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

(21)4111767/22-03

(22)18.06.86

(46) 15.12.88. Бюл. № 46

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам

(72)А.К.Куксов, С.С.Гусев, Ю.Д.Комнатный, А.В.Черненко,

. М.Б.Бергапиев и В.В.Егоров

(53)622.245.42(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 721521, кл. Е 21 В 33/14.

Голышкина Л.А. и др. Опыт приме- нения удлиненных пакер-фипьтров на промыслах Татарии. Труды ТатНИПИнеф- ти, вып. 31, Казань, 1975, с. 22.

(54)СПОСОБ Г.ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН

(57) изобретение относится к бурению скважин (С) и повьшает эффективность цементирования С за счет повышения герметичности экранирующей перемычки. Заколонное пространство С заполняют тампонажным раствором (ТР). В интервале проницаемого места С формируют экранирующую перемычку из обезвоженных порций ТР. При этом до схватывания ТР в зкра- нирующей перемычке против нее удаляют глинитсую корку со стенок С путем разрушения ее скребками и смешивания с цементным раствором. При этом поверхность пласта обнажается и его проницаемость возрастает, В результате под действием перепада давления интенсифицируется водоотдача ТР в пласт, что приводит к образованию экранирующей перемычки. Мощность 1 последней определяют кз выражения 1 Т РЯД- gthfui + (Н - - h)-pg., где Н - глубина кровли проницаемого пласта, М} h - высота столба ТР над проницаемым пластом, . Psp плотности соответственно жидкости затворения ТР иад проницаемым пластом и бурового раствора, g - ускорение свободного падения, d - градиент давления гидропрорыва экранирующей перемычки, Па/м, определяемый в момент падения давления столба ТР до гидростатическогоi РПЛ пластовое давление, МПа.

В

сл

4: 4 4i СП

1

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способам их цементирования,

Целью изобретения является повы шение эффективности цементирования скважин за счет повьшения герметичности экранирунлцей перемычки.

Способ осуществляют следующим образом,

В скважине заполняют заколонное пространство тампонажньм раствором Затем в интервале проницаемого мес скважины формируют экранирующую премычку из обезвоженных порций там понажного раствора. При этом до схватывания тампонажного раствора экранирующей перемычке против нее удаляют глинистую корку со стенок скважины, а мощность экранирующей перемычки определяют из выражения

1

РПЛ - .3 + (Н -h)Ps.p

де Н - глубина кровли проницаемого

пласта, м;

h - высота столба тампонажного раствора над проницаемым пластом, м i

f.i плотность жидкости затворения тампонажного раствора,кг/м,

р.. - плотность бурового piacTBopa i ь.р. J

g - ускорение свободного падения, м/с

G РПЛградиент давления гидропроры- ва экранирующей перемычки, Па/м, причем последний определяют в момент падения давления столба тампонажного раствора до гидростатического-,

пластовое давление, МПа. Исходя из определенного в лабораторных условиях градиента гидропрорыва обезвоженного цементного раствора, по приведенной формуле рассчитывают мощность экранирующей перемычки. Исходя из полученного значения, на обсадной колонне устанавливают скребки из расчета удаления глинистой корки в рассчитанном интервале,обезвоживание цементного раствора в этом интервале в проницаемый пласт HI получения экранирующей перемычки заданной мощности.

Минимально допустимый градиент гидропрорьша обезвоженного глиноце-

ментного раствора, слагающего экранирующую перемычку, определяют на специальной установке.

Можно считать, что герметичность - зацементированного затрубного пространства может быть надежно обе спече- на в том случае, если действующий в скважине градиент давления, вызванны напорным воздействием флюида пласта, не превьппает градиента гидропрорьгоа перемычки из обезвоженного тампонажного раствора в интервале удаления глинистой корки. (Изолирующую способность столба цементного раствора не учи-Лывают ввиду возможной не герметичности цементного камня, вызываемой седиментацией твёрдой составляющей цементного раствора).

Исходя из этого условия, по вьщге- приведенной зависимости рассчитывают минимально допустимую мощность экранирующей , обеспечивающую надежную изоляцию пластового флюида.

Пример. Н 2000 м, MJ f, 1000 , fs.p 2000 g 10 G 410000 Па/м.

Начало схватывания обезвоженного глиноцементного раствора 5 мин. Мощность экранирующей перемычки определяют из выражения и получают ее равной 17 м.

Из этого расчета против выбранного проницаемого пласта на обсадной колонне расставляют скребки.

После окончания процесса цементирования (в начальный период ОЗУ) удаляют глинистую корку, для чего, например, производят перемещение (рас- хаживание или вращение) обсадной колонны. Продолжительность перемещения колонны не должна превьшать 5 мин.

При проведении операции перемещения колонны глинистая корка против проницаемого пласта в заданном интервале разрушается скребками и смешивается с цементным раствором. При этом поверхность пласта обнажается и его проницаемость резко возрастает. В результате этого под действием перепада давленияj равного разнице давления тампонажного раствора и пласта, резко интенсифицируется водоотдача тампонажного раствора в пласт, что сопровождается уплотнением структуры раствора и уменьшением его порового пространства, т.е. образуется экра31444504

нирующая перемычка из обезвоженного глиноцементного раствора заданной мощности.где Н

1

Формула изобретения

Способ цементирования скважин, включающий заполнение их заколонного пространства тампонажным раствором, формирование экранирующей пере14 1чки против проницаемого пласта из обезвоженных порций Темпонажного раствора, отличающийся тем, что, с целью повьшения зффективности цементирования за счет повьппения герметичности зкранирующей перемычки до схватьшания тампонажного раствора в экранирующей перемычке против нее удаляют глинистую корку со стенок скважины, а мощность 1 зкранирующей перемычки определяют из выражения

Н

1

Рпл - gfhp.a (Н - h)fs.pj

Н

h ,.а e.f

G ПЛ глуюина кровли проницаемого пласта, MJ

высота столба тампонажного раствора над проницаемым пластом, М-,

плотность жидкости затворения тампонажного раствора, плотность бурового раствора, : i;r/M }

ускорение свободного падения,

градиент давления гидропроры- вд экранирующей перемычки, Па/м;

пластовое давление, МПа,при чем последний определяют в момент падения давления столба тампонажного растворд до гидростатического.