СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ Российский патент 2009 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважин.

Известен способ вскрытия бурением катастрофически поглощающего пласта, включающий определение интервала поглощения, а также таких характеристик, как интенсивность поглощений, наличие в этих интервалах провалов бурильного инструмента, изменений механической скорости бурения по материалам бурения и геофизических исследований в соседних пробуренных скважинах. Определяют пластовое давление поглощающего пласта и вскрывают его бурением с использованием глинистого раствора, обработанного наполнителем. Перед приготовлением глинистого раствора пластовое давление поглощающего пласта определяют по математической зависимости. Вскрытие интервала поглощения с частичным поглощением начинают с использованием глинистого раствора вязкостью 35-40 с и с плотностью, обеспечивающей превышение давления столба бурового раствора над пластовым на 0,3÷0,4 МПа, с содержанием волокнистых наполнителей 8-10% от объема бурового раствора, с компоновкой низа бурильной колонны утяжеленной бурильной трубой длиной 75÷100 метров с диаметром ⌀165÷178 мм и с долотом без насадки. Промывку забоя скважины указанным буровым раствором осуществляют производительностью не более 14-15 л/с, при потере циркуляции бурового раствора содержание волокнистого наполнителя в нем увеличивают до 25÷35%, а промывку забоя при углублении осуществляют с производительностью насоса 3-4 л/с до восстановления циркуляции. После полной проходки интервала поглощения зону поглощения закрепляют закачкой цементного раствора (Патент РФ № 2259460, опубл. 2005.08.27).

Известный способ не позволяет в полной мере изолировать зону с катастрофическим поглощением.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ ступенчатого цементирования скважины в условиях аномально низких пластовых давлений в зоне поглощения, включающий установку муфты ступенчатого цементирования над кровлей поглощающего пласта, закачку буферной жидкости, порции неаэрированного цементного раствора, продавливание цементного раствора продавочной жидкостью, при продавливании цементного раствора закачивают в заколонное пространство флюид пониженной плотности, после установки муфты ступенчатого цементирования монтируют цементировочную головку с нижней и верхней разделительными пробками и запорным элементом, после закачки буферной жидкости цементируют нижнюю часть эксплуатационной обсадной колонны выше зоны поглощения путем спуска нижней разделительной пробки, цементный раствор продавливают продавочной жидкостью с верхней разделительной пробкой, после чего сбрасывают запорный элемент с последующим вымыванием излишков цементного раствора и после его затвердевания цементируют верхнюю часть эксплуатационной колонны через муфту ступенчатого цементирования, причем порцию неаэрированного цементного раствора закачивают в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства в интервале от подошвы поглощающего пласта до муфты ступенчатого цементирования, последующую дополнительную порцию цементного раствора в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от башмака эксплуатационной обсадной колонны до подошвы поглощающего пласта (Патент РФ № 2188302, опубл. 2002.08.27 - прототип).

Известный способ предполагает многостадийность процесса и использование аэрированных растворов, что снижает качество заколонного цементного камня.

В предложенном изобретении решается задача повышения качества заколонного цементного камня.

Задача решается тем, что в способе строительства скважины, включающем цементирование заколонного пространства ниже поглощающего пласта, цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта, согласно изобретению цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта ведут заливкой цементного раствора с загустителем или с наполнителем в заколонное пространство на устье скважины и продавкой цементным раствором под давлением на устье скважины порядка 1-5 МПа.

Признаками изобретения являются:

1. цементирование заколонного пространства ниже поглощающего пласта;

2. цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта;

3. цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта заливкой цементного раствора с загустителем или с наполнителем;

4. то же в заколонное пространство на устье скважины;

5. то же с продавкой цементным раствором под давлением на устье скважины порядка 1-5 МПа.

Признаки 1, 2 являются общими с прототипом, признаки 3-5 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

При бурении и цементировании заколонного пространства скважины технологические растворы уходят в поглощающие пласты. Загущение растворов решает проблему поглощения технологических растворов лишь частично, а иногда не решает вообще. Применение аэрированных растворов приводит к созданию кольца вокруг скважины, однако цементное кольцо оказывается непрочным и не выполняет своих функций по ликвидации заколонных перетоков, изоляции непродуктивных интервалов и т.п. Качество заколонного цементного камня становится неудовлетворительным. В предложенном способе решается задача повышения качества заколонного цементного камня. Задача решается следующим образом.

При строительстве скважины ведут бурение скважины и цементирование заколонного пространства в два этапа. Сначала проводят цементирование заколонного пространства ниже поглощающего пласта закачкой цементного раствора по обсадной колонне и поднятием цементного раствора снизу в заколонном пространстве до поглощающего пласта.

Цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта ведут сначала заливкой без давления цементного раствора с загустителем или с наполнителем в заколонное пространство на устье скважины до прекращения поглощения раствора и заполнения уровня заколонного пространства, а затем продавкой образовавшегося в заколонном пространстве цементного кольца цементным раствором под давлением на устье скважины порядка 1-5 МПа. В качестве загустителя может быть использован водорастворимый полимер, эфиры целлюлозы, крахмал и т.п. В качестве наполнителя может быть использован волокнистый наполнитель типа кордового волокна, текстильного волокна или техническая вата (улюк).

Пример конкретного выполнения

Цементируют заколонное пространство нефтедобывающей скважины. Скважина пробурена до глубины 1300 м, поглощающий пласт находится на глубине 800 м. В скважину спущена обсадная колонна диаметром 114 мм. По обсадной колонне прокачивают цементный раствор с водоцементным отношением 0,5 и продавливают его в заколонное пространство до достижения высоты поглощающего пласта на глубине 800 м. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента. Затем на устье скважины проводят заливку в заколонное пространство цементного раствора с наполнителем - кордным волокном. Водоцементное отношение цементного раствора составляет 0,5, количество кордного волокна составляет 0,5 т/м³ цементного раствора. Цементный раствор поступает в заколонное пространство самотеком. Заливку ведут до заполнения уровня заколонного пространства. Затем образовавшееся в заколонном пространстве цементное кольцо продавливают цементным раствором под давлением на устье скважины 1,5 МПа.

В результате в заколонном пространстве формируется цементный стакан как выше, так и ниже поглощающего пласта с перекрытием интервала поглощающего пласта цементным раствором, заливаемым с устья скважины.

Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения качества заколонного цементного камня.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважин. Способ строительства скважины включает спуск обсадной колонны ниже зоны поглощения, цементирование нижней части обсадной колонны через ее внутреннее сечение до зоны поглощения и цементирование верхней части обсадной колонны через ее заколонное пространство выше зоны поглощения, при этом при цементировании верхней части обсадной колонны цементный раствор с наполнителем или загустителем заливают в заколонное пространство на устье скважины и продавливают цементным раствором под давлением на устье скважины порядка 1-5 МПа. Обеспечивает повышение качества заколонного цементного камня.

Способ строительства скважины, включающий спуск обсадной колонны ниже зоны поглощения, цементирование нижней части обсадной колонны через ее внутреннее сечение до зоны поглощения и цементирование верхней части обсадной колонны через ее заколонное пространство выше зоны поглощения, отличающийся тем, что при цементировании верхней части обсадной колонны цементный раствор с наполнителем или загустителем заливают в заколонное пространство на устье скважины и продавливают цементным раствором под давлением на устье скважины порядка 1-5 МПа.