Цементирование. 
Бурение скважин

Устье скважины не может удерживать вес тысяч фунтов обсадных труб. Начиная с определенного места, обсадную трубу для дополнительной стабильности закрепляют на стенке ствола скважины. Для этого ее цементируют. Цементирование нефтяных скважин представляет собой процесс смешивания и вытеснения цементного раствора по обсадной колонне и вверх по кольцевому зазору снаружи трубы. После схватывания цемента образуется связка между трубой и породой.

Цементирование преследует несколько целей:

• * прикрепляет трубу к скальной породе;
• * защищает трубу и продуктивные пласты;
• * герметизирует пласты, создающие неудобства, перед продолжением бурения;
• * предохраняет зоны высокого давления от выбросов;
• * обеспечивает опору для обсадной трубы;
• * предотвращает коррозию труб;
• * создает уплотнение на случай резкого скачка давления при продолжении бурения.

Цементирование делится на первичное и вторичное. Первичное цементирование проводится сразу после введения обсадной колонны в скважину, для того чтобы эффективно герметизировать и разделить каждую зону и защитить трубу. Вторичное цементирование выполняется после первичного. Обычно это часть ремонтных или восстановительных работ.

Первичное цементирование. Существует семь методов цементирования:

• * одностадийное цементирование по обсадной колонне, называемое нормальной технологией вытеснения;
• * многоступенчатое цементирование, применяемое на скважинах с критическими градиентами давления гидравлического разрыва пласта или если требуется тщательное цементирование последней обсадной колонны;
• * внутри колонное цементирование через бурильную трубу (используется для колонн большого диаметра);
• * многорядное цементирование (применяется для труб малого диаметра);
• * обратная циркуляция в критических пластах;
• * замедленное схватывание для критических пластов и для улучшения установки на место;
• * цементирование снаружи кольцевого зазора по рабочей колонне для кондуктора и других труб большого диаметра.

Из приведенных методов основными являются одностадийное и ступенчатое цементирование. Одностадийное цементирование вслед за буровым раствором, но перед пробкой на забое в скважину закачивается буферная жидкость: 1500— 2500 л воды или химического реагента. Вода или химический реагент служат для промывки и создают пространство между буровым и цементным растворами. Они также помогают удалить спекшийся буровой раствор из ствола скважины и смывают глину перед цементным раствором, снижая таким образом загрязнение. Цементировочные заглушки обычно представляют собой алюминиевые чушки, завулканизированные в литую резину. Когда нижняя пробка достигает муфты с обратным клапаном, разрывается диафрагма, выпускающая цементный раствор вниз по обсадной колонне, а затем вверх по кольцевому зазору снаружи трубы. Прочно смонтированная верхняя пробка выпускается, когда замешан весь цемент. Она поступает вслед за цементным раствором. Цементный раствор подгоняется буровым раствором или другой жидкостью для вытеснения цемента вниз по обсадной колонне. Пробка обеспечивает полное отсекание, когда достигает муфты с обратным клапаном. Заглушка, содержащая цементировочную головку, применяется для сброса пробок. Повышение давления нагнетания служит сигналом того, что верхняя пробка достигла муфты с обратным клапаном. Такая ситуация называется стуком заглушки. Для гарантии хорошей циркуляции и вытеснения цемента обсадная труба приводится в возвратно-поступательное или вращательное движение или одновременно в оба. Они не прекращаются в течение всего времени, необходимого для циркуляции, замешивания цемента и вытеснения.