СПОСОБ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИНЫ Российский патент 1997 года по МПК E21B43/11 E21B33/14 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к заканчиванию нефтяных и газовых скважин.

Известен способ закачивания скважины, включающий спуск на эксплуатационной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервале продуктивного пласта, цементирование его с последующей продавкой цементного раствора продавочной пробкой, выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости до соприкосновения их торцов со стенкой скважины [1]
Известен также способ закачивания скважины, включающий спуск на эксплуатационной колонне труб фильтра с телескопическим выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование его с последующей продавкой цементного раствора продавочной пробкой, выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости до соприкосновения их торцов со стенкой скважины [2]
Указанное техническое решение является более близким по технической сущности и может быть принято в качестве прототипа.

Недостатком как аналога, так и прототипа является то, что выдвижение телескопических патрубков осуществляют после закачки цементного раствора в заколонное пространство, в результате чего после выдвижения патрубков между их торцами и стенкой скважины образуется небольшой толщины цементная корка, затрудняющая проникновению кислотного раствора в пласт. Это приводит к увеличению продолжительности вскрытия пласта без создания дополнительного повышения давления внутри скважины, к продолжительности обработки пласта этим же кислотным раствором и наконец к продолжительности вызова притока продукции скважины.

Целью изобретения является повышение качества вскрытия путем исключения образования цементной корки между торцами патрубков, сообщающих пласт со скважиной, и продуктивным пластом.

Поставленная цель достигается описываемым способом, включающим спуск на эксплуатационной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование его с последующей продавкой цементного раствора продавочной пробкой, выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости до соприкосновения их торцов со стенкой скважины.

Новым является то, что выдвижение телескопических патрубков осуществляют перед цементированием дополнительной продавочной пробкой с разрушаемой диафрагмой, при этом продавливание этой пробки осуществляют химически разрушаемой вязко-упругой жидкостью, например полиакриламидо-меловым раствором.

Указанные отличительные признаки, по нашему мнению, являются существенными, поскольку на дату подачи заявки из патентной и научно-технической литературы авторам не известны способы того же назначения с такими отличительными признаками, создающими новый положительный эффект, несвойственный известным способам.

На фиг. 1 изображена скважина со спущенным фильтром в интервал продуктивного пласта, момент посадки дополнительной продавочной пробки на посадочное седло цементировочного клапана, при котором все патрубки выдвинуты и плотно прижаты к стенке скважины продуктивного пласта, а освобожденное пространство в отверстиях фильтра заполнено полиакриламидомеловым раствором; на фиг.2 то же, момент посадки продавочной пробки на дополнительную продавочную пробку в завершающей стадии цементирования обсадной колонны, при котором телескопически выдвинуты патрубки на обсадную колонну окружены цементным раствором; на фиг.3 и 4 элементы устройства, реализующего предлагаемый способ.

Спускаемый на обсадной колонне 1 фильтр представляет из себя установленные в фильтрационных отверстиях трубы обсадной колонны втулек 2, с упорами 3, выполненными под конус (см. фиг.3).

Втулки 2 с противоположной стороны от упоров 3 снабжены срезаемыми крышками 4. В полости втулок размещены выдвижные патрубки 5, которые со стороны полости обсадной колонны 1 перекрыты кислоторазрушаемыми пробками 6 с головками роликовидной формы с конической поверхностью 7 под конус упоров 3 втулок и другой конической поверхностью 8, направленной в сторону крышек 4 для взаимодействия с режущей кромкой дополнительной продавочной пробки 9 и утапливанияголовки пробок 6 во внутрь втулок 2. Полости патрубков 5 заполнены вязкопластичным веществом 10, например солидолом, пластилином или гудроном, во избежание попадания туда цементного раствора и образования в них цементного камня. Элемент 11 для связи втулок 2 с трубой обсадной колонны 1 выполнен в виде пластинчатой обоймы с отверстием под диаметр втулок 2. В верхней торцовой плоскости диафрагмы 12 дополнительной пробки 9 выполнена кольцевая проточка 13 для ослабления сечения и для последующего разрушения ее под действием повышенного давления после посадки пробки 9 на посадочное седло 14, цементировочного клапана 15 типа ЦКОД.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

После определения местоположения продуктивного пласта 16 фильтр опускают в скважину в состав обсадной колонны 1 в интервал продуктивного пласта (см. фиг. 1), снабдив его центраторами (центраторы не изображены), а низ обсадной колонны цементировочным клапаном 15 типа ЦКОД.

Затем в скважину вводят дополнительную продавочную пробку 9 и продавливают ее химически разрушаемой вязко-упругой жидкостью 17 в объеме, достаточном для заполнения фильтрационных отверстий фильтра, и с запасом, примерно 1,0-1,5 м³. В качестве такой жидкости может служить раствор полимеракрилового ряда, например полиакриламид или полиакриламид с добавками к нему карбонатными утяжелителями мела, глины и т.п.

В частности для этих целей можно использовать полиакриламидомеловый раствор следующего состава, мас.

Полиакриламид 0,1-3,0
Мел 0,8-30
Глина 0,5-16
Кальцинированная сода 0,08-1,0
Вода Остальное
Плотность и вязкость указанного раствора можно менять в широких пределах. Так, изменение вязкости вязко-упругого раствора этим составом можно добиться от текучего и до нетекучего состояния, начиная от 27 с до 5 мин. Оптимальная вязкость для данной технологии составляет примерно от 35 с до 1 мин при плотности раствора 1,25 г/см³.

Дополнительная продавочная пробка 9, достигнув зоны фильтра, своей кольцевой режущей кромкой срезает выступающие в ствол скважины части крышек 4 одну за другой по мере движения. При этом продавочная пробка 9 частично утапливает головки кислоторазрушаемых пробок 6 во внутрь втулок 2 и далее они, воспринимая давление продавочной жидкости, приходят в движение и перемещают патрубки 5 до упора их заостренного конца об стенки ствола 18 скважины (см. фиг.1 и 4). При упоре торца патрубков 5 о породу стенки скважины происходит посадка головки пробок 6 своей конической поверхностью 7 на ответную коническую поверхность упора 3 и ее фиксирование. По мере перемешивания пробок 6 в сторону стенок скважины происходит заполнение освободившейся пустоты втулок 2 вязко-упругой жидкостью полиакриламидо-меловым раствором 17 (см. фиг.1 и 4). Таким образом, при подходе продавочной пробки 6 к стоп-кольцу 14 цементировочного клапана 15 все полости втулок 2 заполняются полиакриламидо-меловым раствором, предотвращая тем самым попадание туда цементного раствора и их загрязнение в процессе цементирования.

Не прерывая процесс продавки продавочной пробки 9 за разделительной жидкости, закачивают цементный раствор с использованием цементированных агрегатов по обычной технологии. При посадке пробки 9 на стоп-кольцо 14 давление внутри скважины поднимается, что отмечается манометром, установленным на устье, и при достижении его расчетной величины диафрагма 12 продавочной пробки 9 разрушается. Цементный раствор, проходя через цементировочный клапан 15 и далее низ колонны, поступает в заколонное пространство (см. фиг.2). После закачки цементного раствора расчетного объема его продавливают продавочной пробкой 19, которая при своем крайнем нижнем положении садится на торец дополнительной продавочной пробки 9, что отмечается манометром на устье повышением давления. Затем скважину оставляют на ожидание затвердевания цемента (ОЗЦ), при этом давление внутри скважины не сбрасывают, а поддерживают в течение 30-40 мин выше, чем давление в затрубном пространстве, после чего давление внутри скважины сбрасывают. В течение этого времени давление в затрубном пространстве снижается до гидростатического, что исключает опасность перемещения патрубков обратно во внутрь втулок.

После ОЗЦ в полость колонны закачивают раствор соляной кислоты, которая, вступив в реакцию с мелом полиакриламелового раствора, разрушает его, а также полиакриламида и вступает в реакцию с кислоторазрушаемой магниевыми пробками 7, через 2 ч разрушает их, в результате чего происходит сообщение продуктивного пласта с полостью обсадной колонны. Затем с тем же, находящимся уже в скважине раствором соляной кислоты, производят обработку продуктивного пласта и вызов притока продукции пласта и скважину сдают в эксплуатацию.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого технического решения заключается в следующем. Использование его позволит сократить затраты времени на вскрытие и освоение скважины, предотвратит нарушения целостности цементного камня за колонной и за ее пределами при вскрытии пласта, следовательно, и преждевременное обводнение продукции скважины. Технология не требует сложного оборудования и других технических средств для его осуществления.

Использование: в нефтегазодобывающей промышленности, а именно к закачиванию нефтяных и газовых скважин при их строительстве. Обеспечивает повышение качества вскрытия и улучшения условий вызова притока продукции пласта. Сущность изобретения: по способу осуществляет спуск на эксплуатационной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта. Перед цементированием их выдвигают с помощью дополнительной продавочной пробки с разрушаемой диафрагмой. Продавливание этой пробки осуществляют химически разрушаемой вязко-упругой жидкостью, например полиакриламидо-меловым раствором, и далее скважину цементируют по обычной технологии с использованием цементировочных агрегатов. После ожидания затвердевания цемента закачкой раствора соляной кислоты разрушают вязко-упругую жидкость в полостях фильтрационных отверстий и сообщают полость эксплуатационной колонны с продуктивным пластом, после чего осуществляют вызов притока нефти или газа. 4 ил.

Способ заканчивания скважины, включающий спуск на обсадной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование ее с последующей продавкой цементного раствора продавочной пробкой, выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости до соприкосновения их торцов со стенкой скважины, отличающийся тем, что выдвижение телескопических патрубков осуществляют перед цементированием дополнительной продавочной пробкой с разрушаемой диафрагмой, при этом продавливание этой пробки осуществляют химически разрушаемой вязко-упругой жидкостью, например полиакриламидо-меловым раствором.