Способ крепления зон осложнений Советский патент 1987 года по МПК E21B33/13 

11

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способам крепления зон осложнений.

Целью изобретения является повышение эффективности тампонирования за счет снижения опасности прихватов разбуривающего инструмента и возможности упрочнения изолирующего слоя тампонирующего материала при его разбуривании.

Способ осуществляют следукмцим образом.

В скважине известными приемами выделяют зону осложнения, в которую подают тампонирующий материал. Затем разбуривают его всухую. При этом в качестве тампонирующего материала используют неплавкую после .твердения газожидкостную смесь с кратностью К в скважине, определяемой из выражения

)

Too

D2(1

(1)

где D - диаметр зоны упрочнения,мм; d - диаметр разбуривания тампонирующего материала, мм; С - количество жидкости в тампонирующем материале в свободном состоянии, %| а - коэффициент уменьшения объема тампонирукщего материала при разбуривании всухую, причем разбуривание тампонирующего материала осуществляют с момента достижения им максимальных значений остаточной деформации,

В качестве газожидкрстной смеси используют вспененную композицию на основе карбамидно-формальдегидной смолы с коэффициентом уменьшения ее объема при разбуривании всухую 2,2. Кроме того, при разбуривании всухую создают зону повьшенной прочности толщиной 1-5 мм

Пример. При проходке геологоразведочной сквашгаы диаметром 59 мм в интервале 83-147 м.вскрыты мелкотрещиноватые графитобиотитовые сланцы в которых началось частичное поглощение промывочной жидкости, перешедшее затем в полное, сопровождаемое осыпанием стенок. После пересечения данных пород при глубине 156 м проводят исследовательские работы по оценке поглощающего интервала.

170982

Определяют коэффициент поглощающей способности по формуле

12

Г&2 4,

73

где Q

Н.

- количество поглощаемой

жидкости,

т - статический уровень про- мывочной жидкости, м;

Hfl, - ;ц1намический уровень промывочной жидкости, м. Затем проводят кавернометрию ство« ла скважины и определяют наименьший, диаметр разработки в интервале тампонирования (64 мм).

Для тампонирования используют газожидкостную смесь следующей рецептуры, мас.%: смола 59; сульфанол 1%; 16%-ная соляная кислота 4; вода 36.

Ввод воздуха и отвердителя в смолу, разведенную водой с добавкой

сульфанола, и их смешивание производят в процессе закачивания смолы по трубам в скважину. На конце труб,опущенных на глубину 80 м, устанавливают гидравлический пакер с самоуплотняющейся манжетой. Непосредственно перед закачиванием тампонирующей смеси производят закачивание в скважину буферного раствора для выдавливания промывочной жидкости из скважины.

Для расчета кратности газожидкостной смеси, которую необходимо получить в интервале тампонирования,принимают диаметр (d) разбуривания,равным 59 мм, а диаметр (D) зоны повышенной прочности, исходя из наимень- ше го диаметра разработки скважины в интервале тампонирования, - 64 мм. Затем рассчитывают объемную долю добавляемой воды в смесь с учетом 16%ного водного раствора НС1, исходя из принятой рецептуры

( : )

140,,00)+()

50

34,4%,

где 1,00 и 1,27 плотность воды и смолы КФ-МТ (плотностью соляной кислоты и сульфанола вследствие их небольшого количества пренебрегают). Подставляя найденные и принятые значения в формулу (1), находят кратность газожидкостной смеси в скважине

--То-5-2,2()

)

2,0

Расчет необходимой кратности при приготовлении и закачивании тампонирующей газожидкостной смеси на поверхности определяют на основании изменений плотности и объема воздуха в газожидкостных смесях в зависимости от изменения давления при приготовлении смеси и ее задавливании.

Исходя из максимального пластовог давления в спокойном состоянии 0,65 МПа, определяемого как разность глубины подошвы поглощающего интервала и статического уровня, давление приготовления и закачивания тампонирующей смеси принимают равным 0,65 МПа, а давление нагнетания.- 1,00 МПа.

Расчет кратности приготовления производят в следующем порядке.

Кратность смеси при приготовлении тампонирующей смеси при давлении Р- 0,65 МПа равна

Кп

v.

(2)

у

Пол

V,

полный объем вспененной смеси при давлении 0,65 МПа; объем жидкости в смеси.

Кратность смеси в скважине при давлении нагнетания Р,, 1,00 Ша равна

К

v.

(3)

где - объем воздуха при нагнетании с давлением 1,00 МПа. Объем жидкости, преобразуя формулу (7), можно записать в виде

V

кТ

п

(4)

объем воздуха V, ть так

РЛ -Veos.H

603.Н

можно оп50

Pi

РО

(У„

),

03. п

Р. Yi°

(5).

объем воздуха при приго- товлении и закачивании с давлением 0,65 КПа; плотность воздуха при давлении 0,65 МПа;

р. - плотность воздуха при

давлении 1,00 МПа. Подставляя в уравнение (3) значения (4 и 5), получают

К

преобразуя которое, получают

+ 1

(6)

Подставляя численные значения, вычисляем необходимую кратность тампонирующей смеси при приготовлении

Кр 4-5 -2,0 Н

7,8

1 2,5.

25

30

35

40

. у

45

50

,

Исходя из приведенных расчетов, приготовление смеси производят в продессе закачивания при давлении 0,65 Шa с кратность 2,5. После чего с использованием буферной жидкости производят задавливание газожидкостной смеси под давлением 1,0 МПа в скважину. Процесс отверждения также производят под давлением 1,0 МПа. После отверждения производят подъем пакера и спуск разбуривающего снаряда. Через 1 ч 30 мин (время определяют заранее в лабораторных условиях), в течение которых тампонажная смесь максимально теряет упругие свойства, начинают разбуривание всухую. Разбурив ание производят наконечником цилиндрической формы, армированным пластинками твердого сплава со скоростью вращения 280 об/мин и с осевой нагрузкой на забой 0,20 кН на

1

После разбуривания всего затампо- нированного интервала производят подъем разбуривающего инструмента, затем - спуск породоразрушающего инструмента дпя продолжения бурения скважины.

Формула изобретения

1, Способ крепления зон осложнений. Включающий подачу тампонирующего материала в скважину с последующим его разбуриванием всухую сплошным забоем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффек513

тивности тампонирования за счет снижения опасности прихватов разбурива- кяцего инструмента и возможности упрочнения изолирующего слоя тампони- рукяцего материала при его разбурива- нии, в качестве тампонирующего материала используют неплавкую после твердения газожидкостную смесь с кратностью (к) в скважине, определяемой из выражения

)

a(D2 -dM диаметр зоны упрочнения, MMJ диаметр разбуривания тампонирунвцего материала, мм; количество жидкости в тампонирующем материале в свободном состоянии, %;

170986

а - коэффициент уменьшения объема тампонирующего материала при разбуривании всухую, причем разбуривание тампонирующего 5 материала осуществляют с момента достижения их максимальных значений остаточной деформации.

2, Способ ПОП.1, отличаю- щ и и с я тем, что в качестве газожидкостной смеси используют вспененную композицию на основе карбамидно- формальдегидной смолы с коэффициентом уменьшения,ее объема при-разбуривании всухую 2,2.

3. Способ поп.1,отличаю- D; и и с я тем, что при разбуривании всухую создают зону повышенной прочности толщиной 1-5 мм.

Изобретение относится к области бурения скважин- (С) и позволяет повысить эффективность тампонирования зон осложнений за счет снижения опасности прихватов раябуривающего инструмента и возможности упрочнения изолирунлцего слоя тампонирукщего материала (ТМ) при его разбуривании. Способ включает подачу ТМ в С.После отверждения ТМ с момента достижения им максимальных значений остаточной деформации начинают его разбуривание всухую сплошным забоем. Разбуривание осуществляют наконечником цилиндрической формы с пластинками твердого сплава. При этом в скважине создают зону повышенной прочности толщиной 1-5 мм. Затем производят подъем разбуривающего инструмента. В качестве ТМ испйльзуют неплавкую после твердения газожидкостную смесь (ГС) с ее кратностью в С, определяемой из выражения К D(1 - С/100) : a(D - - d), где К - кратность ГС в С; D - диаметр зоны упрочнения, мм; d - диаметр разбуривания ТМ, мм; С - количество жидкости в ТМ в свободном состоянии,%; а - коэффициент уменьшения объема ТМ при разбуривании всухую. Причем в качестве ГС используют вспененную композицию на основе кар- бамидно-формальдегидной смолы с коэффициентом уменьшения ее объема при разбуривании всухую 2,2. 2 з.п.ф-лы. (С (Л со о со 00