Metoder og teknologier til cementering af brønde: hvordan man forbereder og hælder injektionsmørtel

Sikkerhedsforanstaltninger under dræning af brønde.

6.1 Brønddræbende operationer kan påbegyndes
Først efter udarbejdelsen af en bilateral lov om brøndomlægning (Well Workover Act)
(formand for arbejdsgruppen og repræsentant for KPSS, KPSD).

6.2 Brønddæmpning
udføres af brøndopretningsforstanderen. Aflivning af brønden uden en plan
DET ER FORBUDT AT DRÆBE BRØNDEN UDEN EN PLAN.

6.3 Dræbning af brønde
skal generelt udføres i dagslys. I særlige tilfælde kan aflivningen
kan foretages om natten, forudsat at borehullet er belyst med mindst 26 mandskabsrum.
min. 26 mandehulledæksler.

6.4 Stedet med en størrelse på
40x40 m, hvor aggregaterne skal installeres, skal holdes fri for
6.4. Området på 40x40 m med aggregaterne skal holdes fri for fremmedlegemer og sne om vinteren.

6.5 Før lyddæmpning
Følgende skal kontrolleres inden dæmpning: alle skydeventiler og flangeforbindelser ved
alle slidventiler og flangeforbindelser på borehovedudstyret kan fungere; tilstedeværelsen af flow
Brønden bør inspiceres for at afgøre, om der er et problem med væsken.
Der arbejdes ikke på brønden, før årsagerne er afklaret og elimineret.

6.6 Skylleenheden og
6.6 Vaskeaggregatet og tankvognen skal være placeret på vindsiden i en afstand af mindst 10 m fra brøndhovedet.
10 m fra borehovedet. Samtidig skal enhedens og tankbilens førerhus
førerhuset på aggregat- eller tankvognen skal vende i modsat retning af brøndhovedet.
og gyllevognen skal være udstyret med gnistfangere, og afstanden mellem dem skal være mindst 1,5 m.
Afstanden mellem dem skal være mindst 1,5 m.

Spuleringsenheden, der desuden
Desuden skal enheden være udstyret med en sikkerhedsventil og en kontraventil.

6.7 Under aflivningsprocessen
6.7 Det er FORBUDT at fastgøre nogen af enhedens samlinger eller borehovedets tilslutninger, mens borehullet dræbes.
Fastgør IKKE nogen komponenter på værktøjet eller borehovedet eller rørledningerne. Følgende skal til enhver tid sikres
Manometeraflæsninger, bindelinen og personernes placering skal overvåges hele tiden. Trykmålere
skal være monteret på pumpeenheden og brøndudblæsningsledningen.

6.8 Ved aflivning af brønde
Trykket ved cirkulation af aflivningsvæsken må ikke overstige trykket i trykprøven
trykket i produktionskappen i den pågældende boring.

6.9 Demontering af vaskesnoren
6.9 Feltskylning må først påbegyndes, når trykket i trykledningen er faldet til det atmosfæriske tryk.
atmosfærisk tryk. Samtidig er porten på den strømmende armatur på brøndsiden
bør lukkes.

6.10. Efter afslutning
6.10 Når dræningsarbejdet er afsluttet, skal ventilerne på brøndsiden lukkes, området omkring brønden skal rengøres, og brønden skal lukkes.
Efter afslutning af aflivningsarbejdet lukkes ventilerne, området omkring brønden rengøres, og den aflivede brønd holdes ubenyttet i højst 36 timer.
6.11 Efter dræningsarbejdet skal afspærringsventilerne lukkes, området omkring borehullet skal rengøres, og borehullet skal tilstoppes og afventes til reparation i højst 36 timer.

I længere perioder
Brønden skal lukkes igen, inden der påbegyndes en workover-operation.
I tilfælde af længerevarende standsning skal boringen lukkes igen, inden reparationsarbejdet påbegyndes.

6.11. Efter afslutningen af alle
6.11 Efter afslutning af alle dræningsoperationer skal der udarbejdes en rapport om brønddræning.

I loven om aflivning af brønden skal følgende angives
6.11. Når alle dræningsarbejder er afsluttet, skal der udarbejdes en rapport om brønddræning:

-datoen for nedbrydning af brønden;

-dybdevægten af den dræbende væske;

-forbrug af dræbende væske ved cyklusser;

- start- og sluttidspunkter for aflivningscyklusserne;

-det indledende og det endelige tryk på den dræbende væske.

6.12. Loven om "færdiggørelse af brønddræberi" skal underskrives (med
vægt og volumen af aflivningsvæsken) af den person, der har foretaget aflivningen af boringen.
den person, der dræbte brønden, KRS-forstanderen og maskinføreren.

            Ansvaret for opfyldelsen af den instruktioner.

7.1 Til forberedelse
Forberedelse af brøndpladsen og brøndstedet med henblik på at dræbe brønden er CDNG's og KPDD's tilsynsførende for brønddræning.

7.2 For at sikre pålideligheden af
For troværdighed af data om det aktuelle formationstryk på det tidspunkt, hvor den ansvarlige brønd dræbes
CDNG's og CDPD's geologiske tjeneste.

7.3 Med hensyn til korrespondance af
den specifikke vægt af aflivningsvæsken i overensstemmelse med den beregnede værdi, der er angivet i ordreplanen
til at dræbe brønden, hele processen med forberedelse af brønddræning
Brøndtømningsprocessen udføres i overensstemmelse med brøndtømningsteknologien og sikkerhedskravene.
brønddræningen er KRS-holdets forarbejder ansvarlig.

Tillæg 1

VAR H O L D E R

af materialer
nødvendige for at forberede en kubikmeter aflivningsvæske svarende til
tæthed.

Væsken til fremstilling af opløsningen er
- Vand fra Cenomanien med en massefylde på 1,01 g/cm3.

Bilag 2.

MÅL

ring
rum afhængigt af

afhængigt af kolonnernes diameter

и
diameter af produktionsstrenge og slanger, der er ført i boringen.

Teknologi til tilslutning

De cementeringsmetoder, der anvendes i øjeblikket, er forskellige med hensyn til den måde, hvorpå cementeringsblandingerne (tilstopning) føres ind i rummet bag foringsrøret, og med hensyn til det anvendte teknologiske udstyr.

Der findes følgende ordninger for blandingsinjektion:

Direkte ordning. Under denne ordning injiceres blandinger direkte inde i foringsrøret, der løber ned til foringsskoen og ud i det ringformede rum og fylder det fra bunden og op til toppen af boringen.

Omvendt ordning. Injektionsmassen pumpes direkte ind i ringrummet, og fyldningen sker fra toppen og nedad.

Ved store boringer anvendes oftest den direkte ordning, og selve proceduren udføres i én cyklus, hvor hele den nødvendige mængde injektionsmasse injiceres.

Cementeringsudstyr

Brøndcementeringsudstyr bør være som følger:

• Cementeringsenheden, der sørger for blanding af mørtel og tilførsel af denne under tryk til borehullerne;
• Blandingsaggregat med samme formål som cementeringsaggregatet;
• cementeringshoved, som bruges til at skylle borehullet og lukke brøndens vægge;
• Sænkepropper, der anvendes som propper i tilfælde af en to-trins injektionsproces
• Andet udstyr som f.eks. sprøjtefordelere, metalslanger og højtrykshaner.

Enkeltfaset injektion

Enkeltfaset squeeze-cementering er blevet meget populær til cementering af vandboringer til husholdningsbrug. I dette tilfælde tilføres injektionsblandingen med overtryk til det ringformede rum af enheder monteret på et lastbilchassis eller en stationær platform, som er placeret i kort afstand. Cementblandingen bevæger sig nedad i søjlen, når bunden og fylder derefter hele ringrummet.

Der er en vis teknologi til cementering af boringer.. Før cementering skylles de, og der anbringes en bundprop i foringsboringen som en prop i hullet. Derefter bruges en betonpumpe til at pumpe blandingen. Når blandingen kommer ned i borehullet, presser blandingen proppen og skubber den op mod foringens "sko". Den øverste prop placeres derefter i foringsrøret, og vibropressen begynder komprimeringsprocessen, mens der injiceres mere beton i borehullet.

På det tidspunkt, hvor den øverste prop rører den nederste prop, anses komprimeringsprocessen for at være afsluttet, og at al den injicerede mørtel er fyldt op bag foringen. Når fugningsprocessen er afsluttet, skal mørtlen have op til 48 timer til at hærde helt. Enkeltfaset tilstopning anvendes til lavvandede brønde med enkel borehulsgeometri. Den største ulempe ved denne metode er, at det ikke er muligt at bestemme det tidspunkt, hvor mørtlen når "skoen" i borehullet.

To-trins eller to-cyklus cementering

To-trins cementering er specielt udviklet til tilstopning af oliereservoirer. Denne metode er meget effektiv, men den anvendes sjældent.

Metoden anvendes hovedsageligt under følgende betingelser:

• Når cementopslammet størkner på så kort tid, at det ikke er muligt at fylde rummet bag foringsrøret på én gang;
• Rummet bag huset skal opdeles i flere sektioner;
• Foringsrøret har en stor dybde, hvilket forhindrer tilstopning på grund af det meget høje tryk, der kræves for at levere blandingen.

Ved totrins-pressemetoden pumpes blandingen i to omgange. I den første cyklus injiceres en mængde blanding, der kun fylder en bestemt del af ringrummet. Efter hærdning, efter mindst 13 timer, sprøjtes den resterende mængde blanding ind for at fylde ringrummet helt ud.

Stramning af borehullet under nedlukning

Det første, der skal gøres inde i borehullet, er at desinficere det, fordi der dannes bakterier i borehullet, og det skal renses op. Til dette formål pumpes der f.eks. en vis mængde klor ind i brønden, og nøjagtig den samme mængde pumpes ud igen. Efter desinficering af borehullet skal det geologiske miljø omkring det rekonstrueres. Det ligner en lagdelt tærte, men meget forenklet kan alle lagene reduceres til to hovedtyper:

• den første er den type, der indeholder og leder vand. Denne type kaldes et grundvandsmagasin;

• den anden type, som hverken indeholder eller leder vand. Det kaldes uigennemtrængeligt.

I de intervaller, hvor der findes grundvandsmagasiner, hældes sand og grus, og ikke bare hældes, men i et sådant forhold, at filtreringsparametrene for hvert grundvandsmagasin genoprettes, og de intervaller, hvor der findes vandtætte tykkelser, betoneres.

Beskrivelse af de forskellige typer af tilstopning

Hvis vi ser nærmere på de geologiske årsager, kan vi sige, at i dette tilfælde kan det være, at grundvandsmagasinet simpelthen holder op med at udfylde sin rolle, hvilket ofte er en konsekvens af geologiske processer. Tekniske årsager er, når vandindtaget ikke er blevet vedligeholdt i en længere periode.

Alternativt kan der være tale om en overtrædelse af tekniske standarder under boringen. Arbejdet kan være udført med uhensigtsmæssige materialer, og der er ikke blevet foretaget reparationer eller vedligeholdelse i lang tid. Brøndtilslutning udføres også, når vandindtaget er bygget til midlertidig brug.

Hvordan kommer fugemørtlen ind i en brønd?

Der er flere grundlæggende måder at få mørtlen ind i ringmuren på. Hvis cementopslammet føres direkte ind i foringsrøret, kaldes denne metode direkte. Herefter fyldes den nederste del af borehullet langsomt op, og boringen fyldes langsomt op i ringrummet. Det er den type fodring, der oftest anvendes. Der anvendes to specielle propper til at kontrollere mængden af fugemørtel. Disse propper fungerer på følgende måde: Når mørtel pumpes, sprøjtes der yderligere væske ind under et bestemt tryk, hvilket lægger pres på den øverste prop. Derefter presser den mørtlen og den nederste del af borehullet. Der findes også en enklere metode med kun ét stik. Der anvendes normalt en trykmåler til at måle væsketrykket. Der findes også omvendt injektion, hvor mudderet kommer ind i annulus, men derefter ned gennem foringsrøret.

Der findes også en type cementering, der kaldes en et-trinscementering. Når dette bruges, går praktisk talt hele mudderpartiet igennem på én gang. Ved denne type cementering anvendes også en eller to plugs med direkte flow-elementer.

Ved totrinscementering kræves der lidt mere erfaring og konsistens. Denne mulighed er lidt mere kompliceret og bruges delvist til dybere vand. På sådanne dybder stiger modstanden, så det er meget vanskeligt at gøre alt på én gang, som i de ovenfor beskrevne metoder. For i det mindste at kompensere for denne dybde anvendes kravecementeringsmetoden. Disse ærmer danner ringe, der gradvist begrænser mudderets fremadskriden. Denne metode gør det muligt at foretage en gradvis injektion af de enkelte dele af brønden.

CEMENTERINGSPROCES

Den sidste fase af boreprocessen omfatter cementering af boringen. Hele strukturens levedygtighed afhænger af kvaliteten af dette arbejde. Hovedformålet med denne procedure er at erstatte boremudderet med cement, som også er kendt som injektionsmørtel. Ved cementering af borehuller tilføres en sammensætning, der skal hærde til sten. Der er flere måder at udføre cementeringsprocessen på i dag, men den mest anvendte er mere end 100 år gammel. Dette er en et-trins cementering af foringsrør, som blev introduceret i 1905 og anvendes i dag med kun få ændringer.

CEMENTERINGSPROCES

Teknologien til gennemførelse af Processen med brøndcementering forudsætter Cementeringsprocessen omfatter 5 grundlæggende operationer: for det første - blanding af tilstopningsopløsning, for det andet - indsprøjtning af tilstopningsopløsning i boringen, for det tredje - indsprøjtning af blandingen i borehullet, for det fjerde - fastgørelse af tilstopningsblandingen, for det femte - kvalitetskontrol af det udførte arbejde.

Før arbejdet påbegyndes, skal der udarbejdes en cementeringsplan, som er baseret på tekniske beregninger af processen.

Det er vigtigt at tage hensyn til de minemæssige og geologiske forhold, længden af det interval, der skal konsolideres, borehullets struktur og borehullets tilstand. I beregningerne bør der også tages hensyn til erfaringerne på det specifikke område

SÆRTRÆK VED INJEKTION

Cementering kan udføres i henhold til forskellige metoder til blanding i annulus, og desuden kan der anvendes forskellige værktøjer i arbejdsprocessen. Cementering af brønde kan udføres som direkte aftapning, idet denne ordning indebærer, at der tilføres cement til foringsstrengen, som passerer direkte til foringsskoen og videre ind i det ringformede rum, idet opløsningen pumpes fra bunden til toppen. I den omvendte ordning injiceres injektionsmassen i omvendt rækkefølge, fra top til bund.

Brønden kan cementeres i én arbejdsgang, hvor den nødvendige mængde injektionsblanding presses igennem på én gang.

Der anvendes totrinscementering, når borehullet er meget dybt. Den teknologiske proces er opdelt i individuelle intervaller, som udfyldes efter hinanden ved hjælp af udstyr. I modsætning til de ovennævnte metoder forudsætter manchetcementering, at en del af borehullet er beskyttet mod tilbagestrømning af injektionsmørtel. Kraven gør det muligt at isolere et område langs den produktive formations længde. En borehul kan have skjulte strenge og sektioner, hvis cementering kan adskilles i en separat gruppe.

Cementering af brønde, uanset hvilken metode der vælges til udførelse af arbejdet, har til formål at fjerne boremudderet fra annulus, hvilket er muligt ved at placere injektionsmørtel i annulus. Cementeringsinjektering sikrer fuldstændig fyldning af boreintervallet med injektionsmørtel; fjernelse af vaskevæske ved indtrængning af injektionsmørtel i det interval, der skal cementeres; beskyttelse af injektionsmørtel mod indtrængning af vaskevæske; dannelse af injektionsmørtel, som er meget modstandsdygtig over for forskellige typer af spændinger ned i borehullet; fremragende binding af injektionsmørtel med borevæggene og med foringens overflade.

VÆRKTØJER OG MATERIALER:

• cementerende aggregater, der er konstrueret til at blande blandingen og efterfølgende presse den under betydeligt tryk;
• udstyr til cementblanding;
• cementeringshoved til udførelse af spuling og yderligere cementering af borehullets vægge
• udstøbningspropper til totrinscementering;
• højtrykshaner;
• fleksible stålslanger;
• anordninger, der er beregnet til at sprede mørtlen.

Hærdningstid for beskyttelseslaget og kontrol af dets kvalitet

Hærdningen af fugemassen begynder umiddelbart efter, at fugningen er afsluttet. Den fuldstændige hærdningsproces afhænger af den omgivende temperatur, jordens sammensætning og fugtighed, materialet i huset samt egenskaberne og listen over komponenter i selve mørtlen. Hvis det ikke er muligt at fastslå, hvornår det beskyttende lag er fuldt dannet, skal du vente mindst 48 timer, før du udfører noget arbejde.

Efter to dage er det tilrådeligt at kontrollere det opnåede beskyttende lag. Mere præcise resultater kan kun opnås ved at bruge særligt professionelt udstyr. Der er tre metoder til at kontrollere mørtlens integritet:

• Akustisk. Teknikken er baseret på aflytning af huset i hele akslens længde og behandling af resultaterne via et computerprogram.
• Radiologisk. Målingen foretages ved hjælp af særligt radiologisk udstyr.
• Termisk. Temperaturerne under støbeprocessen måles.

Hvis der ikke er mulighed for at invitere fagfolk til at bedømme det udførte arbejde, kan cementlagets klarhed kontrolleres ved hjælp af en forenklet termisk metode. For at gøre dette måles temperaturen ved tarmvæggene i løbet af hærdningsperioden. Denne temperatur skal være på samme temperatur som den omgivende lufttemperatur og derefter 1-1,5 grader lavere.

Det sidste trin er rensning af borehullet for rester af blandingen. Hvis du gør det selv, kan du gøre det med en rende. Før kilden tages i brug, kontrolleres akslen for utætheder. Til dette formål pumpes der vand under tryk ind i akslen i 20-30 minutter. Hvis vandtrykket ikke er faldet med mere end 0,5 MPa i løbet af denne periode, er arbejdet udført godt.

Metoder til cementering af brønde;

Cementeringsmetoden vælges afhængig af de produktive formationers bundforhold, lithologiske sammensætning, permeabilitet og mætningsgrad. Der findes flere forskellige metoder til cementering af brønde:

Enkeltfaset cementering er den mest almindelige og består af følgende (Figur 73). Når foringsrøret er blevet ført ind i brønden, installeres et cementeringshoved ved brøndhovedet, og spulningen startes, indtil borevæskens massefylde er udlignet (borevæskens massefylde ved brøndhovedet skal være lig med massefylden ved brøndhovedet).

Før cementering påbegyndes, skal alle manifoldledninger fra cementeringsenheder til cementeringshovedet tryksættes til 1,5 gange arbejdstrykket i 3 minutter.

Inden cementopslæmningen pumpes ind i boringen, anbefales det at pumpe en buffervæske (vandopløsning af NaCl, CaCl osv.) ind i boringen.₂ osv. eller alkali NaOH) for at gøre mudderet flydende og reducere viskositeten og den statiske forskydningsspænding.

Cementopslæmningen cementeres derefter ved hjælp af cementeringsenheder og cementblandere, som pumpes ind i foringsrøret gennem cementeringshovedet. For at presse den beregnede mængde injektionsmørtel ind i det ringformede rum er det nødvendigt at frigøre en cementeringsprop, som holdes inde i cementeringshovedet af en låseskrue. Oven på cementeringsseparatorproppen pumpes salgsvæsken ind i foringsrøret.

Figur 73. Enkeltfaset cementeringsordning

De sidste 0,5-1 m3 salgsvæske pumpes af en cementeringsenhed. Som følge heraf "sidder" proppen på propperingen, hvorefter trykket ved cementeringshovedet stiger kraftigt. Dette er afslutningen på cementeringsprocessen.

To-trins cementering anvendes i de tilfælde, hvor der er problemer med at løfte opslammet op til den ønskede højde, eller hvor temperaturen i bunden af hullet er høj, hvilket begrænser tiden for en-trins cementering, eller når der kræves kontinuerlig cementering.

Til dette formål er foringsrøret forsynet med en cementafbrydermuffe, som installeres ved grænsen af cementeringsintervallerne. Cementeringen af det nederste interval udføres på samme måde som ved en etapecementering.

Før den anden batch injektionsmørtel pumpes med et volumen svarende til volumenet af den øverste del af ringrummet, slippes en ballon ned i borehullet. Når kuglen når frem til cementeringshylsteret, skubber kuglen hylsteret nedad under tryk og åbner sidehullerne, hvorigennem det andet skud injektionsmørtel frigives i ringrummet.

Kompetent forberedelse af gylle

En injektionsmørtel til cementering af brønde skal opfylde en række krav og besidde følgende egenskaber

• høje klæbeegenskaber på alle typer overflader;
• høj styrke efter hærdning, modstandsdygtig over for mekaniske belastninger;
• duktilitet og god flydeevne til at udfylde alle revner og hulrum;
• Kemisk neutralitet i forhold til de stampede jordlag;
• modstandsdygtighed over for erosion fra grundvand;
• manglende krympning ved hærdning.

Mørtlen skal også være af en sådan konsistens, at den let kan transporteres til borehullet og injiceres. Mørtel skal være godt skyllet ud af udstyret, må ikke være kemisk aggressivt over for udstyret og skal have en minimal tabsrate under transport til brønden.

Den anvendte cementopslæmning skal have en tilstrækkelig flydende struktur til at kunne pumpes af injektionsudstyret og have en høj styrke.

Processen til fremstilling af fugemørtel består i ensartet blanding af bestanddelene, efterfulgt af tilsætning af vand med specielle tilsætningsstoffer, der er opløst på forhånd.

De enkleste morterer, som du selv kan forberede, er:

1. Portlandcement + kvartssand (1:1) + særlige tilsætningsstoffer og vand for at opnå den ønskede konsistens. Denne mørtel har en lav massefylde og er vanskelig at fremstille, fordi. sandet i blandingen udfældes ofte, og mørtlen kan ikke anvendes.
2. Portlandcement + baryt (1,1:1) + særlige tilsætningsstoffer og vand. Ulempen ved denne mørtel er dens lave styrke.
3. Portlandcement + fyldstof. Asbest (på sandjord) og fibermaterialer anvendes som fyldstof.

Til fremstilling af cementeringsblandingen er det bedre at bruge tampon Portlandcement, som er en type cement baseret på silikater.

En sådan cement koster naturligvis mere end almindelig Portlandcement, men dens styrkeegenskaber er meget højere end for almindelig cement. Baryt er et tungt mineral, der øger mørtlens massefylde. Du kan købe baryt i en byggemarked, der sælger løse byggematerialer.

Særlige tilsætningsstoffer i cementmørtler er forskellige stoffer, der giver mørtlen særlige egenskaber. Disse omfatter:

• cementhærdningsacceleratorer (calciumchlorid, soda, kaliumchlorid), der anvendes, når cementeringen finder sted ved temperaturer under +5 grader;
• hærdningsinhibitorer, der anvendes til at forhindre hurtig hærdning (det drejer sig om calcium- eller natriumchlorider, natriumnitrit osv.);
• blødgøringsmidler for at opnå optimal viskositet (polymermodifikatorer);
• frostsikre tilsætningsstoffer (organiske siliciumforbindelser sammen med blødgøringsmidler);
• fugtabsorberende tilsætningsstoffer (stoffer afledt af forbindelser af sukker-, citronsyre-, vinsyre- og tetraoxyadipinsyre) osv.

Særlige tilsætningsstoffer blandes i vand, som derefter bruges til at forberede fugemørtlen. Mørtlen blandes ved hjælp af specielle maskiner, dvs. blandere. Nogle gange er det tilladt at blande manuelt, men det kræver en vis dygtighed og en stor arbejdsindsats.

Cementsten dannet ved hærdning af Portlandcement har høje styrkeegenskaber, tåler belastninger, mekaniske og fysiske påvirkninger.

Konklusion og nyttige videoer om emnet

Videoerne nedenfor omhandler brønde i olie- og gasindustrien, men princippet bag teknologien er det samme som for vandbrønde.

Proceduren for cementering af en brønd i en enkelt fase:

Specifikationer for produktion af kravecementering:

Teknologiske særtræk ved totrinscementering:

Cementering er en kompliceret proces, der kræver brug af specialudstyr. Det er dog ikke umuligt at udføre det selv. Efter korrekt valg og forberedelse af fugemørtel og brug af et minimum af udstyr kan man nemt selv udføre arbejdet.

Under alle omstændigheder vil en brønd uden en cementeret boring ikke holde længe, og omkostningerne ved at bore en ny vandkilde vil ikke være mindre.

Hvis du efter at have studeret materialet stadig har spørgsmål om, hvordan man korrekt cementerer en brønd efter boringen, eller hvis du har værdifuld viden om emnet, bedes du skrive dine kommentarer i feltet nedenfor.