Формированию проницаемого цементного камня способствует введение в цементный раствор пористых наполнителей, предварительно насыщенных водой или легкой нефтью. В качестве наполнителей можно применять керамзитовый песок, гранулированную пензу и другие материалы, обладающие открытой пористостью. Рациональные размеры гранул наполнителя — 0,5 — 3,0 мм. При этом гранулы свободно проходят через клапанные узлы насоса. Предварительное насыщение гранул жидкостью под вакуумом позволяет сохранить их первоначальную проницаемость и предупреждает попадание цементной суспензии или ее фильтрата в поровое пространство гранул. Приготовленная таким образом цементная смесь седиминтационно устойчива.
Известные способы укрепления призабойной зоны цементно-песчаными и смоло-песчаными смесями имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что не всегда удается получить при выполнении одной операции два желательных результата — достаточно механически прочный камень, предотвращающий разрушение породы и его удовлетворительную проницаемость, обеспечивающую поступление пластового флюида в скважину.
В значительной степени повысить эффективность работ можно, используя в качестве крепящего материала цементно-соляно-керамзитовую смесь (ЦСКС).
Для приготовления 1 м3 смеси требуется: цемента тампо-нажного 200 кг, жидкости для затворения цемента 0,16 м3, диз-топлива 0,5 м3, керамзита фракции 0,4 ÷2,5 мм, 0,6 м3 (насыпью).
Состав жидкости затворения: ССБ 20-процентой концент рации 2 л, дубовый экстракт 1 л, поверхностно-активное вещество ОП-10 — от 1 до 2,5 л, хлористый кальций — от 0,6% при температуре пласта 65°С до 2% при 30°С, воды 155 л.
ССБ и дубовый экстракт используются как пластификаторы цементного раствора, хлористый кальций — для компенсации влияния замедлителей на твердение цемента, каковыми в данном случае являются ССБ и дубовый экстракт.
Такая смесь устойчива при нормальных условиях до 1,5÷2 ч, но в скважине под повышенным давлением часть воды отфильтровывается в керамзит и эмульсия теряет стабильность.
Стабильность эмульсии характеризуется временем, в течение которого из смеси выделяется 20% дизтоплива. Оставшегося количества достаточно для обеспечения подвижности, ра-стекаемости смеси, которая должна составлять по конусу Аз-НИИ 17÷19 см. За 40 мин÷1 час она может снизиться до 13 см, что является нижним пределом прокачиваемости сме- Ц) сей насосом.
В зависимости от состава и пластовой температуры смесь затвердевает через 1÷2 суток, образуя камень с прочностью на сжатие до 5,2 МПа и проницаемостью до 0,9 мкм2.
Особенностью ЦСКС является высокая концентрация твердого наполнителя и возможность образования хорошо проницаемого камня значительного в условиях призабойной зоны объема. Поэтому наиболее подходящими объектами для укрепления являются:
— проработавшие длительное время скважины, призабойная зона которых сильно дренирована и имеет место ее разрушение с выносом породы на поверхность или образованием песчаноглинистых пробок в эксплуатационном забое;
— частично обводняющиеся скважины, в которых наблюдается разрушение призабойной зоны;
— скважины, в которых из-за разрушения пласта произошло нарушение эксплуатационной колонны в зоне фильтра.
До проведения основной операции по укреплению призабойной зоны проводят подготовительные работы.
Определяют для конкретного объекта необходимый объем крепящей смеси, подготавливают необходимые материалы, емкости объемом 1,5÷2 м3 в количестве 3 шт. В зависимости от поглощающей способности пласта заполняют (глушат) скважину пластовой водой, соленым раствором или гидрофобной эмульсией. Промывают скважину на 3÷5 м ниже фильтра эксплуатационной колонны. Проверяют техническое состояние НКТ и спускают их на 5÷7 м выше интервала, подлежащего укреплению.
Обвязывают агрегаты со скважиной — один с межтрубным пространством, другой — с трубным. В их мерники набирают по 3÷4 м3 воды для продавки смеси и необходимых промывок скважины. Спрессовывают все нагнетательные линии давлением на 15÷20 МПа.
Приготовление крепящей смеси производят непосредственно перед закачкой в скважину в следующей последовательности.
Согласно указанной рецептуре приготовляют жидкость для затворения цемента в объеме 160 л из расчета получения 1 м3крепящей смеси. При непрерывном перемешивании агрегатом в нее вводят 200 кг цемента. В полученный цементный раствор закачивают 0,5 м3 дизтоплива и тщательно в течение 5÷7 мин. перемешивают до образования равномерной консистенции цементно-эмульсионного раствора. В него при непрерывном перемешивании вводят 0,6 м3 керамзита фракции 0,4÷2,5 мм. Весь процесс приготовления смеси должен продолжаться 20—30 мин. Полученную цементно-соляно-керамзи-товую смесь сразу же закачивают по НКТ в призабойную зону. После 1÷3-суточного отверждения разбуривают стакан до нижних дыр перфорации и осваивают скважину плавным запуском.