Способ цементирования обсадных колонн Советский патент 1988 года по МПК E21B33/14 

. J|H«||

Изобретение относится к бурению скважин и может быть применено в неф TfiHoii и газовой промышленности, а также при разработке нефтяных и газовых месторождений.

Цель изобретения - предотвращение газопроявлений и повышение сцепляе- мости цементного камня с обсадной колонной,

Па чертеже изображена схема подключения колонны бурильных труб для подачн потенциалов и обработки це- NfeiiTHoro « аствора положительным электродом.

Способ осуществляется след тощим

ijOiin C ,

спуска колонны обсадных rpyii до проектной глубины осуществляют пптенсивную промывку в течение 1- 2 п.иклов, причем производительность ня11|;соя обеспечивать скорость |; гмем;1 растгюра в затрубном прост- i);Mu.iiu-j jjaBiiyio скорости бурения нижнего пигервала ствола. Затем на ко- . Мчну С|-,-1 ильных труб 1 подают отри- 1(:ггел 1,н потенциал от источника 2 постоя- (го тока в течение 100-120 с зт-(-м .г1ючателем 3 подают положи TCJtbHiu i по -еициал 50-60 с. Операцию п|)о:чо:1л.,лчп в течение 7-8 циклов, за- ;лп Г Г ;1Я подачей отрицательного по- ,иала, которьм поддерживают на колонне до полного схватывания це- мемггного раствора. После операции подачи периодических потенциалов закачивают буферную жидкость (воду) , которьй рассчитывается из условия допустимого снижения гидростатического давления на продуктивный ГОрИ-JOHT.

Переключателем 4 подают положительный по1ен1у-(ал на линию подачи цементного раствора с помощью вмон- тиронангюго в нее злектрода 5.

После затворения цементного раствора в цементировочном агрегате 6 он по линии поступает в обсадную колонну, где в зоне положительного злектрода 5 заряжается положительно.

После закачки цементного раствора положительный электрод переключателе 4 снова заземляют и закачивают буферную жидкость.

При подаче на колонну отрицательного потенциала частицы кольматирую- щей корки на колонне, заряженные отрицательно, отойдут от колонны. Диф- (bv иnнны слой мицеллы глины, состо-

13702272

ящий из положительных ионов, наоборот притянется к обсадной колонне и образует вокруг нее тонкий слой воды. На катод притягиваются электроны катионов диффузионного слоя или электролита, имеющегося в промывочном растворе, + . Затем образуется газооб

разный водород Н + , в результа- те чего вокруг трубы на внешней поверхности образуется водородная рубашка. Время воздействия отрицательного потенциала рассчитывается из условия, что средняя скорость движения ионов равна

V « (0,85-1 ,2)- м/с.

Учитывая среднюю толщину образовавшейся корки d (0,12-0,09) см, определяется время воздействия t d/V, откуда t 100-120 с. При переключении потенциала, подаваемого на колонну бурильных труб, на положительный произойдет отталкивание молекулярного водорода заряженного положительно и внедрение его в корку, а также движение корки к колонне труб, что увеличит эффект внедрения водорода в корку и ее разрушения. Время воздействия выбирается из условия прохождения пути водородом, равного половине толщины кольматационной корки t, d/2V, т.е. t, г 50-60 с. Процесс продолжают 7-8 циклов, достаточньпс для полного разрушения кольматационной корки. Затем буферной водой ее смывают. При закачке цементный раствор подвергают обработке в поле положительного электрода, где происходят окислительные процессы с увеличением положительного заряда, который повысит сцепляемость цементного камня с обсадной колонной, поскольку на обсадную колонну подан отрицательный потенциал.

Пример осуществления способа.

Через модель скважины прокачивался буровой раствор до формирования кольматационной корки толщиной 0,11- 0,09 см. Затем подавался отрицательный потенциал в течение 80 - 140 с, а затем положительный в течение 40-70 с. Как показали исследования разрушение кольматационной корки существенно зависит от времени подачи потенциалов.

Данные лабораторных испытаний приведены в таблице.

таблицы

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет предотвратить газопроявления и повысить сцепляе- мость цементного камня с обсадной колонной (ОК). После спуска ОК до проектной глубины осуществляют интенсивную промывку скважины. Затем на колонну бурильных труб 1 подают периодически отрицательньш и положительный потенциалы (П) 7-8 циклов. Продолжительность подачи отрицательного П 100-1 20 с, положительного 50- 60 с. В итоге происходит полное разрушение кольматационной корки. Заканчивают подачей отрицательного П, который поддерживают до полного схватывания цементного раствора (ЦР). Далее закачивают буферную жидкость и подают положительный П на линию подачи ЦР с помощью вмонтированного в нее положительного электрода 5.После затворения ЦР он по линии поступает в ОК, где в зоне электрода 5 заряжается положительно. При этом в зоне электрода 5 происходят окислительные процессы, повышающие сцепляе- мость цементного калия с ОК. Далее закачивают продавочную жидкость. 1 ил., 1 табл. с Ф (Л