Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 [ 98 ] 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Рис. 4.14. Изменение проницаемости k цементных образцов при различных сроках твердения. Условия твердения образцов:

1 - 22 °С; 2 - 75 °С; 3 - 110 °С и 30 МПа; 4 - 140 °С и 40 МПа; 5 - 200 °С и 60 МПа

стоянной и равной 60 - 70 мД для конкретного цемента и различных сроков твердения.

Таким обр азом, при температурах до 1 00- 11 0 °С по р т-ландцементные растворы затвердевают в камень с низкой проницаемостью, что не может быть причиной перетока газа из одного объекта в другой.

При более высоких температурах (>130 °С) и давлениях проницаемость портландцементного камня резко возрастает (30 - 80 мД). В последнем случае, если перепады давления достаточны, а расстояние между газовым объектом и резервуарами небольшое, вполне возможно начало развития движения газа. При установившемся движении каналы увеличиваются.

На изменение проницаемости портландцементного камня существенно влияет введение добавок и наполнителей.

В табл. 4.8 сведены данные о влиянии водоцементного отношения на проницаемость цементного камня, твердевшего при различных условиях.

Видно, что через 2 сут твердения при температуре 130 °С и давлении 40,0 МПа проницаемость камня из новороссийского цемента (по воздуху) составляла всего 2,25 мД (при во-доцементном отношении 0,5); с увеличением температуры до 150 и 170 °С проницаемость увеличивается до 60 - 80 мД, что

Т а б л и ц а 4.8

Влияние водоцементного отношения на проницаемость камня (в мД)

указывает на необходимость более тщательного контроля за плотностью в случае использования чистых портландцементов для цементирования глубоких высокотемпературных скважин.

При более высоких температурах и содержании значительных количеств воды в растворе (80-90 %) проницаемость камня достигала 100 - 150 мД. Бесспорно, цементный камень с указанной проницаемостью не может быть тампоном. Газ по нему, как и по каналу, может перемещаться в соседние горизонты.

4.2.8. ВЛИЯНИЕ ПЛАСТОВЫХ ВОД

НА ВОЗМОЖНОСТЬ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

ГАЗОПРОЯВЛЕНИЙ

(КОРРОЗИЯ, СУФФОЗИЯ)

Плотный непроницаемый камень, качество которого не снижается под действием различных факторов (температуры, давления и т.д.), очень устойчив к агрессивным водам вследствие необъемного (поверхностного) разрушения и отсутствия суффозии, выщелачивания и т.д. Обсадные трубы, корродируемые пластовыми водами, в таких случаях лучше сохраняются.

При определенных условиях проницаемость цементного камня является причиной обводнения скважин, перетока нефти и газа из продуктивных горизонтов. При установле-

нии через него фильтрации вод или газа разрушение камня интенсифицируется.

Фильтрация 5%-ного водного раствора сернокислого натрия при температуре 100 °С и более не вызывала закупорки пор цементного камня. С увеличением времени прокачивания проницаемость камня повышалась. При низких температурах (22 °С) после возобновления прокачивания 5%-ного водного раствора сернокислого натрия через 24 ч количество фильтровавшейся жидкости снизилось от 24 до 3 см3/см2 (перепад 2,5 МПа), что указывало на увеличение плотности портландцементного камня.

Твердение цементно-бентонитовых смесей состава 3:1 при температуре 60 °С способствовало уменьшению проницаемости образцов в коррозионной среде (близкой по составу к пластовым водам) в течение 3-6 мес. Проницаемость образцов состава 2:1 увеличилась, а из шлаковых смесей при этом уменьшилась. Известь за весь срок твердения выщелачивалась незначительно (около 10 %) по сравнению с исходными концентрациями СаО в смесях.

При температуре порядка 130 °С и давлении 20 - 30 МПа проницаемость возрастает и достигает значений десятков миллидарси, что, бесспорно, может способствовать прохождению газа при соответствующих перепадах давления и высоте столба цементного раствора между продуктивным горизонтом и другим коллектором.

Однако времени на образование таких каналов (если они могут являться каналами для движения газа) требуется значительно больше, чем срок затвердевания цементного раствора в затрубном пространстве.

Цементно-бентонитовые смеси составов 3:1 и 2:1 в условиях длительного твердения при температуре 100 °С в коррозионной среде имеют проницаемость в пределах 1 ,5-2,3 мД, водопроницаемость при перепаде 0,2 МПа равна нулю.

Цементно-песчаные смеси после твердения в условиях коррозионной среды при высоких температурах и давлениях показывают проницаемость, близкую к нулю.

Резюмируя сказанное, можно сделать вывод, что проницаемость тампонажного камня не может явиться причиной газопроявлений в процессе цементирования, ОЗЦ или сразу после него даже при ее увеличении вследствие воздействия коррозийных вод.