Способ беструбного крепления скважин Советский патент 1989 года по МПК E21B33/13 

1

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано при беструбном кр епле НИИ.

Цель изобретения - улучшение качества крепления за счет повьш1ения прочности цементной оболочки и ее адгезии к породе, а также надежности извлечения опалубки.

Способ осуществляют следующим образом.

В Пробуренную скважину на проектную глубину спускается подвижная

опалубка в виде колонны безмуфтовых бурильных труб, покрытых смазкой. Через фонарь с направляющрп ш nj;ac- тинами, расположенными в нижней части колонны,-или через перфорированные отверстия в ней в заопалубочное .пространство с помощью цементировочных агрегатов или бурового насоса нагнетается тампонажный раствор. После окончания продавки расчетного ко- .личества тампонажного раствора последний (при спущенной опалубке) оставляют в покое до окончания индукционного (коагулядионного) периода

ю

хватывания тампонажного раствора, родолжительность которого определяется на пробах цементного раствора азличными известными методами (по ривым изменения температуры, уд.элез ктрического сопротивления, скорости прохо5к,цения ультразвука, пластог грамм или по игле Вика). Окончание индукционного (коагуляционного) пе- риода процесса схватьтания тампонажного раствора фиксируется но переги™ бам на соответствуюищх кривых и практически совпадает с временем начала схватывания по игле Вика. Окончание индукционного (коагуляционного) периода схватывания соответствует уплотненной пласти тной гелеобразной массе с начинающимся переходом коагу- ляционных контактов и аморфных новообразований в кристаллические. Последующий период - после начала схва- тывания цементного раствора - начинается интенсивный переход коагуля- ционной структуры в кристаллизационную (конец схватывания). Механическое воздействие (вращение, вибрация, расхажршание опалубки и др.методы, а также их сочетания) по способу производится сразу же после фиксации начала схватывания (после окончания индукционного периода) в течение 50% времени между началом и концом схва- тьшания цементного раствора, т.е. в .период коагуляционно-кристаллиза- ционного структурообразова1шя с преобладающим количеством коагуляцион- ных контактов. В этот период происходит разрыв блокирующих оболочек (по Лерчу) вокруг негидратированного зерна и, как следствие, снятие внутренних микронапряжений с соответст- вующш-1 спадом прочности. Снятие микронапряжений и перераспределение новообразований при механическом воздействии протекает более полно и в меньший период времени. Все это способствует увеличению числа новообразований в единице объема и фор- ъшрованию бездефектного камня с большей прочностью сцепления с породой. Сразу же после окончания меха- ни 1еского воздействия производят извлечение опалубки. Процесс извлечения опалубки в период разрушения блокирующих оболочек и снятия мик- ронапряжений является менее энергоемким -и более надежным по сравнению с ее извлечением из затвердевшего

камня. Извлечение опалубки производится не полностью - часть труб остается в качестве редуктора.

Пример. Способ может быть осуществлен при сооружении низкотемпературной газовой скважины. Для этого Б пробуренную долотом 215 мм скважину на глубину 1050 м спускают

колонну безмуфтовых бурильных труб диаметром 168 мм, покрытых солидолом. Через фонарь со стон-кольцом, расположенный в нижней части колонны, с помощью разделительных пробок в

скважину цементировочными агрегатами ЦА-420 нагнетают пластифицированный тампонажный раствор плотностью 1,92 т/см с комплексной добавкой хлорида кальция и лигносульфоната

в объеме 20,24 м (с учетом коэффициента кавернозности 1,3 и выхода 1 м на устье скважины). Продавлива- ние производят 4%-ным раствором хлорида кальция до получения момента

стоп. Тампонажный раствор, имеющий по результатам лабораторных испытаний начало и конец схватывания соответственно 320 и 430 мин, оставляют в покое до достижения начала схватывания, а затем начинают вращение колонны бзфильных труб со скоростью

430-320

60.об/мин в течение

55 мин.

5

0

5

0

5

По истечении этого времени бурильная колонна извлекается со скоростью 1 м/с. Две трубы (24 м) остаются в качестве редуктора.

Формула и-3 обретения

Способ беструбного крепления скважин, заключающийся в спуске подвижной опалубки в скважину, нагнетании тампонажного раствора в заопалубоч- ное пространство, механическом воздействии на тa ffloнaжный раствор и последующем извлечении опалубки, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения качества крепления за счет повышения прочности цементной оболочки и ее адгезии к породе, а также надежности извлечения опалубки, механическое воздействие производят после окончания индукционного периода в течение 50% времени между началом и концом схватывания тампонажного раствора, а опалубку извлекают сразу же после окончания механического воздействия на т ампо- нажньй раствор.

Изобретение относится к горной прш. Цель - улучшение качества крепления за счет повышения прочности цементной оболочки и ее адгезии к породе, а также надежности извлечения опалубки. В пробуренную скважину на проектную глубину спускают подвижную опалубку и в заопалубочное пространство нагнетают тампонажный р-р. После окончания продавки расчетного количества тампонажного раствора последний оставляют в покое до окончания индукционного периода схватывания. Окончание индукционного периода схватывания соответствует уплотненной гелеообразной массе с начинающимся переходом коагуляционных контактов и аморфных новообразований в кристаллические. Механическое воздействие производят после индукционного периода в течение 50% времени между началом и концом схватывания тампонажного раствора. Сразу же после окончания механического воздействия на тампонажный раствор извлекают опалубку.