СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ БУРОВЫХ СКВАЖИН ЦЕМЕНТНЫМИ ТРУБАМИ Советский патент 1926 года по МПК E21B33/14 

Исходя из соображений, что при креплении буровых скважин железными трубами приходится переходить на меньший диаметр по мере углубления скважины и что железные трубы дороги, автор предлагает крепить скважину цементом, при котором устраняются вышеозначенные неудобства, так как нет необходимости перехода, при углублении, на меньший диаметр, и цементное крепление дешевле железного.

На фиг. 1-4 схематического чертежа изображен способ крепления.

Скважину под цементное крепление нужно пробивать диаметром равным 1,3 диаметра долота, поэтому бурение должно вестись с расширителями (фиг. 1). Когда имеется скважина диаметром = 1,3 d и глубиною не закрепленной части h = от 4 до 6 метров, то можно приступить к креплению скважины.

Для этого нужно развести потребное количество цементного раствора ≥ 0,69 (a - вредное расстояние, равное расстоянию между лезвиями бура и расширителя) (фиг. 1).

Спускать раствор цемента в скважину нужно в желонке особого устройства (фиг. 2), до конца закрепленной части скважины, и здесь, при помощи поводка b (фиг. 2), открывается защелка клапана в дне желонки и раствор выливается (сверху вливать раствор неудобно, так как им будут облепляться стенки скважины). После того, как раствор влит, следует опустить в скважину трамбовку (фиг. 3) диаметром = d (диаметр долота) и ею утрамбовывают раствор, заставляя его заполнять кольцевое пространство между стенками скважины и трамбовкою. Получается цементная труба толщиною стенок равной 0,15 диаметра. Цементный раствор должен быть тестообразного вида и свежий, только что приготовленный. Трамбовка (фиг. 3) должна представлять цилиндр длиною = 1,5 h, т.е. полуторной глубине, которую предполагают закреплять. Вес трамбовки должен быть в 3 раза более давления, которое оказывает цементный раствор на трамбовку снизу в верх во время заполнения им всей предназначенной для закрепления части скважины. Трамбовка может быть чугунная или железная; удобнее, если она будет покрыта медью, потому что цемент слабее прилипает к меди, чем к железу. Поверхность ее должна быть совершенно гладкая (лучше, если, будет отполирована). Спускать можно трамбовку, прикрепляя ее к штанге, тогда вес ее может быть менее на вес штанги. Но удобнее спускать трамбовку непосредственно на канате, которым производится подъем штанг. Трамбовка делается пустотелой (фиг. 3). и в дне ее вделан клапан для того, чтобы при подъеме трамбовки воздух мог свободно проходить в пространство под трамбовкой. После утрамбования цементного раствора и когда трамбовка дойдет до забоя (дна) скважины, ее вынимают и по оставшемуся следу замечают, до какой высоты дошел цемент, чтобы узнать, вся ли нужная глубина закреплена; это видно не только по высоте следа, но и по характеру следа (фиг. 4): α - след цемента, не дошедшего до закрепленной части, β - дошедшего до закрепленной части скважины. Когда убедились, что вся нужная часть скважины закреплена, тогда опускают опять трамбовку до самого конца скважины (фиг. 3 пунктир) и в таком положении ее оставляют в покое на 30-45 минут. После этого ее нужно приподнять на 2′′-3′′ и спокойно опустить без удара. Это необходимо повторять через каждые 30 минут для того, чтобы цемент не мог сильно пристать к трамбовке. Через 2-3 часа, смотря по скорости схватывания цемента, трамбовку нужно медленно вынуть и до суха протереть, а скважину на сутки оставить в покое. После 20 часов в нее следует налить воды объемом более и оставить на 2-3 дня в покое.

Устье скважины можно крепить железной трубой, которая в начале бурения может служить матицей. Но можно обойтись совершенно без нее. Трамбовка, будучи солидного веса и правильной формы, висит всегда вертикально. Пользуясь этим, можно обойтись без матицы, а просто опустить трамбовку в скважину; предварительно следует только натереть ее салом, залить негустым раствором цемента и дать ему затвердеть. После затвердения, вынув трамбовку, получится совершенно вертикальная скважина.

Способ крепления буровых скважин цементными трубами, отличающийся тем, что в участок скважины несколько большего диаметра (1,3 d), чем требуемый, наливают цементный раствор и опускают трамбовку диаметра, равного требуемому диаметру скважины в свету, через известные промежутки времени, поднимая и опуская трамбовку, пока цементный раствор не затвердеет, после чего приступают к прохождению следующего участка скважины и креплению ее указанным способом.