Cтраница 3
Рассмотрим также движение газа в скважине, пробуренной в зоне с большим этажом многолетней мерзлоты. Это представляет практический интерес для определения места образования гидратов в стволе скважины, так как в ближайшее время на территории распространения вечной мерзлоты будут сданы в эксплуатацию крупные газовые и газоконденсатные месторождения, как, например, Уренгойское, Пурпейское и другие. Учитывая, что мощность многолетней мерзлоты может достигать 1000 м и более, например в районе Маркинской опорной скважины 1400 м [215], будем принимать различные значения геотермического градиента и коэффициента теплопередачи в зоне многолетнемерзлой породы и зоне пород с положительными температурами. [31]
При высоких температурах и давлениях время, в течение которого подвижность цементного раствора остается удовлетворительной, может оказаться недостаточным для завершения цементирования. При низких положительных температурах процесс загустевания может идти настолько медленно, что цементный раствор в течение длительного времени после окончания цементирования остается жидким. Это отрицательно сказывается на качестве разобщения пластов. При отрицательных температурах, например, в зонах многолетнемерзлых пород, цементный раствор вообще может не схватиться, замерзнет лишь вода затворения. [32]
Дисперсные системы обладают способностью получать и отдавать тепло. Эта способность используется для охлаждения долота и забойных двигателей, а также для нагревания или охлаждения призабойной зоны и стенок ствола скважины. По мере того, как в системе увеличивается жидкостная фаза, теплоемкость возрастает. Невысокая теплоемкость газообразных агентов по сравнению с теплоемкостью буровых растворов позволяет использовать воздух, туман и пену в зонах многолетнемерзлых пород. Однако воздух ( газ) не обеспечивает необходимого отвода тепла от долота и электробура. [33]
Применение добавок ускорителей твердения и пластификаторов должно повышать долговечность. Однако пластификаторы, как правило, замедляют процессы твердения вяжущих к поэтому применение их в больших дозах нежелательно. Отрицательное влияние на стойкость камня к действию циклических температур оказывают добавки глины в цементный раствор. Во-вторых, глинистые-частицы, находящиеся в камне, уменьшают его прочность. Это значит, что при креплении скважин в зоне многолетнемерзлых пород нецелесообразно применять гелыдемент-ные растворы. Хорошую перспективу для крепления скважин могут иметь белито-алхшинатныб цементы, сочетающие в себе преимущества алкшинятных вяжущих и портландцементов. [34]
С целью предупреждения промораживания жидкости в скважинах при бурении в зонах многолетнемерзлых пород в США предложен оригинальный метод. Он заключается в изоляции стенок скважины от раствора с помощью устанавливаемой в ней по всей мощности зоны надувной трубы. При подаче воздуха труба расширяется и прижимается к стенкам скважины. Давление воздуха в трубе поддерживается равным давлению жидкости в скважине. Данная система может быть легко извлечена из скважины. После проходки зоны многолетнемерзлых пород ствол скважины во всех случаях закрепляется обсадными трубами. [35]
В большинстве скважин в районах севера Западной Сибири газоносные отложения сеномана, к которым приурочены крупнейшие месторождения, вскрываются при закреплении ствола скважины только одним кондуктором. Поэтому к качеству крепления в многолетнемерзлых породах предъявляют высокие требования. Бурить под кондуктор растворами с положительной температурой необходимо с максимальными механическими скоростями для уменьшения растепления мерзлоты. Температуру бурового раствора рекомендуется поддерживать ниже 10 С. Глубина спуска кондуктора должна превышать не менее чем на 100 м мощность неустойчивых при растеплении многолетнемерзлых пород. Для цементирования обсадных колонн, перекрывающих зону многолетнемерзлых пород, используют тампонажный цемент с добавкой ускорителя схватывания - хлористого кальция. Оптимальная добавка хлористого кальция к растворам составляет 4 - 8 % от массы воды, на которой затворяется цементный раствор. [36]
На огромной территории бассейнов Оленека, Вилюя, Лены, Ана-бара и нижнего течения Енисея, сложенных карбонатными породами нижнего палеозоя, карст развит слабо. При этом в восточных районах он выражен слабее, чем в менее континентальных западных частях, отличающихся к тому же большей тектонической подвижностью и раздробленностью. Интенсивность карстовых процессов на территории распространений многолетнемерзлых пород в целом ослаблена и затухает в северном направлении. Зимой на длительное время карстообразование на глубине замедляется, а на поверхности почти совсем приостанавливается. Весной, наоборот, под действием талых вод карст интенсивно развивается. Кроме того, мерзлота концентрирует сток, а низкие температуры повышают растворимость карбонатных пород. Столь различное действие мерзлоты на процесс карстообразо-вания определяет его специфику в зоне многолетнемерзлых пород. [37]
Эксплуатационные Б.с. по виду разрабатываемой залежи подразделяют на скважины нефтяной, газовой и водной залежи, по выполняемой функции - на добывающие, нагнетательные, оценочные, контрольные ( пьезометрические, наблюдательные), по эксплуатационному состоянию - на действующие, ремонтируемые, бездействующие, законсервированные и ликвидированные. В зависимости от глубины и назначения Б.с., условий бурения стенки скважин закрепляют или оставляют незакрепленными. Крепление ствола не производят для горнотехнических ( напр. Они имеют наиболее сложную конструкцию, которая определяется размерами частей ствола, обсадных колонн и цементного кольца в пространстве за обсадными колоннами; видом и количеством обсадных колонн; оборудованием обсадных колонн, устья и забоя Б.с. Обсадные колонны ( направляющая, кондукторная, промежуточная и эксплуатационная) предназначены для крепления стенки частей ствола Б.с. и изоляции зон различных осложнений, а также продуктивной толщи от остальной части геологического разреза. Обычно они свинчиваются ( свариваются) из стальных труб, в мелких скважинах применяют обсадные трубы из пластмассы и асбоцемента. Кондукторная колонна ( кондуктор) - вторая обсадная колонна, спускаемая в ствол Б.с., предназначена для перекрытия верхних неустойчивых отложений, водоносных от поглощающих пластов, зон многолетнемерзлых пород и т.п. На нее устанавливают противовыбросовое оборудование; кольцевое пространство за колонной обычно цементируют по всей длине. Промежуточную обсадную колонну спускают в случае необходимости после кондукторной для крепления неустойчивых пород, разобщения зон осложнений и водоносных горизонтов. [38]