Способ проведения тампонажных работ в скважине в условиях вывалообразований и поглощения промывочной жидкости Советский патент 1992 года по МПК E21B33/138 

сл

с

Сущность изобретения: в осложненную зону последовательно закачивают порцию пены высокой степени аэрации, вспененный тампонажный состав на основе смолы типа МФ, порцию пены высокой степени аэрации. Способ осуществляется в процессе бурения скважины с применением пены в те моменты, когда возникают осложнения. При этом используется существующая на скважине при бурении технологическая схема, оборудование и его обвязка. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу, к способам бурения и тампонирования разведочных и технических скважин в неустойчивых, несвязанных, крупнообломочных, трещиноватых породах, в условиях вывалов боковых пород со стенок скважин и поглощений промывочной жидкости.

Известен способ бурения скважин в условиях поглощения, заключающийся в использовании в качестве промывочной жидкости пены. Способ не обеспечивает надежной устойчивости стенок скважин в породах, склонных к вывалообразованию и обрушению.

Известны способы тампонирования геологоразведочных скважин с использованием быстросхватывающихся (БСС) и полимерных быстротвердеющих (БТС) смесей, различных технологических схем доставки тампонажных материалов в зону производства изоляционных работ.

Область применения указанных способов ограничивается незначительностью (по мощности) зон поглощения. При наличии в разрезе ряда отработанных горных выработок использование этих способов связано с очень большими затратами тампонажных материалов, трудозатратами, применением специального оборудования и устройств (цементировочные агрегаты, тампонажные устройства, разбурники тампонажной смеси и др.), изменением технологической схемы. Зачастую применение БСС в данных условиях не дает положительных результатов и, учитывая высокую стоимость компонентов БТС, особенно синтетических смол, приводит к использованию обсадных труб, повышая при этом металлоемкость скважины и увеличивая возможность аварий.

Известен способ тампонирования скважин с целью изоляции пластовых вод, включающий закачивание в интервал

Ч

СО

о

OJ

со

осложнения отверждаемой пенной системы.

Недостаток способа заключается в том, что, во-первых, результат его применения .отрицательный, во-вторых, он не апробирован в условиях вывалообразования, в-третьих, состав имеет неприемлемые для геологоразведочных работ большие сроки отверждения. Увеличен также расход пенообразователя. Очевидно, что ненадежность способа обусловлена отсутствием верхнего и нижнего буферов, а также большими сроками схватывания.

Цель изобретения - повышение надежности и сокращение сроков изоляционных работ в условиях вывалообразования и поглощения промывочной жидкости, упрощение технологической схемы при бурении скважин с помощью пены, снижение расхода тампонажьых материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем закачивание в интервал осложнения полимерного тампонажного материала, этот материал предварительно вспенивают; в последующем ..акачивается в интервал работ буферная жесткая пена, затем тампонажный материал и снова буферная жесткая пена под давлением. Тампонажный материал при этом подается в скважину по колонне бурильных труб с использованием тою же оборудования и оЬьязки, что и при бурении с пеной. Полимерные компоненты (смола и отвердитель) добавляются в раствор пенообразователя на поверхности и совместно с ним закачиоаются дозировочным насосом.

Изобретение осуществляется следующим образом.

На чертеже показана технологическая схема бурения скважин в условиях вывалообразования и поглощения промывочной жидкости.

В процессе бурения скважины 3, осложненной поглощением промывочной жидкости по всему разрезу и локальными зонами полном дезинтеграции пород, раствор пенообразователя подается дозировочным насосом 10 в компрессорно-дожимное устройство 7 (УДК) дожимного насоса 6, далее газожидкостная смесь (ГЖС) через вертлюг- сальник подвесной 9, ведущую трубу станка бурового 1 и колонну бурильных труб 4 подается на забой. Сжатый воздух от компрессора 8 поступает в УДК 7.

Изоляционные работы в зоне дезинтеграции проводятся следующим образом. В раствор пенообразователем (отдельная емкость) вводят расчетное количество смолы типа МФ и отвердителя - раствора соляной или щавелевой кислоты.

Рекомендуемые рецептуры, %:

Отвердитель (щавелевая

кислота)3-12

5Сульфонол0,5

КМЦ0,05

ВодаОстальное

Время твердения:

начало36 мин

10 окончание1 ч 30 мин

Отвердитель (соляная

кислота)3-5

Сульфонол0,5

5 КМЦ0,05

ВодаОстальное

Время твердения:

начало10 мин

окончание1 ч 20 мин

0

Раствор пенообразователя с добавкой смолы и отвердителя закачивается дозировочным насосом 10 и подается по традиционной схеме, как и при бурении с 5 промывкой скважины ГЖС.

Выше зоны дезинтеграции устанавливается пакер. При малых глубинах пакер не устанавливается (его роль исполняет герметизатор устья 2).

0При наличии водопритоков в скважину

предварительно, закачивается буферная жидкость (стойкая пена с высокой степенью аэрации). После доставки пеносмолы в осложненную зону с целью задавливания пе- 5 носмолы в трещины, поры и пустоты, а также с целью снижения удельного расхода смолы и отвердителя сверху закачивается буферная стойкая пена с высокой степенью азрации с опрессовкой скважины под дав- 0 лением. Без закачивания буферных пен в указанных условиях (водоприток) смесь раз- убоживается и сроки отверждения резко возрастают, результаты отрицательные. После затвердевания пеносмолы бурение про- 5 должается с очисткой забоя пеной, чередуясь с поинтервальным тампонированием пеносмолами. Благодаря коротким срокам схватывания, хорошей адгезии с горными породами, регулируемой проника- 0 ющей способности в трещины и пустоты пе- носмола позволяет в короткие сроки (по опыту максимум до 3 ч), при малом расходе смолы типа МФ (100--130 л на зону) закрепить зону дезинтеграции пород, а также 5 отработанные горные выработки.

Технико-экономическая эффективность заключается в высоких качестве и надежности предупрежения и ликвидации геологических осложнений типа поглощения промывочной жидкости и обвалов стенок

скважин, сокращения сроков работ, снижении расхода тампонажных материалов, реагентов, трубной продукции, трудовых затрат бурового персонала, упрощении технологической схемы производства изоляционных работ, так как бурение и тампонирование осуществляются без привлечения дополнительного оборудования. Формула изобретения Способ проведения тампонажных работ в скважине в условиях вывалообразова- ний и поглощения промывочной жидкости,

геРнетмзАггтор $

устья

0

включающий закачивание в интервал осложнения полимерного тампонажного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и сокращения сроков работ, снижения расхода тампо- нажных материалов и упрощения технологической схемы при бурении скважин с помощью пены, полимерный тампо- нажный материал вспенивают, при этом перед и после полимерного тампонажного материала в скважину дополнительно закачивают вспененную буферную жидкость.

3

/Г ГЦ-ЯЖ. | flf -70 X% I

нее So3cf k

rOZ ocr M6tt09 . U

jjjCiLjjjui vL,.

NftvSrww wT V