Применение волнового генератора при цементировании скважин

Сведения об авторах
  • ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина, Альметьевск, Российская Федерация
  • Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН (ИФЗ РАН), Москва, Российская Федерация
  • Институт «ТатНИПИнефть» ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина, Альметьевск, Российская Федерация
  • Институт «ТатНИПИнефть» ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина, Альметьевск, Российская Федерация
  • Институт «ТатНИПИнефть» ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина, Альметьевск, Российская Федерация
  • Институт «ТатНИПИнефть» ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина, Альметьевск, Российская Федерация

Аннотация

Добыча углеводородов неизбежно сопровождается задачами сохранения надежной изоляции продуктивного горизонта от других проницаемых горизонтов. Переход большинства нефтяных месторождений России к финальной стадии разработки означает падение рентабельности на одну скважину, поэтому важной задачей является сохранение эффективности эксплуатационного этапа в жизненном цикле действующего фонда скважин и максимизация их межремонтного периода для снижения затрат на одну скважину. Все это означает, что вопрос повышения качества цементирования скважин является достаточно острым, поэтому поиск методов воздействия на цементный раствор и, как следствие, на цементный камень и его рабочие характеристики, становится особенно актуальным за последний несколько лет. В настоящее время ремонтный фонд по месторождениям юго-востока Татарстана составляет 500-600 скважин в год. Следует отметить, что основными видами скважин являются скважинные межпластовые перетоки, которые, помимо экологических рисков, ведут к резкому росту обводненного скважинного продукта, делают добычу нефти нерентабельной. Более того, на борьбу с заколонными перетоками обычного затрачивается 20-50 % от стоимости строительства скважины в год. К причинам заколонных перетоков, возникающих еще во время ожидания затвердевания цемента, относится неверно подобранное водоцементное отношение суспензии, высокая проницаемость, чрезмерная водоотдача, преждевременное загустевание цементного раствора. Для устранения причин возникновения заколонных перетоков применяются методы, которые можно условно разделить на 2 группы: изменение или модификация компонентного состава цементного раствора с помощью специальных добавок и химических реагентов либо усовершенствование технологии закачки. Первая группа оказывает влияние на показатели цементного раствора, при этом решая проблемы низкой степени вытеснения бурового раствора, малой прочности цементного камня, зарождения усадочных и термодеструкционных процессов. Ко второй группе относится применение технологического оборудования, с помощью которого возможно модернизировать сам процесс цементирования либо элементы технологической оснастки таким образом, чтобы межколонное пространство было заполнено цементным раствором в максимальном объеме. В данной работе рассматривается метод из второй группы, при котором цементный раствор перед закачкой подвергается волновой обработке.

Ключевые слова

цементный каменьпористостьмикроструктураволновая обработкагенераторпластичность и седиментационная устойчивостькавитационно-волновой вихревой излучательвысокоскоростные турбулентные теченияактивизация частично гидратированного цемента

Литература

  1. 1.Мазурок, П.С. Влияние цементирования нефтяных и газовых скважин на экономику. Оценка экономических и экологических рисков – программное обеспечение СЕМ ЕХРЕРТ / П.С. Мазурок // Бурение и нефть. – 2015. – № 12. – С. 32-36. Scholar
  2. 2.Балаба, В.И. Жизненный цикл эксплуатационной скважины / В.И. Балаба // Инженер-нефтяник. – 2010. – № 4. – С. 14-19. Scholar
  3. 3.Пискунов, А.И. Заколонные перетоки и анализ причин их появления / А.И. Пискунов // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. – 2014. – № 1. – С. 141-144. Scholar
  4. 4.Нижник, А.Е. Совершенствование некоторых элементов технологической оснастки, направленных на повышение качества крепления скважин / А.Е. Нижник // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2008. – № 11. – С. 34-36. Scholar
  5. 5.Сулейманов, Б.А. О влиянии гранулометрического состава и наноразмерных добавок на качество изоляции затрубного пространства в процессе цементирования скважин / Б.А. Сулейманов, Э.Ф. Велиев // Научные труды НИИ Нефтегаз ГНКАР. – 2016. – № 4. – С. 4-10. DOI: 10.5510/OGP20160400293 Scholar
  6. 6.Заколонные перетоки, методы предупреждения. Опыт применения латексного газоблокатора / В.Д.Нурсканов, С.Г. Колесников, О.А. Кузнецов, О.А. Егоров // Бурение и нефть. – 2023. – № 52. – С. 50-53. Scholar
  7. 7.A simplified framework for orientation control of synthetic fibers in engineered cementitious composites using magnetic field / Khokhar Sikandar Ali [et al.] // Heliyon. – 2024. – Vol. 10, iss. 4. – P. e26056/ DOI: 10.1016/j.heliyon.2024.e26056 Scholar
  8. 8.Comparative effects of graphene oxide on the interfacial transition zone in silica fume-modified cement mortar at varying water-to-binder ratios / Sumin Im, Seongmin Cho, Junxing Liu, Peiqi Li, Dahyung Jin, Sungwon Sim, Seungmin Lim, Sungchul Bae // Case Studies in Construction Materials. – 2025. – Vol. 22. – P. e04230. DOI: 10.1016/j.csem.2025.e04230 Scholar
  9. 9.Effect of mechanical vibration process parameters on the cement plugs properties for abandoned wells / Hang-Ming Liu, Yang-Ye He, Ji-Fang Wan, Lin Chen, Xian- Zhong Yi, Yuan-Hua Zhou, Yu-Xian He, Xiang-Gui Ming, Lu Ren // Petroleum Sciences. – 2023. – Vol. 20, iss. 4. – P. 2428-2441. DOI: 10.1016/j.petsci.2023.07.011 Scholar
  10. 10.Бекбаев, А.А. Дисперсное армирование как фактор повышения качества облегченных цементных растворов / А.А. Бекбаев, Ф.А. Агаммов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2018. – № 8. – С. 38-42. DOI: 10.30713/0130-3872-2018-8-38-42. Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (Том 25, № 4, 2025)

Показаны 12 из 15

Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
21.11.2025
В выпуске
21.11.2025
Выпуск
Том 25, № 4 (2025)
Поделиться