Способ цементирования скважин Советский патент 1988 года по МПК E21B33/14 

00 00

NU to vl

113

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способам их цемен тир ов ания,

Целью изобретения является повьппе ние эффективности цементирования скважин, пересекающих газоносные пласты, за счет повьшения герметичности зако лонного пространства.

Способ цементирования осуществля- ют следующим образом.

Приготавливают цементный раствор на устье скважины и насыщенный раствор хлора в воде (хлорную воду). Затем приступают к цементированию скважины. При этом вначале осуществляют подачу цементного раствора в объеме заколонного пространства вьппе кровли газоносного пласта, затем закачивают насыщенный раствор хлора в воде и помещают его против газоносного пласта, после чего закачивают остальной объем цементного раствора.

Способ осуществляют в следующей последовательности: осуществляют спуск в скважину обсадной колонны, приготавливают цементный раствор. При открытом заколонном пространстве вначале закачивают в колонну цементный раствор в заколонного : пространства выше кровли газосодер- жащего пласта, затем закачивают насыщенный раствор хлора в воде для заполнения упомянутого пространства в интервале залегания пласта, после чего закачивают остальной объем цементного раствораi а также расчетное, количество продавочной жидкости и оставляют скважину на вьщержку для затвердевания цемента.

Хлорную воду приготавливают перед закачкой путем добавления жидкого хлора в воду (при 20 С хлор сжижается при давлении 6, 6 кгс/см , или 0,66 МПа, поставляется в жидком виде в баллонах) в закрытой емкости или введения в нагнетательную линию в процессе нагнетания воды в колонну после закачки первой порции цементного раствора в колонну.

При действии хлора на метан, кото- рьй содержится в природном газе (до 99%), образуются хлористый метил и хлористый водород:

сн + cij CHjCi + Hci.

Наряду с образованием хлористого метила происходит дальнейшее замещение водорода хлором, в результате чего получается смесь различных веществ:

СНС1,

+ НС1; + НС1;

С1,СН

С1а

СС1, + НС1,

Образ5тощиеся в результате реакции хлористый водород (НС1), а также хлористый метил ( ), хлористый метилен (), хлороформ (СНС) четыреххлористый углерод (СС), являющиеся жидкостями, неограниченно смешиваются с водой. В итоге диффундирующий из пласта газ переходит в

жидкость, причем плотность этой жидкости больше плотности воды, так как плотность продуктов реакции составля ет 1500-2300 кг/м. Поэтому полностью исключается возможность вспльшания

в цементном растворе диффундирующего из пласта газа и образование в нем каналов, причем, увеличивая содержание хлора в воде (перед закачкой хлорной воды) с увеличением газодиффузионной способности пласта, можно получить дополнительную репрессию на пласт за счет утяжеления продуктами упомянутой реакции хлорной воды, заполняющей заколонное пространство в интервале залегания газосодержа- щего пласта.

Кроме того, после заполнения продуктивного интервала хлорной водой начинается капиллярная пропитка ею

породы газосодержащего пласта в при- скважинной зоне, что приводит к образованию препятствия на пути диффузии газа из пласта в скважину за счет двух факторов: понижения фазовой

проницаемости породы для газа и интенсивного хода описанной реакции уже в пласте за счет развитой внутренней поверхности газосодержащей породы. После того, как хлор полностью

прореагирует, вместо хлорной воды получается смесь жидких продуктов реакции (хлороформ, четыреххлористый углерод и др.), являющихся хорошими углеводородными растворителями, в

которых газ растворяется практически в неограниченном количестве.

В итоге обеспечивается надежное крепление скважины при пересечении газосодержащих пластов.

Пример. Скважина пробурена долотом диаметром 215,9 мм с использованием бурового раствора плотностью 1,50 г/см. Эксплуатационный нефтяной объект находится на глубине 1645-1550 м,

В результате обработки геофизических данных и наблюдений в процессе бурения скважин установлено наличие газосодержащего пласта в интервале 300-315 м.

На глубину 1645 м спускают в скважину обсапную колонну диаметром 146x148 мм. Низ колонны оснащен башмаком и обратным клапаном типа ЦКОД, на наружной поверхности колонны установлены центраторы.

Для цементирования используют цемент и количестве 18,5 т и тампо- нажный портландцемент в количестве 20 т, в качестве продавочной жидкости используют буровой раствор в объеме 24,7 м. Закачку и продувку осуществляют агрегатом ЗЦА-400А с расходом 18 л/с.

Хлорной воды используют около 0,8 м , хлор вводят в жидком виде в воду в процессе закачки ее в обсадную колонну, при этом используют около 0,12 м жидкого хлора.

0

5

0

5

0

Вначале осуществляют закачку це- ментного раствора в объеме заколонно- го пространства от кровли до устья скважины, затем закачку хлорной воды для заполнения интервала залегания газосодержащего пласта и- оставшегося количества цементного раствора. Все продавливают в заколонное пространство продавочным раствором. Сбрасывают давление на заливочной головке и оставляют скважину на ОЗЦ.

Формула изобретения

Способ цементирования скважин, включающий подачу цементного раствора в заколонное пространство и ожидание затвердевания цементного раствора, отличающийся тем, что, .с целью повышения эффективности цементирования скважин, пересекающих газоносные пласты, за счет повышения герметичности заколонного пространства, вначале осуществляют подачу цементного раствора в объеме заколонного пространства вьшге кровли газоносного пласта, затем закачивают насьщенный раствор хлора в воде и помещают его против газоносного пласта, после чего закачивают остальной объем цементного раствора.

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет повысить эффективность цементирования скважин, пересекающих газоносные пласты, за счет повышения герметичности заколон- ного пространства (ЗП). При открытом ЗП производят подачу цементного раствора (ЦР) в объеме ЗП выше кровли газоносного пласта. Затем закачивают насыщенный раствор хлора в воде для заполнения ЗП в интервале залегания пласта. В итоге диффундирующий из пласта газ переходит в жидкость с плотностью, большей, чем у воды. Это исключает всплытие в ЦР газа и образование в нем каналов. После этого закачивают остальной объем ЦР, а также расчетное количество продавочной жидкости. Скважину оставляют на выдержку для затвердевания ЦР, i (Л