Опытно-промышленные работы по внедрению технологии пеноцементирования

PILOT INDUSTRIAL WORK ON THE INTRODUCTION OF FOAM CEMENTING TECHNOLOGY

SHIGABUTDINOV A.S.1,
GIMATDINOV V.N.1,
SHAKIROV I.R.1,
OSIPOV R.M.2,
ABAKUMOV A.V.2
1 «Tatburneft-LUTR» LLC
Leninogorsk, 423250,
Republic of Tatarstan,
Russian Federation
2 «Tatneft» PJSC
Almetyevsk, 423450,
Republic of Tatarstan,
Russian Federation

В 2019 г. была изучена технология ликвидации поглощений с применением пеноцемента, используемая специалистами филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» в г. Перми «ПермНИПИнефтью». Совместно со специалистами Управления по строительству скважин ПАО «Татнефть» и Института «ТатНИПИнефть» компанией «Татбурнефть» рассмотрены детали данной технологии, результаты ее применения.

Авторами статьи дана предварительная положительная оценка экономической целесообразности проведения работ.

Показано, что применение пеноцемента эффективно и при цементировании обсадных колонн. Совместно со специалистами ООО «ПКФ «Цемогнеупор», г. Подольск, данная технология изучена и позволяет выполнять работы по цементированию скважин в условиях частичного поглощения и в зонах АНПД. Авторы отмечают, что использование тампонажной смеси с одновременной аэрацией позволяет снизить гидростатическое давление на «слабые» пласты, а структурообразующий наполнитель в составе цемента в совокупности с аэрацией раствора является дополнительным кольматантом зон поглощений.

The technology of liquidation of absorption using foam cement was studied, used by specialists of the «PermNIPIneft» branch of «LUKOIL-Engineering» LLC in Perm in 2019. Together with specialists from the Well Construction Department of «TATNEFT» PJSC and the Institute «TatNIPIneft», the company «Tatburneft» reviewed the details of this technology and the results of its application.
The authors of the article made a preliminary positive assessment of the economic feasibility of the work.
It is shown that the use of foam cement is also effective in cementing casing strings. Together with the specialists of PKF «Tsemogneupor» LLC, Podolsk, this technology has been studied and allows performing cementing of wells under conditions of partial absorption and in the oil production areas. The authors note that the use of grouting mixture with simultaneous aeration allows to reduce hydrostatic pressure on «weak» formations, and the structure-forming filler in the cement composition in combination with aeration of the solution is an additional co-matant of absorption zones.

Способам оптимизации и повышения эффективности процессов заканчивания скважин и качества цементирования в нефтегазовой промышленности всегда уделялось повышенное внимание. Наше предприятие занимается постоянным поиском оптимальных решений ликвидации поглощений и цементирования обсадных колонн. Слаженная работа с профильными службами основного нашего заказчика – ПАО «Татнефть» позволяет на стадии планирования и подготовки работ оценить перспективы и целесообразность применения технологий, а в процессе реализации решений непосредственно на скважине четко выполнить утвержденный план работ.
Технология ликвидации поглощений с применением пеноцемента подробно изучена специалистами ПАО «Татнефть» и ООО «Татбурнефть-ЛУТР». Отмечены преимущества пеноцемента: низкая плотность, высокие структурные свойства, высокая вязкость, низкая растекаемость, низкое водоцементное отношение, высокая прочность минеральной матрицы, хорошая разбуриваемость, высокая адгезия с породой, возможность расширяться при снижении давления (рис. 1).
Специалистами управления по строительству скважин ПАО «Татнефть» под руководством начальника управления Рамиса Фанисовича Сагатова был подобран ряд скважин для проведения опытно-промышленных работ (ОПР). Запланировали выполнить
4 скважинооперации.

Способам оптимизации и повышения эффективности процессов заканчивания скважин и качества цементирования в нефтегазовой промышленности всегда уделялось повышенное внимание. Наше предприятие занимается постоянным поиском оптимальных решений ликвидации поглощений и цементирования обсадных колонн. Слаженная работа с профильными службами основного нашего заказчика – ПАО «Татнефть» позволяет на стадии планирования и подготовки работ оценить перспективы и целесообразность применения технологий, а в процессе реализации решений непосредственно на скважине четко выполнить утвержденный план работ.

После определения скважины-кандидата совместно была подготовлена программа проведения работ. В лаборатории «ПермНИПИнефть» выполнили испытания пеноцементного материала под скважинные условия.
На скважине № 32003 Миннибаевской площади ПАО «Татнефть» 01.11.2019 г. были проведены опытно-промышленные работы по ликвидации зоны поглощения по технологии пеноцементирования «ПермНИПИнефть». Инженерно-технологическое сопровождение осуществляли представители «ПермНИПИнефти» и ООО «Татбурнефть-ЛУТР», пеноцементный материал и пенообразователь – ООО НПК «ИнТехБурение», Цементировочный комплекс – ООО «Татбурнефть-ЛУТР». Общий контроль и руководство вел сектор цементирования и ликвидации зон осложнений Управления строительства скважин ПАО «Татнефть».


Схема обвязки оборудования представлена на рис. 2.
Работы производились с предварительной установкой на глубине 820 м разбуриваемого пакера ПРК-195. После установки пакера ПРК-195 при исследовании под пакером при Р = 20 атм Q = 38 м3/ч. В скважину было закачано всего 30 т пеноцемента (последовательно 10 м3 базового пеноцементного раствора, 10 м3 аэрированного азотом пеноцементного раствора, 5 м3 базового пеноцементного раствора). Произвели продавку до глубины установки ПРК-195. Давление в конце продавки составило 100 атм. После обработки зоны цементирования (ОЗЦ), разбуривания ПРК-195 и цементного моста при исследовании под ГМП-195, установленного на глубине 815 м, получили результат при Р = 50 атм Q = 14,4 м3/ч.

Компания ООО «Татбурнефть–Лениногорское управление тампонажных работ» входит в состав ООО «Управляющая компания «Татбурнефть»» нефтесервисного холдинга «ТаграС». ООО «Татбурнефть-ЛУТР» оказывает услуги в сегменте цементирования скважин и сервисного сопровождения буровых растворов. Предприятие включает 3 филиала (в г.Лениногорске, Альметьевске и Нурлате), расположенных на юго-востоке Республики Татарстан. Также в составе управления имеются аккредитованная производственная лаборатория, склады хранения цемента и установки по приготовлению многокомпонентных смесей. Имеется значительный парк цементировочных агрегатов, цементовозов, БЦМ, СМН, УСО, станций контроля цементирования, а также высокопроизводительных цементировочных комплексов УНБС2-600*70, АТС-300*70. География деятельности включает месторождения Республики Татарстан, Республики Башкорстостан, Самарской, Ульяновской, Саратовской, Оренбургской областей, а также Пермского края.


На скважине № 5108 Елабужской площади 08.12.2019г. была проведена вторая скважинооперация в рамках опытно-промышленных работ по ликвидации зоны поглощения по технологии пеноцементирования «ПермНИПИнефть».
Работы производились с предварительной установкой на глубине 1150,8 м разбуриваемого пакера ПРК-195. По результатам гидродинамических исследований (ГДИ) выявлено 3 зоны поглощения: первая зона в интервале 1151 – 0 м, Кпр = 9,6 м3/ч/МПа; вторая зона в интервале 1151 – 1220 м, Кпр = 184,0 м3/ч/МПа; третья зона в интервале 1220 – 1285 м, Кпр = 8,0 м3/ч/МПа.

В скважину было закачано всего 26 м3 тампонажного раствора, приготовленного из 30 т пеноцемента (последовательно 9,3 м3 базового пеноцементного раствора, 9,6 м3 аэрированного азотом пеноцементного раствора, 7 м3 базового пеноцементного раствора). Произведена продавка изоляционного материала в пласт в V=10,0м3. Давления в процессе продавки: Рнач = 0,8 МПа,
Ркон = 1,2МПа. Разбуривание цементного моста (над пакером) и пакера ПРК-195 в интервале 1130 – 1151,3 м. Циркуляция – 20 – 60 % при Q = 32 л/сек. Приготовлено и закачано в скважину 36 м3 глинистого раствора и 5,3 м3 быстросхватывающегося состава (БСС). Разбуривание БСС в интервале 993 – 1151,3 м. Цемент средней твердости. Циркуляция – 95 % при Q = 33 л/сек.

На скважине № 32003 Миннибаевской площади ПАО «Татнефть» 01.11.2019 г. были проведены опытно–промышленные работы по ликвидации зоны поглощения по технологии пеноцементирования «ПермНИПИнефть». Инженерно–технологическое сопровождение осуществляли представители «ПермНИПИнефти» и ООО «Татбурнефть–ЛУТР», пеноцементный материал и пенообразователь – ООО НПК «ИнТехБурение», Цементировочный комплекс – ООО «Татбурнефть–ЛУТР». Общий контроль и руководство вел сектор цементирования и ликвидации зон осложнений Управления строительства скважин ПАО «Татнефть».

Разбуривание пакера ПРК-195 и цемента в интервале 1153,3 – 1172м. Во время разбуривания на глубине 1172 м, в шламе: цемент средней твердости – 57%, выбуренной породы – 30%, резиновой крошки – 10%. Циркуляция – 95% при Q = 33 л/сек. Разбуривание изоляционного материала в интервале 1172 – 1177 м (цемент средней твердости). Циркуляция – 95% при Q = 33 л/сек. На глубине 1177 м провал, нагрузка на долото 0 – 0,5 т. Проработка ствола скважины в интервале 1770 – 1285 м. Нагрузка на долото 0 – 0,5 т. Циркуляция – 95 % при Q = 33 л/сек. Скважина добурена до проекта 1648 м.
Обе скважинооперации выполнены с применением азотной установки. Опытные работы продолжаются.
Кроме того, применение пеноцемента показывает свою эффективность и при цементировании обсадных колонн. В связи с этим совместно со специалистами ООО «ПКФ «Цемогнеупор» г. Подольск была изучена данная технология, которая позволяет выполнять работы по цементированию скважин в условиях частичного поглощения и в зонах АНПД. Использование тампонажной смеси с одновременной аэрацией позволяет снизить гидростатическое давление на «слабые» пласты, а структурообразующий наполнитель в составе цемента в совокупности с аэрацией раствора является дополнительным кольматантом зон поглощений.

применение пеноцемента показывает свою эффективность и при цементировании обсадных колонн. В связи с этим совместно со специалистами ООО «ПКФ «Цемогнеупор» г. Подольска была изучена данная технология, которая позволяет выполнять работы по цементированию скважин в условиях частичного поглощения и в зонах АНПД. Использование тампонажной смеси с одновременной аэрацией позволяет снизить гидростатическое давление на «слабые» пласты, а структурообразующий наполнитель в составе цемента в совокупности с аэрацией раствора является дополнительным кольматантом зон поглощений.

От начальника Управления новых технологий в бурении ПАО «Татнефть» А.Я. Вакулы и начальника Управления по строительству скважин ПАО «Татнефть» Р.Ф. Сагатова было получено одобрение на проведение опытно-промышленных работ по цементированию эксплуатационной колонны с применением пеноцемента «СТРИМ-3П-30» и цементировочного комплекса ООО «Татбурнефть-ЛУТР».
На скважине № 32293 НГДУ «Альметьевнефть» 03.02.2020 г. проводились опытно-промышленные работы по цементированию эксплуатационной колонны 146 мм с применением пеноцемента «СТРИМ-3П-30» производства ООО «ПКФ «Цемогнеупор», г. Подольск. Схема обвязки тампонажной техники приведена на рис.3. На рис. 4 показан результат испытаний базового цементного раствора.
После спуска эксплуатационной колонны на глубину 1758 м выполнили расстановку и обвязку специальной техники. Работы по цементированию

Коллективами специалистов сектора цементирования и ликвидации зон осложнений Управления по строительству скважин ПАО «Татнефть», Института «ТатНИПИнефть» и ООО «Татбурнефть–ЛУТР» был выполнен большой объем операций для проведения ОПИ: гидравлическое моделирование, лабораторные испытания, подбор оптимального состава цементировочного флота, изготовление манифольда с пеногенератором и т.д. Непосредственные исполнители работ – коллектив Лениногорского цеха и инженеры по креплению скважин
ООО «Татбурнефть–ЛУТР» успешно провели опытные работы и доказали свой профессионализм.

выполнялись в следующей последовательности:
• Опрессовка цементировочной линии Р = 220 атм.
• Закачка буферной жидкости V = 9 м3 технической воды с добавлением 18 кг НТФ. Закачку выполняли с одновременной аэрацией компрессора СД-9/101М и подачей ЦА-320 с производительностью Qж = 8 – 10 л/с.
• Приготовление и закачка цементировочным комплексом УНБС2-600*70 тампонажного раствора в осреднительную емкость УСО-20. Закачка в скважину при совместной работе компрессора СД-9/101М цементировочным агрегатом ЦА-320 с производительностью
Qж = 8 – 10 л/с тампонажного раствора в объеме V = 62м3 (V = 20 м3 включено на вымыв) базовой плотностью
р = 1,68 – 1,7 г/см3 (из расчета: сухая смесь «СТРИМ 3П-30» 65 т + тех. вода р = 1,00 г/см3 V = 38,0 м3 с равномерным добавлением ПАВ «ПБ-Люкс» (2 л/м3). Ввод пенообразователя ПАВ «ПБ-Люкс» производится с применением дозирующего устройства в полуавтоматическом режиме. Закачка выполнялась с одновременной аэрацией компрессора СД-9/101М и подачей ЦА-320 с производительностью Qж = 8 – 10 л/с через специальную «Байпасную линию». Последние V = 4,5 м3 тампонажного раствора плотностью р = 1,68 – 1,7 г/см3 закачали без аэрации.
• Промывка линии, сброс пробки.
• Замещение (продавка) цементного раствора. Общий объем продавочной жидкости согласно плановым расчетным значениям составил V = 24,73 м3. Продавку осуществляли на буровом растворе БПСИР р = 1,35 г/см3.
• Во время закачки и продавки характер циркуляции был стабильным. На устье разделяющий буфер в объеме
V = 9 м3 и V = 24 м3 аэрированного цементного раствора.
Поглощений при цементировании не отмечено. Рабочее давление Рр = 30 атм. / Рстоп = 62 атм. Возврат жидкости составил 200 литров, ЦКОД герметичен. ОЗЦ – 48 часа (фото на рис. 5)

ВЫВОДЫ
Применение вышеназванных технологий дает следующие результаты:
• В равных геологических условиях скважин, в сравнении со стандартной технологией двухступенчатого цементирования, обеспечивается сокращение сроков строительства скважины (сокращение времени на подготовку ствола скважины перед цементированием, сроков ОЗЦ и т.д.).
• Удалось получить сравнительно более высокое качество цементирования в условиях потери циркуляции – до 50 %.
Опытно-промышленные работы на скважине № 32293 по испытанию тампонажного материала «СТРИМ-3П-30» с применением пеноцементной технологии проведены с положительным результатом.
Отметим, что вся подготовка к проведению опытных работ, также сами работы выполнены в строгом соответствии со стандартами ПАО «Татнефть» и ООО «УК «Татбурнефть». Коллективами специалистов сектора цементирования и ликвидации зон осложнений Управления по строительству скважин ПАО «Татнефть», Института «ТатНИПИнефть» и ООО «Татбурнефть-ЛУТР» был выполнен большой объем операций для проведения ОПИ: гидравлическое моделирование, лабораторные испытания, подбор оптимального состава цементировочного флота, изготовление манифольда с пеногенератором и т.д. Непосредственные исполнители работ – коллектив Лениногорского цеха и инженеры по креплению скважин ООО «Татбурнефть-ЛУТР» успешно провели опытные работы и доказали свой профессионализм.
Руководству и инженерам «ПермНИПИнефть», ООО НПК «ИнТехБурение», ООО «ПКФ «Цемогнеупор» выражаем благодарность за помощь в проведении работ.

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Шигабутдинов А.С.

    Шигабутдинов А.С.

    первый заместитель директора по производству – главный инженер

    ООО «Татбурнефть-ЛУТР»

    Гиматдинов В.Н.

    Гиматдинов В.Н.

    начальник Технологического сервисного центра

    ООО «Татбурнефть-ЛУТР»

    Шакиров И.Р.

    Шакиров И.Р.

    ведущий инженер-технолог Технологического сервисного центра

    ООО «Татбурнефть-ЛУТР»

    Осипов Р.М.

    Осипов Р.М.

    руководитель сектора цементирования и ликвидации осложнений Отдела заканчивания скважин Управления по строительству скважин

    ПАО «Татнефть»

    Абакумов А.В.

    Абакумов А.В.

    инженер-технолог сектора цементирования и ликвидации осложнений Отдела заканчивания скважин Управления по строительству скважин

    ПАО «Татнефть»

    Просмотров статьи: 889

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru