Жөндеу - тұйықтау жұмысы

    Жөндеу - тұйықтау жұмысы

    Жөндеу - тұйықтау жұмысы (ЖТЖ) – ұңғының  пайдаланым нысанына судың ену жолдарын жабу жұмыстары  және  одан бөлек  қабаттар  мен суланған аралықтарды  оқшаулау жұмысын айтады. ЖТЖ мұнайды  қабаттан алу, жер қойнауы мен  қоршаған ортаны  қорғау дәрежесін жоғарылатуда пайдаланылатын шаралардың ең негізгі құралы болып табылады.

      Ұңғының тұйықтай аймағындағы геология - техникалық және гидротермальды жағдайда цементпен  жұмыс жасауда анжылық материалдар  мен технологиялық  кестелерді ЖТЖ  мақсатына байланысты таңдайды.

    Ұңғыны  тығындау төменде көрсетілген қажетті  жағдайларда ғана қолданылады:

    а) өнім шығарылатын орынды судан  тұйықтауды қамтамасыз етуде;

    б) түпте цементпен стакан жасау  немесе бағанда цементті көпір жасау;

    в) ұңғыны кен орын көкжиегінен жоғары немесе төменге ауыстыруда сүзгімен жабу жағдайында;

    г) ұңғының түпке дейінгі аймағында  төмендегі оқыс пайда болатын  қатты ағын судан нақты тұйықталуы үшін цементті белдеудер жасау;

    д) пайдалану  бағанағаларындағы  ақауларды  қайта жабу үшін;

    е) өнімді көкжиектерді бір – бірінен және пайдалану бағандарындағы аралық түсіру жағдайында оқыс сулардан тұйықтау үшін немесе құйрық бөлігін кесу мен екінші өзекті бұрғылауда;

    ж) кептеліс болуды азайту мен болмаудың  алдын алу үшін ұңғының түпке  дейінгі аймағын жабу қажет;

    ЖТЖ  технологиясының негізгі талапты - ұңғыға іске асырылатын сұйықтықты соруды қамтамасыз етету тұйықтау агенті және тұйықтау аралығындағы тұйықтау құралдарын сақтай отыра орнын бастыру, яғни алдын ала ескерту немесе ертінділердің  қосымша араласуының ең аз мөлшерімен шектелу.  Мұндай нәтижеге жету  асырылатын ерітінділерінің ерігіштік қасиетінің болмауындағы алдын алу шараларында технологияның жағдайы мен операциялардың болмауын қамтамасыз етуде, сонымен қатар ұңғыда тығыздығы біркелкі сұйықтық толтырылған болса; ұңғының толтырылым сұйықтығының тығыздығына қарағанда тұйықтау үшін өндірілетін ертінді реагентінің тығыздығын көп пайдалану; ұңғылау пакерлерін пайдаланулармен  жетістікке жетеді. 

Тығындау  бұйымдары.

      Ұңғыларды тығындауға арналған цементтер және басқа байланыстыратын заттарды тығындау бұйымдары деп атайды.

      Тығындау  цементі – байланыстырып тұратын  заттар қоспаларынан (портландцемент, шлак, ізбес тас, пластмасса және т.б), минералдық (кварцтық құм, асбест, саз, шлак және т.б) немесе органикалық (целлюлоздық өндірісінің қалдықтары және т.б) берік цементті тасқа айналып қататын суға ерітуден немесе басқа ерітінді сұйықтығымен ерітуден соң пайда болуға көмектесетін қоспалардан тұратын өнім.

      Еру сұйықтығына қарай келесі тығындау ерітінділерін ажыратады: су, су-эмулсиондық (сулы мұнайлы), мұнай цементі (дизельді отын, шекті керосин, сусыз мұнай және т.б), қатып қалу уақыты бойынша – 40 мин. кем қатып қалу уақытымен тез арада қататын; жеделдетіп қатыратын (40 минуттан 1 сағ. 20 минутқа дейін), қалыпты қататын (1 сағ. 20 минуттан 2 сағатқа дейін), баяу қататын (2 сағаттан аса).

      Ұңғыларды цементтеу үшін тығындау портландцементтің  әртүрлі сортын пайдаланады, олардың  көрсеткіштерін техникалық жағдайларға  қарай анықтайды.

      Тығындау  цементтерінің артықшылықтары: қатудың баяу басталуымен; жоғары беріктілікпен сол сәтке сәйкес қатудың жеделдеп басталуы; ұстап қалу және қатудан соң төмен өткізгіштігі; үлкен ағымдылығымен; жоғары тығыздылығымен.

      Сынау температурасымен қолдану шарттарына қарай тығындау цементтерінің үш класын ажыратады:

а) 22±2^оС сынау температурасымен «салқын» ұңғыларға арналған (ХЦ);

б) 75±3^оС сынау температурасымен «ыстық» ұңғыларға арналған (ГЦ);

в) жоғары температуралар ұңғыларға арналған (ВЦ), олар өз кезегінде бірнеше топтарға бөлінген (100, 120, 150, 170 және 200^оС дейін).

      40^оС забойдағы температурасы кезіндегі ұңғыларды цементтеу үшін «салқын» ұңғылар үшін тығындау цементін пайдаланады,  75 ^оС температура кезінде – «ыстық» ұңғыларға арналған тығындау цементі, 75 ^оС жоғары температура кезінде – аса терең ұңғыларға арналған арнайы цементтер.

      Цементті  ерітінділердің ұстап қалу мерзімдері және ыстық және салқын ұңғыларға  арналған цементті тас үлгілерінің  беріктілігі туралы деректер V.ІІ кестесінде берілген.

V.ІІ  кестесі

      Цементті  ерітіндінің ұстап қалуының басталуы жылжымалық шығыны мен ерітінді қоюлануымен  сипатталады. Ұңғыдағы цементті ерітінді қатуына су-цементті қатынасы, былғау дәрежесі, су, мұнай және газ болуы  және құрамы, температура мен қысымына байланысты.

      Су  цементті қатынасы – судың массалық мөлшерінің құрғақ цемент массалық мөлшеріне  қатынасы (В:С). Ұңғыларды цементтеу  үшін 0,4-тен 0,5 дейін сулы цементті қатынасы бар тығындау ерітіндісін қолданады. 
 

Цементті  ерітінді және тастың қасиеттерін реттеу.

      Цементті  ерітінді және тастық қасиеттерін ерітіндіге толықтырғыштар енгізумен, активті  қоспалар немесе химиялық реагенттер өңдеуімен өзгертуге болады. Тығындау жүйелерінің параметрлеріне, олардың сандық өзгерісі технология қажеттілігі немесе ұңғылар жағдайларының ерекшеліктеріне байланысты болғандықтан, келесіге жатқызылады: тығындау ерітінділері үшін – қоюлану уақыты немесе ұстап қалу мерзімдері, тығыздығы, су берілуі, реологиялық қасиеттері, седиментациялық тұрақтылығы; тығындау тасы үшін – механикалық беріктілігі, өткізгіштігі, коррозиялық тұрақтылығы және т.б.

      Цементті  ерітінділер ұстап қалу мерзімдерін  ұлғайту үшін реагенттер – баяулатқыштарды  қолданады, қысқарту үшін – жеделдеткіштерді. Жеделдеткіштерді -2-ден 40^оС дейін температура кезінде қолдану ұсынылады, ал ұстап қалу мерзімдерінің баяулатқыштары – қоқысты цементтер үшін 60^оС оғары.

      Цементті  ерітінділер су берілуінің төмендеткіштерін қолдану РИР барлық түрлерінде қолдану  ұсынылады.

      Реагент-баяулатқыштар  ретінде қолданылады: сульфитті-спиртті барда (ССБ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) әртүрлі маркалары, орманды химиялық полифенолдар (ПФЛХ), ПЛ маркасының синтаны, шарапты-тасты қышқыл (ВКК), техникалық шараптың тас (ТВК), шараптық-тастық және бор қышқылының қоспасы (ВК және БК) трилон Б, сегнетті тұз, лимонды қышқылы және т.б.

      Реагент-баяулатқыштар  ретінде натрий хлоридтері және кальций  хлоридтері, хлорлы алюмини, ас содасы, сұйық шыны және т.б.

     Ұстап қалу және қатудың жеделдеген мерзімдерімен  бірге кальций хлориді және натриймен қатар цементті ерітінділердің бастапқы жылжымалылығын біршама жоғарылатады.

     Әртүрлі химиялық реагенттер көмегімен тығындау ерітінділері тығыздығы және цементті тас беріктілігін реттеуге болады.

     Ерітінділер тығыздығын төмендеуі жоғары газ (ауа) болуымен реагенттер және материалдар енгізілуімен соңына дейін аяқталады: жеңіл органикалық және органикалық емес материалдар немесе реагенттер және де судың елеулі мөлшерін ұстай алатын бұйымдар. Осы мақсаттар үшін ең нәтижелісі реагент-құрылым тудырушылар (мысалы, гипан), 1000 кг/м³ жақын тығыздығымен пластмасса типіндегі материалдар бентонитті саз ұнтақтары, яғни суды жақсы ұстап тұратындар.

     Тығындау ерітіндісінің тығыздығын  жоғарылату ауырлатушы қоспалар (барит, магнетит, гематит және т.б), кварц құмдары енгізуімен мақсатына жетеді; реагент-пластификаторлар ерітінділері бір мезгілде өңдеумен су цементті қатынастың төмендеуімен.

     Механикалық беріктілік және тығындау тасының өткізгіштігі ерітіндіге әртүрлі бұйымдар және химиялық реагенттерді енгізу жолымен реттейді.

     Барлық  температуралық жағдайда портландық және шлактық цементтердің механикалық  беріктілігі ұлғаяды, ал өткізгіштігі сулы цементті қатынас төмендеуі  кезінде кемиді; жоғары температура мен қысым жағдайларындағы әрекет тығындау ерітіндісіне кварцтық құм енгізілуіне мүмкіндік береді.

     Көп емес мөлшерлерде (5-8% дейін) сазды қосу жоғары температуралармен қысымдар жағдайларында портланд цементті және шлакты цементті тасының механикалық  беріктілігі жоғарылауына көмектеседі.

     Химиялық  реагенттер мөлшерін ұңғы сипатына, цементтеу тәсіліне және тығындау цементінің сортына қарай зертханалық жолмен анықтайды. 

     Цементті  тасымалдау және сақтау.

     Цементті  қағаз қапта немесе арнайы машина-цемент тасығыштарда тиейді.

     Оны қораптауға көп қабатты (4, 5, немесе 6 қабатты) келесі белгілері бар қағаз қаптарын қолданады: зауыттың атауы, цементтің атауы, зауыт партиясының номері, жылы, айы және сыйымдылыққа қаптау саны. Цемент тасымалдағышта тиелген цементті сондай мәліметтері бар құжатпен алып жүреді. Оны түрлер бойынша бөлек сақтайды.

     Тасымалдау  және сақтау кезінде цементті ылғал  әсерінен және бөгде қоспалар ластануынан  алдын ала сақтау қажет. 

     Тығындау  ұңғыларының әдістері.

     Жағаланған  бағандар және бағаннан тыс кеңістіктің  герметикалық еместігінің негізгі  әдісі – ұңғының сүзгі тесігі арқылы немесе бөтен сулар кіріп кетуінен мұнай горизонтын сенімді тұйықтау үшін қажетті ерітіндінің есептеу көлемінің бағанына немесе қабатқа басу мақсатымен бағанда кемшілік арқылы қысым үстінде тығындау. Бұл кезде қабатқа ерітіндіні баяу сыққан сайын, қысымы жоғарырақ, бөгде сулар қозғалыстарының жолдары сенімдірек жабылады, мұнай қабатының тұйықталуының өзі нәтижелі болып келеді. Сонымен бірге бірақ қысым осы пайдалану бағаны үшін жіберілетін ішкі қысымынан аспауы тиіс (оның жай күйі, диаметрі және құбырлар темірінің маркасын есептегенде). Кері жағдайда баған сынып кетуі немесе майысуы мүмкін.

     Қысым үстінде тығындау әдісін операцияның есептеу ұзақтығы және толтырылуына ұңғыны тексерген кезде бағандағы сұйықтықтың динамикалық деңгейі орналасуына қарай қысым үстінде жоспарлау қажет, ол тығындау бұйымының қоюлану мерзімінен 75% аспайтындай құрауы тиіс.

     Практика  жүзінде қысым үстінде тығындаудың  келесі түрлерін қолданады.

     Стаканның келесі бұрғылауымен құбыр арқылы қысым  үстінде тығындау. Ұңғыға НКТ түсіреді және бағандағы кемшілік немесе сүзгінің жоғарғы тесіктерінен 5-10м биік орнатады және олар арқылы қысым үстінде тығындау ерітіндісін сығады. Ерітіндінің қалған артық заттарын кері немесе тура жуу әдісімен жуып шаяды. НКТ ұшынан төмен ұңғыда жасалатын стаканды қатқан соң қайнатады.

     Цементті  ерітіндінің артық заттарын жуумен құбыр арқылы қысым үстінде тығындауды бағандағы цементті қайнатуды болдырмаған  жағдайда қолданады. Бұл жерде НКТ  ұшы сүзгінің жоғарғы тесіктерінде орнатылуы тиіс. Қабатқа ерітіндіні сыққан соң НКТ бағанын ұлғайтады және ұңғыдан тығындау ерітіндісін жуады. Бұл операцияны құбырларды ұлғайтпай да орындауға болады, ол үшін олардың ұшын сүзгінің тесіктеріндегі төмендегілерінен төмен орнату қажет. Ондай жағдайда ұңғыдан тығындау ерітіндісін жуу үрдісі бұл кезде қабатқа қарсы қысыммен өтеді, ал жуудың өзі цементтің қатуының басталуына дейін аяқталуы тиіс. Бұл әдіс мұнай цементті ерітінділерін пайдалану кезінде қолдану ұсынылады.

     Аралас  әдістерді ерітінді ұстап қалу соңына дейін қысым үстінде ұңғы қалдыру қажеттілігі кезінде қолданады. Оның мәні келесідей НКТ төменгі ұшын сүзгінің төменгі тесіктерінде қондырады. Құбырлардан тығындау ерітінділерін айдау және ығыстырудан соң соңғыларын олардың ұшы ерітінді деңгейінен жоғары болатындай ертіп көтереді; сосын сағасын герметизирлейді, тығындау ерітіндісін құбырға сұйықтық айдаумен қабатқа бастырады немесе бір мезгілде құбырға және құбырдан тыс кеңістікке. Сосын ұңғыны ауа кірмейтіндей жабады және ерітінді ұстап қалу соңына дейін қысым үстінде қалдырады.  

     Жағаласындағы баған арқылы қысым  үстінде тығындау

     Бұл әдісті жағасындағы бағандардың  өтпелі кемшіліктерін тұйықтау және олардың соңында цементті сақинаны өсіру үшін қолданады және де тығындау қоспаларын бастырған соң артық  қысымнан баған босауын жібермейтін РИР өткізу жағдайлары кезінде өнімді емес горизонттар арасында қабат аралық ағымдар каналдарын тығындау үшін қолданады.