СПОСОБ УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНОГО МОСТА В СКВАЖИНЕ Российский патент 2000 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к газонефтедобывающей промышленности, в частности к установке цементного моста при капитальном ремонте, особенно скважин с высокими фильтрационными свойствами коллектора.

Широко известны способы установки цементного моста, при которых в скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НКТ) и закачивают до расчетной глубины цементный раствор, вытесняющий из трубного пространства промывочную жидкость. Затем трубы приподнимают и через межтрубное пространство прокачивают промывочную жидкость, срезающую избыток цементного раствора. (Справочник инженера по бурению /Под редакцией В.И. Мищевича, Н.А.Сидорова - Издательство "НЕДРА", Москва, 1973 г., стр. 398).

Однако указанные способы установки цементного моста при аномально низких пластовых давлениях и в поздней стадии разработки месторождения являются неэффективными из-за больших поглощений цементного раствора, которые приводят нередко к аварии (прихват труб) или, в лучшем случае, к безрезультатности работ.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ установки цементного моста в скважине, включающий спуск в скважину насосно-компрессорных труб на расчетную глубину, закачку расчетного объема цементного раствора и удаление его излишков (1).

Недостатком данного способа является кольматация цементным раствором всего интервала перфорации, большой расход тампонажного материала, повышение риска прихвата труб, не исключается поглощение при срезке избытков цементного раствора и т.д.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа установки цементного моста путем предотвращения поглощения цементного раствора.

Необходимый технический результат достигается тем, что в способе установки цементного моста в скважину насосно-компрессорных труб на расчетную глубину закачку расчетного объема цементного раствора и удаление его излишков, согласно изобретению после закачки цементного раствора насосно-компрессорные трубы извлекают из него, выдерживают цементный раствор до его схватывания в пределах 0,2 - 0,8 МПа, а насосно-компрессорные трубы спускают с устройством для удаления излишков цементного моста и до упора в цементный мост, при этом удаление излишков цементного моста производят разрушением цементного камня путем прокачки промывочной жидкости с расходом 6- 8 л/сек и давлением 45-50 атм.

Способ осуществляют следующим образом.

В скважину производят спуск насосно-компрессорных труб (НКТ) с навернутым на башмак специальным устройством до расчетной (планируемой) глубины. Затем готовят и закачивают цементный раствор в скважину до изолируемого интервала. После уравновешивания уровней жидкости в затрубном и трубном пространствах производят подъем НКТ выше кровли цементного моста на 40-50 м (для предотвращения прихвата НКТ).

Через некоторое время (после того, как убедились, что срок схватывания цементного раствора заканчивается) приступают к допуску НКТ со специальным устройством, предназначенным для разрушения излишков цементного моста, до расчетной отметки. Для этого подключают цементировочный агрегат (ЦА-320) через шланг высокого давления к НКТ и при спуске труб со скоростью 0,5-0,6 м/мин прокачивают промывочную жидкость с расходом Q = 6-8 л/с, при котором давление ЦА-320 составляет 45-50 атм. В этих условиях, за счет разрушающей силы струи, скорость которой достигает 25-30 м/с, происходит разрушение излишков цементного моста. Предлагаемый способ является более эффективным по сравнению с известными аналогами, что позволит использовать его для более точной установки цементного моста в скважинах, особенно с аномально низкими пластовыми давлениями (АНПД) и высокими фильтрационными свойствами продуктивного коллектора.

Следует отметить, что повышение прочности цементного камня выше названных значений снижает скорость, а впоследствии делает невозможным проведение работ по разрушению камня предложенным способом (верхний предел - до 0,8 МПа). В случае низких прочностных характеристик - до 0,2 МПа, так называемые конечные сроки твердения, цементный камень при размыве может переструктурироваться и образовать повторно цементный раствор, который при определенных условиях в процессе прямой циркуляции жидкости может схватиться в затрубном пространстве и привести к прихвату НКТ (нижний предел). После удаления излишков цементного моста предлагаемым методом производят проработку ствола скважины в интервале размыва и циркулируют жидкость в скважине не менее двух циклов.

Проведены промысловые испытания способа на скв. N 12261; 12262.

Ниже приведен конкретный пример осуществления способа установки цементного моста на скважине 12261 Уренгойского газо-нефтеконденсатного месторождения (УГНКМ).

1. Сведения по скважине
1.1. Эксплуатационная колонна 168 мм
1.2. Текущий забой 1237
1.3. Интервал перфорации 1200-1216 м
1226-1237 м
1.4. Насосно-компрессорные трубы 73 мм
1.5. Глубина спуска НКТ 1237 м
1.6. Скважина заглушена раствором ИЭР
1.7. Пластовое давление P_r=4,14 МПа
1.8 Поглощение жидкости глушения статический уровень - 250 м
1.9. Интервал установки цементного моста 1220 м - 1237 м
1.10. Необходимый объем цементного моста 0,5 м³
1.11. Удельный вес цементного раствора 1,75 г/см³
1.12. Количество сухого тампонажного цемента 0,55 т
1.13. Необходимый объем жидкости затворения 0,27 м³
1.14. Буферные жидкости: -
- нижний буфер - тех вода 1,4 м³
- верхний буфер - тех вода 0,3 м³
1.15. Объем продавки 3,35 м³
2. Последовательность технологических операций
2.1. Спускают HKT d = 73 мм с устройством для установки цементного моста в скважинах УГНКМ до глубины 1237 м.

2.2. Обвязывают один ЦА-320 для приготовления и закачки цементного раствора и буферных жидкостей; второй - для закачки продавочной жидкости.

2.3. Производят циркуляцию жидкости в скважине не менее двух циклов.

2.4. Приготавливают 0,5 м³ цементного раствора плотностью 1,75 г/см³. Отбирают пробу приготовленного цементного раствора.

2.5. Закачивают нижний буфер 1,4 м³ с мерника, цементный раствор, контролируя объем выходящей жидкости по мернику второго агрегата. Снова переключают забор жидкости на мерник агрегата и производят закачку второго буфера 0,3 м³.

2.6. Закачивают расчетное количество продавочной жидкости вторым агрегатом ЦА-320 -3,3 м³, к данному объему прибавляют объем задавочной линии - 0,3 м³.

2.7 Останавливают закачку продавочной жидкости. Открывают кран на нагнетательной линии агрегата для уравновешивания уровней жидкости в затрубном и трубном пространстве. После переливания жидкости открывают превентор и производят подъем HKT до 1100 м. Сбрасывают в HKT шар d = 55 мм для перекрытия центрального отверстия, прокачивают в HKT 0,5 м³ продавочной жидкости при Q = 2-3 л/с для вымыва остатков цементного раствора из устройства.

2.8. Пробу приготовленного цементного раствора помещают в теплое место с температурой ≈ 34-35^oC (пластовая температура). Определяют окончание срока схватывания цементного раствора 6,5 часа.

2.9. Допускают НКТ до глубины 1180 м. Подключают ЦА-320 к трубному пространству и размывают излишки цементного раствора с одновременным спуском НКТ со скоростью V < 0,5 м/мин до глубины 1219,7 м. Обеспечивают расход Q ≥ 7 л/с или расход, при котором давление на устье скважины составит 4,0 - 4,5 МПа. Прорабатывают интервал 1180- 12197 м при том же расходе промывочной жидкости, V < 0,5 м/мин. Промывают скважину после размыва и проработки интервала не менее двух циклов.

2.10. После чего определяют интервал нахождения кровли цементного моста.

Исследования результатов проведенных работ показали, что кровля цементного моста находится на глубине 1219,9 м, а время проведения работ составило 12,5 часа.

В отличие от обычной технологии предлагаемый способ предупреждает поглощение скважиной цементного раствора при удалении его излишков, сокращает количество спуско-подъемных операций НКТ, что позволяет сократить время проведения работы в четыре и более раза.

Кроме того, при использовании предлагаемого способа снижаются материально-технические затраты на одну скважино-операцию. Использование специального устройства для удаления излишков цементного раствора позволяет повысить точность установки кровли моста.

Источники информации
1. Мищевич В.И. и др. Справочник инженера по бурению. М.: Недра, 1973, с. 398.

Мищевич В. И. и др. Справочник инженера по бурению. М.: Недра, 1973, с. 399.

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к установке цементного моста в скважине. Обеспечивает повышение эффективности установки цементного моста. Сущность изобретения: при установке цементного моста в скважину спускают насосно-компрессорные трубы (НКТ). Закачивают расчетный объем цементного раствора. НКТ извлекают из цементного раствора. Выдерживают раствор до его схватывания в пределах 0,2 - 0,8 МПа. НКТ применяют с устройством для удаления излишков цементного моста и до упора в этот мост. Удаление излишков цементного моста производят разрушением цементного камня путем прокачки промывочной жидкости с расходом 6 - 8 л/с и давлением 45 - 50 атм.

Способ установки цементного моста в скважине, включающий спуск в скважину насосно-компрессорных труб на расчетную глубину, закачку расчетного объема цементного раствора и удаление его излишков, отличающийся тем, что после закачки цементного раствора насосно-компрессорные трубы извлекают из него, выдерживают цементный раствор до его схватывания в пределах 0,2 - 0,8 МПа, а насосно-компрессорные трубы спускают с устройством для удаления излишков цементного моста и до упора в цементный мост, при этом удаление излишков цементного моста производят разрушением цементного камня путем прокачки промывочной жидкости с расходом 6 - 8 л/с и давлением 45 - 50 атм.