла, выделяющегося при гидратации цементного раствора, для нижнего интервала смещен, по сравнению с максимумом для интервала 0 - 370 м, на 1, 0 - 1, 5 ч от момента окончания цементирования. Ускорение тепловыделения в верхнем интервале можно объяснить изменением водотвердого отношения. Очевидно, интервал 0 - 370 м соответствует зоне смешения бурового и тампонажного растворов.

По всему стволу скв. 14 Юбилейной площади, за исключением верхнего интервала (0 - 370 м), максимум выделения тепла в скважине зафиксирован через 14 - 15 ч после закачки цементного раствора, что согласуется с данными, полученными отечественными исследователями. Эти данные свидетельствуют о том, что при умеренных температурах максимальная температура схватывания цементных растворов и формирования цементного камня с водоцементным отношением (В/Ц) 0, 4 - 0, 5 создается через 10 - 15 ч после затворения цементного раствора.

В скв. 182 Мирненской площади (см. рис.26.в) сравнительно высокие значения температуры (до 78 - 80 °С) на глубине 900 м, а также ее колебания во времени с максимумами через 12 и 24 ч после цементирования указывают на наличие на этой глубине цементного раствора, схватившегося к 12 ч после цементирования и продолжающего твердеть с заметным тепловыделением. Практически в такие же сроки цементный раствор схватывается и твердеет на глубинах 1500 и 2300 м.

Однако на глубине 2600 м, судя по резкому увеличению температуры в первые часы после цементирования и достижению максимума температуры через 9, 5 ч, в это время произошло опережающее схватывание цементного раствора.

В скв. 34 площади Русский Хутор (см. рис.26.в) в интервале глубины 1130 - 3250 м четко отмечается схватывание в заколонном пространстве цементного раствора к 14 ч после цементирования.

Приведенные примеры показывают, что анализ построенных кривых вариаций температуры в период ОЗЦ позволяет определять сроки схватывания цементного раствора и уточнять высоту его подъема. Результаты такого анализа также подтверждают тот факт, что схватывание цементного раствора по глубине скважины зависит от многих факторов и может происходить как одновременно, так и дифференцированно во времени.

Проведенное сопоставление показывает, что определенные в условиях скважин термографическим методом сроки схватывания цементного раствора могут значительно отличаться от определяемых в лабораторных условиях, при которых невозможно учитывать влияние всех скважинных факторов.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: