СПОСОБ РЕМОНТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН Российский патент 2007 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способу ремонтною цементирования зон водопритока в скважине.

Известен способ цементирования скважины, включающий приготовление, закачку и продавку цементного раствора (суспензии) в скважину [Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. Изд-е 4, перераб. и доп. М.: Недра, 1978, с.387]. Недостатком способа является низкая эффективность цементирования.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является ремонтное цементирование скважин через заливочные трубы [Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. Изд-е 4, перераб. и доп. М.: Недра, 1978, с.392-393].

Недостатком способа является низкая эффективность, обусловленная неоднородностью цементируемого пласта по размерам пор и полидисперсностью цементной суспензии, которая имеет низкую седиментационную устойчивость из-за большого разброса размеров частиц цементных флоккул.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности ремонтного цементирования зон водопритока в скважине.

Задача решается тем, что в способе ремонтного цементирования скважин, включающем закачку цементной суспензии, согласно изобретению цементную суспензию предварительно разделяют на ситах на фракции, закачку суспензии осуществляют последовательно по фракциям и начинают с фракции с меньшим размером частиц.

Сразу после затворения цемента водой суспензия представляет собой полидисперсную, гетерогенную систему, характеризующуюся образованием из цементных зерен флоккул (комочков) с седиментационной неустойчивостью. Уже в процессе закачивания цементной суспензии в затрубное пространство на разделе твердой и жидкой фаз в суспензии начинается слипание частиц цемента во флоккулы с последующим расслоением суспензии. [Бережной А.И., Зельцер П.Я., Муха Л.Г. Электрические и механические методы воздействия при цементировании скважин. М.: Недра, 1976, с.7, предпоследний и последний абзацы]. При закачке полидисперсной суспензии в скважину мелкие и средние по размерам поры остаются неизолированными из-за так называемого клапанного эффекта, когда крупные флоккулы цементной суспензии оседают на входе в поры, перекрывая дальнейший доступ суспензии в поры и образуя рыхлую корку небольшой толщины. После окончания ремонта и пуска скважины в эксплуатацию рыхлая корка размывается потоком воды, что требует повторного цементирования зоны водопритока. Сутью предлагаемого способа является предварительное разделение приготовленной цементной суспензии на 3-5 фракций по размерам частиц. Для разделения суспензии на фракции используют сита с сеткой по ГОСТ 6613-86. Закачку суспензии в зону водопритока начинают с фракции с меньшим размером частиц. При этом суспензия с мелкими частицами флоккул проникает в большинство пор цементируемого пласта и изолирует их. Следующая за этим фракция со средним размером частиц не проникает в мелкие поры, но цементирует средние и крупные поры и т.д. Последняя фракция, содержащая особо крупные частицы, образовавшиеся при хранении, закачивать в пористый пласт нецелесообразно. Используется эта фракция преимущественно при цементировании трещин в пласте. При проведении последовательной закачки фракций цементной суспензии с возрастающим размером частиц происходит рост давления закачки от 4 до 9 мПа, что свидетельствует о постепенном заполнении и цементировании пор, начиная с мелких до крупных. Возникает причинно-следственная связь: фракции с меньшим размером частиц обладают меньшей вязкостью и, при прочих равных условиях, требуют меньших давлений (усилий) для проникновения в поры пласта.

Пример конкретного применения. После испытания пласта на поглощение и опрессовки линии нагнетания начинают закачивать по принятой технологии цементирования предварительно разделенную на фракции цементную суспензию из портландцемента. Разделение суспензии на фракции осуществляют в промежуточной емкости, разделенной на секции с помощью сит в виде перегородок из сеток по ГОСТ 6613-86. Например, используют три сетки с номерами: 2,5; 1,6; 0,8. При этом в промежуточной емкости образуются 4 секции, в которых первоначальный объем цементной суспензии при подаче самотеком разделяется на 4 фракции в следующем соотношении: в первой секции от 5 до 15%; во второй - от 10 до 15%; в третьей - от 10 до 20%. В последней, 4-й секции скапливается основная часть суспензии - фракция с самыми маленькими частицами в объеме от 50 до 75% от общего количества. Закачку цементной суспензии начинают с 4-й секции, затем переключаются на 3-ю и т.д. Фракцию с самыми крупными частицами из первой секции, как правило, для закачки в пласт порового тина не используют. После этого начинается продавка цементной суспензии в пласт. Остатки цементного раствора вымываются обратной промывкой, при которой жидкость выходит из скважины через заливочные трубы. Во время продавки цементного раствора в пласт контролируют давление на головке и в затрубном пространстве. Цементную суспензию вымывают при давлении на 0,3-0,5 мПа ниже конечного давления при продавке с тем, чтобы не создавать большой депрессии на пласт, в котором цементная суспензия еще находится в жидком состоянии. Промывку обычно ведут в течение времени, необходимого для схватывания цементного раствора, с расчетом вымыть раствор из заливочных труб без остатка. Давление на пласт необходимо сохранить до начала схватывания цементного раствора, после чего давление понижают, разбирают заливочную арматуру и извлекают заливочные трубы. Применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективность ремонтного цементирования за счет последовательного закупоривания фракциями цементной суспензии с возрастающими размерами частиц, то есть достичь заявленного технического результата.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Обеспечивает повышение эффективности ремонтного цементирования зон водопритока в скважине. Сущность изобретения: закачивают цементную суспензию. При этом цементную суспензию предварительно разделяют на ситах на фракции. Закачку суспензии осуществляют последовательно по фракциям, начиная с фракции с меньшим размером частиц.

Способ ремонтного цементирования скважин, включающий закачку цементной суспензии, отличающийся тем, что цементную суспензию предварительно разделяют на ситах на фракции, закачку суспензии осуществляют последовательно по фракциям, причем начинают с фракции с меньшим размером частиц.