Способ цементирования скважин Советский патент 1991 года по МПК E21B33/14 

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

Целью изобретения является повышение качества цементирования за счет предотвращения поглощения цементного и бурового растворов в условиях аномально низких пластовых давлений.

На чертеже показана схема осуществления способа.

В скважину 1 спускают нижнюю- секцию обсадной колонны 2 на бурильной колонне 3. Затем закачивают буферную жидкость, цементный раствор и продавочную жидкость.

После этого в бурильную 3 и обсадную 2 колонны спускают дополнительную колонну 4, герметизируют кольцевое пространство обсадной колонны 2 и дополнительной колонны 4 в их нижней части, а закан- чивание буферной жидкости осуществляют

через дополнительную колонну 4, причем одновременно с закачкой этих жидкостей через кольцевое пространство 5 бурильной 3 и дополнительной 4 колонн прокачивают облегченную жидкость.

При этом для реализации способа нижнюю секцию 2 обсадной колонны соединяют с бурильной колонной 3 с помощью разъединителя 6 известной конструкции. В нижней части секции обсадной колонны 2 устанавливают упорное гнездо 7 (над башмаком 8), стоп-кольцо 9, патрубок 10, обратный клапан II. Дополнительную колонну в нижней части оборудуют патрубком 12 с конусом, выполненным под упорное гнездо 7.

В верхней части первый ряд труб оборудуют отводом 13 с краном, а кольцевой зазор между бурильной 3 и дополнительной 4 колоннами герметизируют уплотнением 14. В верхней части дополнительО

00 00

|

ную колонну 4 оборудуют цементировочной головкой 15 с отводами 16 и 17, а между отводами внутри цементировочной головки 15 помещают разделительную пробку 18.

После спуска дополнительной колонны 4 g внутрь бурильной колонны 3, сочленения и герметизации патрубка 12 с упорным гнездом 7 на отводах 13 и 16 открывают краны и через отвод 16 закачивают буферную жидкость и расчетный объем цементного раствора, а через отвод 13 прокачивают облегченную жидкость (воду или аэрированную воду, обработанную химическими реагентами - во избежание обвалов стенок скважин). Закачивание упомянутых компонентов производят с расчетной скоростью, чтобы поддерживать перепад давления на цементируемый поглощающий пласт, при котором поглощение не происходит.

По мере подъема цементного раствора в

10

если выше разъединителя кольцевой зазор будет заполнен водой.

Расчет производят по формуле , L()

где ft- высота установки разъединителя, м; L - глубина залегания поглощающего

пласта, м;

р - плотность цементного раство- ра, кг/м3;

р - плотность бурового раствора, KT/W pg - плотность воды, кг/м3. Подставив исходные данные в формулу, получают /граз 2953 м

Из приведенного расчета следует, что при использовании данного способа разъединитель секций можно установить на глубине 2953 м, т. е. на 1727 м выше подошвы изолируемого поглощающего пласта, и при этом не произойдет поглощения цементскважине и вытеснения бурового раствора 20 ного раствора при цементировании.

через отверстия разъединителя 6 в кольце-При цементировании секции чистым цевой зазор поступает облегченная жидкость, разбавляя вытесняемый раствор, снижая при этом его плотность и реологические показатели.

После закачивания расчетных объемов буферной жидкости и цементного раствора в дополнительную колонну 4 на отводе 16 закрывают, а на отводе 17 открывают кран и продолжают закачивать продавочную жидментным раствором известным способом разъединитель секций можно было бы установить не выше 100 м над изолируемым 25 горизонтом, в противном случае произошло бы поглощение цементного раствора.

Применение предлагаемого способа позволит использовать чистый цементный раствор без наполнителей для цементирования

если выше разъединителя кольцевой зазор будет заполнен водой.

Расчет производят по формуле , L()

где ft- высота установки разъединителя, м; L - глубина залегания поглощающего

пласта, м;

р - плотность цементного раство- ра, кг/м3;

р - плотность бурового раствора, KT/W pg - плотность воды, кг/м3. Подставив исходные данные в формулу, получают /граз 2953 м

Из приведенного расчета следует, что при использовании данного способа разъединитель секций можно установить на глубине 2953 м, т. е. на 1727 м выше подошвы изолируемого поглощающего пласта, и при этом не произойдет поглощения цемент0 ного раствора при цементировании.

ментным раствором известным способом разъединитель секций можно было бы установить не выше 100 м над изолируемым горизонтом, в противном случае произошло бы поглощение цементного раствора.

Применение предлагаемого способа позволит использовать чистый цементный раствор без наполнителей для цементирования

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их цементирования. Цель - повышение качества цементирования за счет предотвращения поглощения цементного и бурового растворов в условиях аномально низких пластовых давлений. В бурильную и обсадную колонны спускают дополнительную колонну. Герметизируют кольцевое пространство обсадной и дополнительной колонн в их верхней и нижней частях и бурильной колонны - в верхней части. Через дополнительную колонну закачивают буферную жидкость, цементный раствор и продавочную жидкость. Одновременно с закачкой этих жидкостей через кольцевое пространство между бурильной и дополнительной колоннами в зат- рубное пространство прокачивают облегченную жидкость. Способ позволяет использовать чистый цементный раствор без наполнителей и с необходимой высотой подъема в условиях цементирования поглощающих пластов. 1 ил. SS (/)

кость до получения «стоп, т. е. до тех 30 поглощающих пластов, что улучшает качестпор пока разделительная пробка 18 не сядет ча стоп-кольцо 9.

После получения «стоп закачивание про- давочной жидкости прекращают, но продолжают закачивание облегченной жидкостью с целью вымыва цементного раствора из 35 которые трудно приготовить в полевых усло- затрубного пространства скважины выше виях Кроме того, цементные растворы с малой плотностью имеют низкие изоляционные и физико-механические свойства, что ухудшает качество цементирования.

во их изоляции. При цементировании поглощающих пластов известными способами во избежание поглощения цементного раствора возникает необходимость в приготовлении цементных растворов с низкой плотностью,

разъединителя. Затем из обсадных и бурильных труб извлекают дополнительную колонну и оставляют скважину на ожидание затвердевания цемента (ОЗЦ). После ОЗЦ отсоединяют бурильные трубы от за- 40 цементированной секции и производят спуск и цементирование верхней секции по известной схеме.

Пример. В скважине глубиной 4750 м

Формула изобретения

Способ цементирования скважин, включающий спуск в нее нижней секции обсадной колонны на бурильной колонне, зав интервале 4725-4700 м вскрыт погло- качивание в заколонное пространство бу

щающий пласт. Вскрытие пласта осуществлялось буровым раствором плотностью 1300 кг/м3. При использовании бурового раствора с такой плотностью поглощения не происходит, при увеличении плотности свыше

ферной жидкости и цементного раствора, и в колонное пространство - продавочной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества цементирования за счет предотвращения поглощения цементного и бу1300 кг/м3 происходит частичное поглоще-50 рового растворов в условиях аномально

ние. Ввиду того, что поглощающий пластнизких пластовых давлений, в бурильную

является эксплуатационным объектом, то дляи обсадную колонны спускают дополнительнадежной его изоляции требуется примене-ную колонну, герметизируют кольцевое проние чистого цементного раствора без на-странство обсадной и дополнительной колонн

иолнителей. Вначале определяют высоту ус-в их верхней и нижней частях, и бурильтановки разъединителя при условии, что сек-55 ной колонны - в верхней части, а закация будет зацементирована чистым цементным раствором с плотностью 1800 кг/м3,

чивание буферной жидкости, цементного раствора и продавочной жидкости осущесткоторые трудно приготовить в полевых усло- виях Кроме того, цементные растворы с малой плотностью имеют низкие изоляционные и физико-механические свойства, что ухудшает качество цементирования.

во их изоляции. При цементировании поглощающих пластов известными способами во избежание поглощения цементного раствора возникает необходимость в приготовлении цементных растворов с низкой плотностью,

Формула изобретения

Способ цементирования скважин, включающий спуск в нее нижней секции обсадной колонны на бурильной колонне, закачивание в заколонное пространство бу

качивание в заколонное пространство бу

ферной жидкости и цементного раствора, и в колонное пространство - продавочной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества цементирования за счет предотвращения поглощения цементного и бурового растворов в условиях аномально

чивание буферной жидкости, цементного раствора и продавочной жидкости осуществлятот через дополнительную колонну, причем одновременно с закачкой этих жидкостей через кольцевое пространство между бурильной и дополнительной колонн в затруб- ное пространство прокачивают облегченную жидкость.

8