Способ цементирования скважин Советский патент 1988 года по МПК E21B33/13 E21B33/14 

4;

4ik

to

О)

со

00

Изобретение относится к горной промышленности, а имвнкп к нефтегазодобывающей, и используется при строительстве скважин различного назначения, в частности при цементировании скважин с открытыми, частично или полностью обсаженными стволами.

Цель изобретения - повЬппение прочго объема продавочиой жидкости 7 с подачей Q, .

Если работы вьтолняются при полном поглощении, то после остановки насоса проводят наблюдения за движением воздуха у верхнего торца колонны 1 труб, Это движение наблюдается в течение времени перемещения жидкос

Изобретение относится к нефтега - зодобьшающей промьшшенности и используется при строительстве скважин различного назначения. Цель - повышение прочности и герметизации цементного камня. В скважину по колонне заливочных труб закачивают буферную жид- кость (ж) (техническую воду или водный раствор (Р) реагентов), цементный Р, буферную Ж и часть продавочной Ж. Продавочную Ж закачивают с наибольшей подачей насоса, при этом колонну рекомендуется вращать. Затем останавливают насос, процесс прерывают и ожидают снижение скорости течения Ж с турбулентного режима до ламинарного. М.б. пачное прекращение движения в результате выравнивания давлений столба жидкостей в трубном и эатрубном пространстве. Наблюдения производят до выхода нижнего уровня цементного Р к башмаку колонны заливочньрс труб, Затем продолжают.закачку Же подачей насосов, соответствующей ламинарному течению Ж в затруб-ном пространстве. 2 ил. (Л

ности и герметичности цементного кам- Ю тей 3, 4 и 5 вниз по колонне 1 труб.

После прекращения движения жидкостей в скважине, свидетельствующего о выравнивании давлений в трубах и за трубами, приступают к закачке остатка расчетного объема продавочной жидня.

На фиг. 1 приведена схема осуществления предлагаемого способа; на фиг, 2 - закпючительный этап установки моста.

В скважину до подошвы каверны или расширенного участка ствола спущена колонна 1 труб. Для установки цементного моста в долонну 1 закачивают буферную жидкость 2 (техническую воду или водный раствор реагентов), цементный раствор 3, буферную жидкость 4 и часть продавочной жидкости 5 в объеме V. Назначение буферной жидкости 2 состоит в освобождении участка установки моста от промывочной жидкости 6, Поэтому Продавочную жидкость 5 в объеме V закачивают с наибольшей подачей насоса. Этот тех15

кости 7 с подачей

После окончания продавливания колонну труб извлекают из скважины, а после ожидания затвердевания цемент- 20 ного раствора (ОЗЦ) продолжают работы в соответствии с геолого-техническим нарядом.

В случае применения цементных растворов в большом объеме после буферной жидкости в трубы закачивают цементный раствор в объеме Уц, закачку прекращают и ожидают снижения интенсивности потока жидкостей в скважине -до значения Q или выравнивания

25

нологический прием, как и применение давлений столбов буферной жидкости башмачных устройств с боковыми от- и цементного раствора в объеме Уц

в трубах и столбов буферной и промывочной жидкостей в затрубном пространстве, затем закачивают остаток расчетного объема цементного раствоверстиями, содействует освобождению участка установки моста от промывочной жидкости. Колонну в процессе закачки объема УП рекомендуется расха- 35 живать и вращать. После закачки объема VP насос останавливают, а колонну 1 труб башмаком удерживают на нижней границе будущего моста (фиг.1) в подошве каверны. Процесс прерыва- 40 ют и ожидают снижения скорости течения жидкости.

ра, буферную и продавочную жидкости с подачей Q,,

Пример . Условия: номинальный диаметр открытой части ствола 190,5 мм, в интервалах 2568,5-2565,5 и 2565,5-2560,5 м каверны диаметром соответственно 0,45 и более 0,60 м в скважине и приемных чанах насосов гидрогельмагниевьш (ГГМ) раствор удельного веса 1,22 г/см , кo шoнoв- ка инструмента для установки моста: трубы ТБПВ 114 мм 1690 м внизу и трубы ТБПВ 127 мм 880 м (внутренний объем инструмента 20,4 м) состав и объем буферной яшдкости в первой и второй порциях соответственно .9 и 0,5 м технической воды, объем и удельный вес цементного раствора . 5,65 м и 1,9 г/см, Заданный интервал установки цементного моста 2460Если в скважине отсутствует катастрофическое поглощение, т,е, имеет место частичная или полная циркуляция промывочной жидкости, то после остановки насоса проводят наблюдение за уровнем выходящей из скважины жидкости в желобах, В то время, когда этот уровнь равен подаче насоса, соответствующей ламинарному течению жидкостей в затрубном пространстве Q«n4 насоса (до начала работ с помощью цементировочного агрегата при спущенной колонне труб выполняется изменение высоты потока жидкости в желобе при подаче насоса ) приступают к закачке остатка расчетнокости 7 с подачей

После окончания продавливания колонну труб извлекают из скважины, а после ожидания затвердевания цемент- ного раствора (ОЗЦ) продолжают работы в соответствии с геолого-техническим нарядом.

В случае применения цементных растворов в большом объеме после буферной жидкости в трубы закачивают цементный раствор в объеме Уц, закачку прекращают и ожидают снижения интенсивности потока жидкостей в скважине до значения Q или выравнивания

давлений столбов буферной жидкости и цементного раствора в объеме Уц

ра, буферную и продавочную жидкости с подачей Q,,

Пример . Условия: номинальный диаметр открытой части ствола 190,5 мм, в интервалах 2568,5-2565,5 и 2565,5-2560,5 м каверны диаметром соответственно 0,45 и более 0,60 м в скважине и приемных чанах насосов гидрогельмагниевьш (ГГМ) раствор удельного веса 1,22 г/см , кo шoнoв- ка инструмента для установки моста: трубы ТБПВ 114 мм 1690 м внизу и трубы ТБПВ 127 мм 880 м (внутренний объем инструмента 20,4 м) состав и объем буферной яшдкости в первой и второй порциях соответственно .9 и 0,5 м технической воды, объем и удельный вес цементного раствора . 5,65 м и 1,9 г/см, Заданный интервал установки цементного моста 24602568 м.

,/

Для обеспечения высокого качества цементного моста необходимо полное

вытеснение раствора ГШ из каверны, что достигается хшительной промывкой каверны пресной техютческой водо с наибольшей подачей насоса, вращением, расхаживаиием инструмента и выпуском воды через боковые отверстия заглушенного снизу переводника.

Целям качественной установки моста отвечает также вытеснение из каверны технической воды цементным раствором с минимальной подачей , обеспечивающей ламинарньм режим течения жидкостей в каверне. В расчете Рмиц учитьгеается наименьший диаметр каверны. Используя значения Уцр 0,04 м/с и диаметра скважины 0,45м находим: q, 0,8-0,04-0, 785-0,45 0,0051 или 5,1 л/с.

Подача в пределах 5,1 л/с обеспечивается работой цементировочного агрегата на II скорости (диаметр втулок 127 мм).

Из условия закачки в колонну труб последовательно буферной жидкости 5,3 м воды, 3 м 1%-ного раствора соляной кислоты, 0,7 м воды, затем 5,65 м цементного раствора и после ввода парашютной пробки - 0,5 м буферной воды, рассчитано, что равенство давлений в трубах и за трубами достигается после закачки в колонну 8,8 м раствора ГГМ, как продавоч- ной жидкости.

До начала работ скважину промывают, закачивая в трубы раствор ГГМ на II скорости агрегата (подача 5,1 л/с) , При этом отмечается высота потока жидкости в желобах.

Работы выполняют путем промьшки скважины в течение 1 ч технической водой с подачей насоса 29 л/с, с одновременным вращением и расхажива- нием инструмента, снабженного снизу переводником с боковыми отверстиями. Вторично скважину промывают раствором ГГМ после подъем,а инструмента башмачной части выше каверны с целью вытеснения воды из ствола над каверной. В колонну цементировочным агре

гатом такачивают последовательно перечисленные жид,кости. После закачки 8,8 м раствора ГШ агрегат останавливают. Обеспечивается наблюдение за уровнем жидкости в желобах. Как только уровень жидкости достигает отметки, характеризующей поток 5,1 л/с, начинают закачку остатка

продавочной жидкости в объеме 10,8м . До полного расхода этого объема уровень жидко-ти в жапобах не превьш1ает заданной отметки.

Инструмент поднимают из скважины. По истечении времени ОЗЦ цементный мост определяют на глубине 2476 м. Сформированный в кавернах камень характеризуется высокой прочностью.

Формула изобретения

Способ цементирования скважин, включающий закачку в колон1гу заливочных труб буферной жидкости, цементного раствора, буферной и продавочной жидкостей первоначально с наибольшей и с момента вькода цементного раствора в затрубное пространство с наименьшей подачей насоса, соответствующей ламинарному течению жидкости в затруб- ном пространстве, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и герметичности цементног о камня, после буфегной жидкости или цементного раствора в трубы закачивают часть цементного раствора или продавочной жидкости, процесс прерьшают и ожидают снижения скорости течения жидкостей с турбулентного режима до ламинарного или полного прекращения движения в результате выравнивания давлений столбов жидкостей в трубном и затрубном пространствах до выхода нижнего уровня цементного раствора к башмаку колонны заливочных труб, затем продолжают закачку жидкостей с подачей на.сосов, соответствующей ламинарному течению

жидкостей в затрубном пространстве.

Фиг. 1

Фиг. 2