СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ИНТЕНСИВНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК E21B33/13 

Описание патента на изобретение RU2229015C2

Предлагаемое изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к процессам строительства скважин, и может быть использовано непосредственно для ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов.

Существует способ ликвидации интенсивного поглощения путем установки моста из нетвердеющей глиноцементной пасты, которая образуется в процессе одновременной закачки цементного и глинистого растворов по колонне заливочных труб в пласт.

Недостатком способа является высокая вероятность резкого увеличения структурно-механических показателей глиноцементной пасты внутри колонны заливочных труб, значительные потери давления в процессе закачки и, как правило, невозможность использования способа при большой глубине расположения поглощающего горизонта. При увеличении длины колонны заливочных труб вероятность образования непрокачиваемой пробки в процессе закачки смеси существенно увеличивается. Кроме того, при использовании данного способа ликвидации интенсивного поглощения требуется установка закрепляющего цементного моста (Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. М.: Недра, 1980).

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов, включающий спуск в скважину заливочной колонны с установленным на ее нижнем торце генератором гидроакустических волн, приготовление тампонирующего состава, закачку и продавку в пласт тампонирующего состава и в процессе закачки и продавки его диспергирование с воздействием гидроакустическими волнами, выдержку скважины на период ожидания затвердевания цемента (патент РФ №2039210, опубликованный 09.07.1995 г.).

Недостатком способа является недостаточное воздействие гидроакустическими волнами на тампонирующий состав, невысокая степень его диспергирования и относительно большая подвижность состава в условиях поглощающего пласта и, как следствие, высокая вероятность некачественного изолирования пласта.

Цель изобретения - уменьшение затрат времени и материалов при ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов путем формирования в призабойной зоне ствола скважины и поглощающем пласте высоковязкого структурированного твердеющего экрана, образующегося в результате диспергирования гельцементного раствора при прокачивании его через гидравлический генератор гидроакустических волн, и, как следствие, повышение качества изоляции поглощающего горизонта.

Поставленная цель достигается способом ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов, включающим спуск в скважину заливочной колонны с установленным на ее нижнем торце генератором гидроакустических волн, приготовление тампонирующего состава, закачку и продавку тампонирующего состава в поглощающий пласт и в процессе закачки и продавки его диспергирование с воздействием гидроакустическими волнами, выдержку скважины на период ожидания затвердевания цемента, согласно изобретению в качестве тампонирующего состава используют гельцементный раствор, закачку и продавку которого производят при воздействии гидроакустическими волнами с частотой их колебаний 103...16·103 Гц и амплитудой колебания давления до 6 МПа, а генератор гидроакустических волн устанавливают на нагнетательной линии перед цементировочной головкой и/или на нижнем торце спускаемой заливочной колонны с расположением выше него проходного пакера.

Способ осуществляют следующим образом. Низ заливочной колонны оборудуют генератором гидроакустических волн, например, с тороидальной или осевой вихревой камерой (см. а.с. СССР №1538584, кл. Е 21 В 33/14, 1986, а.с. СССР №1826580, кл. Е 21 В 33/16, 33/14, 1990). Колонну спускают на глубину на 1... 2 м выше забоя скважины. На устье скважины приготавливают тампонирующий состав - гельцементный раствор с нормальными по ГОСТу параметрами: плотностью 1500...1550 кг/м3 и вязкостью, измеряемой в единицах растекаемости по конусу АзНИИ 18...21 см. При этом в приготовленном составе выдерживают следующее соотношение ингредиентов, мас.%:

глинопорошок бентонитовый 3-7

тампонажный портландцемент 40-43

ускоритель схватывания 0,5-2

пластификатор 0,1-0,5

вода техническая остальное

Производят закачку гельцементного раствора в скважину и продавку в поглощающий пласт. При прокачивании дисперсного гельцементного раствора через генератор гидроакустических волн возникает целый ряд гидроакустических эффектов, важнейшим из которых является кавитация. Под воздействием гидроакустической кавитации происходит разрушение глинистых мицелл и гидратированных частиц цемента, в результате чего возрастает удельная поверхность частиц дисперсной фазы в гельцементном растворе и, как следствие, возрастают его структурно-механические показатели, уменьшается водоотделение и усадка при твердении. При этом растекаемость гельцементного раствора по конусу АзНИИ уменьшается до 11...13 см. При этом гельцементный раствор заполняет околоскважинное пространство в поглощающем пласте и призабойную зону скважины, теряет подвижность и быстро схватывается.

В таблице приведены данные испытаний генератора гидроакустических волн с тороидальной и осевой вихревыми камерами при закачке гельцементного раствора в скважину при цементировании эксплуатационной колонны.

При воздействии колебаний с частотой 103...16·103 Гц и амплитудой давления до 6 МПа происходит определенным образом ориентирование гидратированных частиц цемента и глинистых мицелл и их уплотнение, что приводит к увеличению седиментационной устойчивости гельцементного раствора, повышению прочности камня, улучшению сцепления цемента с породой. Кроме того, под воздействием гидроакустических волн улучшаются условия проникновения высоковязкого гельцементного раствора в поры и трещины поглощающего пласта. При этом по окончании продавки и прекращении воздействия волн гельцементный раствор быстро теряет свою подвижность. Сроки схватывания гельцементного раствора регулируют добавками химического реагента-ускорителя. Время затвердевания гельцемента определяют по моменту схватывания отобранных при его затворении проб. Прочность образующегося при твердении камня вполне достаточна для качественной изоляции и в то же время при разбуривании моста она не способствует отклонению бурильного инструмента от ранее пробуренного направления, что нередко происходит при использовании для ликвидации катастрофического поглощения быстросхватывающейся смеси нормальной плотности (1800...1900 кг/м3) на основе портландцемента.

Для гидродинамического исследования зоны поглощения в зависимости от геолого-технических условий проводки скважины, а также для улучшения условий заполнения пор и трещин поглощающего пласта высоковязким гельцементным раствором в компоновку заливочной колонны выше генератора гидроакустических волн устанавливают проходной пакер. В этом случае заливочные трубы с генератором гидроакустических волн и герметизирующим устройством спускают в скважину, производят герметизацию затрубного пространства, поглощающий пласт исследуют на различных режимах и далее осуществляют закачку и продавку в пласт гельцементного раствора, диспергирующегося и структурирующегося под воздействием гидроакустических волн, после чего скважину оставляют на период ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ). Применение проходного пакера в этом случае позволит увеличить давление продавки тампонирующего состава в подпакерной зоне без опасности гидроразрыва вышележащих пород и чрезмерного увеличения высоты цементного моста. При гидродинамическом исследовании поглощающего пласта необходимо учитывать потери давления в гидравлическом генераторе.

При небольшой глубине расположения поглощающего пласта допускается установка генератора гидроакустических волн на нагнетательной линии перед цементировочной головкой, при этом появляется возможность контролирования параметров тампонирующего состава до воздействия на него гидроакустическими волнами и после воздействия.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить затраты на ликвидацию интенсивного поглощения при хорошем качестве изоляции, он чрезвычайно прост в технологическом отношении, надежен, не требует расхода дефицитных и дорогостоящих материалов.

Похожие патенты RU2229015C2

название год авторы номер документа
Способ ликвидации поглощений в скважинах 1987
  • Матякубов Марим Юсупович
  • Сидоров Василий Николаевич
SU1472639A1
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН КАТАСТРОФИЧЕСКИХ ПОГЛОЩЕНИЙ БУРОВОГО РАСТВОРА ПРИ БУРЕНИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН 2004
  • Бикчурин Талгат Назметдинович
  • Студенский Михаил Николаевич
  • Вакула Андрей Ярославович
  • Замалиев Тагир Халафович
  • Шаяхметов Азат Шамилевич
  • Бикбулатов Рашит Рафаэлович
  • Максимов Владимир Николаевич
  • Кашапов Сайфутдин Авзалович
RU2270327C1
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПОГЛОЩАЮЩИХ ПЛАСТОВ 1996
  • Рылов Н.И.
  • Захарова Г.И.
RU2112133C1
СПОСОБ ФИЗИЧЕСКОЙ ЛИКВИДАЦИИ СКВАЖИН 2014
  • Макаров Дмитрий Николаевич
  • Фаррахов Руслан Мансурович
  • Мурадов Расим Алиевич
  • Тухватуллин Рамиль Равилевич
RU2576422C1
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ 2010
  • Салихов Илгиз Мисбахович
  • Ахмадуллин Роберт Рафаэлевич
  • Хакимов Ильяс Ильгамович
  • Гуськов Игорь Викторович
  • Болдырев Игорь Михайлович
  • Шавалеев Фарид Валиахметович
  • Ахмадишин Фарит Фоатович
  • Тимиров Альмир Сахеевич
RU2434120C1
Способ изоляции зон поглощения при бурении скважин 2020
  • Сагатов Рамис Фанисович
  • Осипов Роман Михайлович
  • Абакумов Антон Владимирович
RU2743123C1
СОСТАВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКА И ПОГЛОЩАЮЩИХ ЗОН В СКВАЖИНЕ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 2011
  • Кадыров Рамзис Рахимович
  • Акуляшин Владимир Михайлович
  • Хасанова Дильбархон Келамединовна
  • Сахапова Альфия Камилевна
  • Хасанов Сухроб Рустамович
RU2483093C1
Способ изоляции поглощающего пласта в скважине 1991
  • Мыслюк Михаил Андреевич
  • Ткачук Василий Витальевич
  • Мельник Михаил Петрович
  • Мацалак Михаил Петрович
SU1788210A1
Способ изоляции поглощающих пластов 1990
  • Акбулатов Искандер Тимурович
  • Надымов Олег Владимирович
  • Байраков Марат Нилович
  • Мавлютов Мидхат Рахматуллич
  • Самойлов Альберт Ревович
  • Аглиуллин Ахтям Халимович
  • Свистунов Григорий Михайлович
SU1803529A1
Способ цементирования кондуктора, технической колонны при строительстве скважин 2022
  • Ахметзянов Ратмир Рифович
  • Быков Виталий Вениаминович
  • Захаренков Александр Валерьевич
  • Палеев Сергей Александрович
RU2792128C1

Реферат патента 2004 года СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ИНТЕНСИВНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ

Изобретение предназначено для ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов в процессе строительства скважин. Обеспечивает уменьшение затрат времени и материалов. Сущность изобретения: спускают в скважину заливочную колонну с установленным на ее нижнем торце генератором гидроакустических волн. Приготавливают тампонирующий состав. Закачивают и продавливают тампонирующий состав в поглощающий пласт. В процессе закачки и продавки его диспергируют с воздействием гидроакустическими волнами. Выдерживают скважину на период ожидания затвердевания цемента. Согласно изобретению в качестве тампонирующего состава используют гельцементный раствор. Его закачку и продавку производят при воздействии гидроакустическими волнами с частотой их колебаний 103…16·103 Гц и амплитудой колебания давления до 6 МПа. Генератор гидроакустических волн устанавливают на нагнетательной линии перед цементировочной головкой и/или на нижнем торце спускаемой заливочной колонны с расположением выше него проходного пакера. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 229 015 C2

1. Способ ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов, включающий спуск в скважину заливочной колонны с установленным на ее нижнем торце генератором гидроакустических волн, приготовление тампонирующего состава, закачку и продавку тампонирующего состава в поглощающий пласт и в процессе закачки и продавки его диспергирование с воздействием гидроакустическими волнами, выдержку скважины на период ожидания затвердевания цемента, отличающийся тем, что в качестве тампонирующего состава используют гельцементный раствор, закачку и продавку которого производят при воздействии гидроакустическими волнами с частотой их колебаний 103…16·103 Гц и амплитудой колебания давления до 6 МПа, а генератор гидроакустических волн устанавливают на нагнетательной линии перед цементировочной головкой и/или на нижнем торце спускаемой заливочной колонны с расположением выше него проходного пакера.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гельцементный раствор используют при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Глинопорошок бентонитовый 3-7

Тампонажный портландцемент 40-43

Ускоритель схватывания 0,5-2

Пластификатор 0,1-0,5

Вода техническая Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2229015C2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЙ СКВАЖИНЫ 1992
  • Неволин В.Г.
  • Татауров В.Г.
RU2039210C1
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ ПОРОД 1991
  • Калинин В.Ф.
  • Матвеенко Л.М.
RU2018630C1
RU 2060364 С1, 20.05.1996
ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР 1994
  • Добудько Валентин Дмитриевич
  • Акимов Александр Викторович
RU2077960C1
Состав для изоляции зон поглощения в скважинах 1990
  • Пулатов Рустам Джураевич
  • Цой Берта Анатольевна
  • Султанова Таджихон
  • Васильев Евгений Кузьмич
  • Теригулов Асхат Ахмедович
SU1789663A1
US 5341881 А, 30.08.1994.

RU 2 229 015 C2

Авторы

Медведев С.М.

Муфазалов Р.Ш.

Климова Л.Р.

Даты

2004-05-20Публикация

2002-06-17Подача