Способ установки в скважине изоляционного моста Советский патент 1990 года по МПК E21B33/13 

Изобретение касается тампонажных работ в скважинах, конткретнее способов установки в скважинах изоляционных мостов.

Цель изобретения - ускорение работы и повышение прочности моста.

Способ заключается в доставке к зоне осложения сухого тампонажного материала в контейнере с поршнем, и выдавливании его под действием усилия поршня. После чего на сухой тампо- нажный материал продолжают давить поршнем с усилием 20-30 даН в период затворения до затвердевания образующейся смеси.

Поршень при передаче осевого усилия поворачивают на 30-90 каждые 2- 3 мин.

Пример 1. Для испытаний применяют быстросхватывающийся расширяющийся цемент типа Талцем, в состав которого входит портландцемент, глиноземистый цемент, строительный гипс

и сульфоалюминатный продукт. БСС типа Талцем засыпают в цилиндр из оргстекла с перфорированным дном и крышкой. Объемную массу цемента рассчиты-, вают по формуле

5

.(.

v

где § - объемная масса цемента,

г/см3;

масса цилиндра с навеской

цемента, г;

масса пустого цилиндра, г;

масса фильтровальных прокладок, г;

объем цилиндра. Величину объемной массы смеси изменяют уплотнением от 5 до 35 даН, которое производят специальным штоком- поршнем в течение 3 - 30 мин. На перфорированное дно и под крышку укладывают фильтровальную бумагу. Цилиндр с цементом помещают в сосуд с водой

Р V

V

5л

Јь

сл

м

и визуально определяют время смачивания (пропитки) цемента. По достижении полной пропитки цемента образец с помощью штока извлекают из цилиндра и помещают в воду на 1, 2, 4 и 24 ч. По истечении указанных сроков измеряют прочность образцов на сжатие.

Результаты испытаний представлены в табл. 1.

Из табл.1 видно, что время смачивания (пропитки) и предел прочности образцов увеличиваются с возрастанием объемной массы цемента. Одновременно с этим происходит увеличение проч- ности образцов БСС в зависимости от времени их отверждения. Если в первые 4 ч твердения прочность образцов БСС изменяется пропорционально увеличению ее объемной массы, то в даль- нейшем степень уплотнения влияет более интенсивно на прочность тампонаж- ного камня.

Тампонажный камень, извлекаемый сразу же после смачивания (пропит- ки) сухого цемента, имеет форму цилиндра и обладает начальной прочностью, что свидетельствует о достаточно быстрой и полной реакции гидратации, прошедшей в цементе, несмотря на отсутствие операции по перемешиванию. При этом извлекаемость образца ухудшается,с увеличением объемной массы цемента (уменьшается пористость тампонажного камня и увеличивается значение линейного расширения)

Для сравнения приводят значения прочности образцов цементного камня в возрасте 4 и 24 ч, приготовленного известным способом (перемешивание в течение 1 мин, ,5)/и получен- ных значений при разной степени уплотнения в том же возрасте (табл.2).

При уплотнении сухой БСС в цилиндре до объемной массы более 1,40 г/см3 с последующей ее пропиткой и 4 ч отверждения можно получить в два раза большую прочность цементного камня, по сравнению с ,15. Таким образом, вместо перемешивания смеси рациональнее применять ее пропитку с одновре- менным уплотнением БСС.

При уплотнении бысгросхватывающих- ся тампонирующих смесей на основе цемента выявлена следующая взаимосвязь между водоцементным отношением, сро

Q

п

5 5

0 50

55

0

ками схватывания и прочностью образовавшегося цементного камня.

Влияние водоцементного отношения (В/Ц) на физико-механические свойства тампонажной смеси показано в табл.3.

Таким образом, принудительное уплотнение цементной смеси одновременно приводит к уменьшению водоцементного отношения, что приводит к кратному сокращению сроков схватывания и прочности тампонажного камня.

П р и м е р 2. Способ установки разделительных мостов в геологоразведочных скважинах испытан для постановки моста под клин с целью исправления искривления ствола скважины и ликвидации поглощения промывочной жидкости. Принято решение установить разделительный мост в интервале 60-68 м. 18 пакетов БСС Талцем, запакетиро- ванных в полиэтиленовые пакеты, доставлены в колонковой трубе. Внизу колонковой трубы установлены 4 ножа и деревянная разрезная пробка. Сверху трубы установлен переводник с обратным клапаном, а под ним - поршень с уплотнениями.

Под действием перепада давления жидкости содержимое трубы выдавлено в ствол скважины и насыпная БСС в течение 30 мин уплотнялась поршнем под нагрузкой до 25 даН. Через каждые 2-4 мин снаряд поворачивался на 90 .

В результате работ за 3,5 ч установлен разделительный мост и ликвидировано поглощение эмульсионной промывочной жидкости.

Формула изобретения

Способ установки в скважине изоляционного моста, включающий доставку к зоне осложнения сухого тампонажного материала в контейнере с поршнем, выдавливание его из контейнера под действием усилия поршня, затворение тампонажного материала и затвердевание образующей смеси, отличающийся тем, что, с целью ускорения работы и повышения прочности моста, после выдавливания на тампонаж- ный материал продолжают давить поршнем с усилием в 20-30 ДсэН в процессе его затворения, при этом поршень каждые 2-3 мин приподнимают и проворачивают.

Время отверждения в воде 1 ч

Образец

сильно

трещиноватый

Образец выдавить из формы не удалось из- за его расширения

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - ускорение работы и повышение прочности моста. К зоне осложнения доставляют сухой тампонажный материал в контейнере с поршнем и выдавливают его под действием усилия поршня. Затем на материал продолжают давить поршнем с усилием в 20-30 дан в период его затворения до затвердевания образующейся смеси. При этом поршень каждые 2-3 мин приподнимают и проворачивают. 3 табл.

Время отверждения в воде 2 ч

715 9518

Таблица. 2

Способ зат- Предел прочности при ворения БСС сжатии, МПа, в возрасте, м

k Г 2

Перемешивание

с водой

ручное 2,0 5,0

Пропитка

водой 1,7-М 2,8-15,3

Табли

-j.

В/Ц Т°С Сроки схватывания, Предел

минпрочнос

на сжат

Начало Конец через

Ц ч, МП

0,37203,0Ц,5М

0,50203,55,51,0

0,70201+0.02000,1

1,00 201202200,01