Способ обратного цементирования обсадных колонн Советский патент 1992 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к процессу цементирования скважин методом обратной циркуляции и направлено на повышение качества крепления скважин, имеющих поглощающие горизонты, а также скважины с АВПД0

Известен способ обратного цементирования обсадных колонн, включащий закачку в заколонное пространство скважины тампонажного раствора, обработанного радиоактивными элементами,,

Известен способ обратного цементи- рования обсадных колонн с помощью дополнительной колонны труб„

Лля реализации способа в скважину спускается дополнительная колоныа труб, в за колонное пространство обсадной коциркуляцию бурового раствора осущест вляют с переменным расходом во време ни из условия обеспечения противодав ления закачке тампонажного раствора 0,2-0,5 НПа в течение всего времени закачки, а после перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают из условия удаления тампо

лонны закачивается тампонажный раствор, ю нажного раствора из обсадной колонпосле чего замеряется перепад давления между дополнительной и обсадной колоннами и по увеличению перепада давления судят о начале перетока тампонажного раствора из-заколонного NJC пространства в цементируемую колонну. Известен способ для обратного ментирования обсадных колонн, включав ющий спуск в обсадную колонну дополны и в течение времени до окончания схватывания тампонажного раствора в заколонном пространстве обсадной колонны При этом в качестве бурового раствора на осуществление циркуляции по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны используют промывочную жидкость с добавлением в нее КССБ в количестве 0,1нительной промывочной колонны, obopy 2Q 0,5% от объема жидкости,,

Положительный эффект от применения изобретения заключается в экономии средств, расходующихся на ликвидацию аварийных ситуаций, связанных

дованнои в нижней части герметизирующим узлом и штоком-толкателем, позволяющим отжимать запорный шар от обратного клапана, что обеспечивает усПоложительный эффект от применения изобретения заключается в эконо | мии средств, расходующихся на ликвидацию аварийных ситуаций, связанных

ловия обратной циркуляции. После за- 5 с освобождением зацементированной до

(ВД4

циркуляцию бурового раствора осуществляют с переменным расходом во време ни из условия обеспечения противодавления закачке тампонажного раствора 0,2-0,5 НПа в течение всего времени закачки, а после перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают из условия удаления тампо

ны и в течение времени до окончания схватывания тампонажного раствора в заколонном пространстве обсадной колонны При этом в качестве бурового раствора на осуществление циркуляции по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны используют промывочную жидкость с добавлением в нее КССБ в количестве 0,10,5% от объема жидкости,,

Положительный эффект от применения изобретения заключается в эконо мии средств, расходующихся на ликвидацию аварийных ситуаций, связанных

Способ обратного цементирования обсадных колонн. Использование: при цементировании скважин методом обратной циркуляции в условиях поглощений или аномально высоких пластовых давлений. Обеспечивает возможность снижения вероятности разрыва сплошности потока тампонажного раствора при его движении в заколонном пространстве, снижает вероятность прихвата дополнительной колонныртампонажным раствором, поступающим внутрь обсадной колонны. Сущность изобретения: в обсадную колонну включают дополнительную колонну„ В заколонное пространство обсадной колонны закачивают тампонаж- ный раствор. Одновременно с закачкой тампонажного раствора осуществляют циркуляцию бурового раствора о Эту циркуляцию осуществляют по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны. Циркуляцию осуществляют с переменным расходом во времени. такой циркуляцией создают противодавление закачке тампонажного раствора 0,2-0,5 МПа в течение всего времени за качки „После закачки тампонажного раствора обсадную колонну в нижней части перекрывают. После перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают до удаления там- , понажного раствора из обсадной колон- ны и окончание схватывания тампонажного раствора в заколонном пространстве обсадной, колонны. Затем дополнительную колонну извлекают. В качестве бурового раствора для циркуляции используют промывочную жидкость с добавлением в нее КССБ в количестве 0,1-0,5% от объема жидкости. 3 ил. 1 з.п. ф-лы, сл с VI VI 00 ю VI Јь

качивания тампонажного раствора и герметизации низа обсадной колонны включается циркуляция промывочной жидкости через дополнительную колонну, вследствие чего тампонажный раствор, 30 попавший в трубное пространство, вымывается из скважиныс

Недостатком данного способа является возможность прихвата дополнительной колонны труб тампонажным раство-ое лотнительный элемент 5 и промывочные ром при его поступлении внутрь обсад- каналы 6„ На устье скважины устанав- ной колонны, т.Ко тампонажный раствор поступает в колонну уже значительно обезвоженным и имеет повышенное статическое напряжение сдвига структуры, на центрируется центратором 12„ Гер- что при наличии значительной высоты метизирующий узел соединен с дополниполнительнои колонны по действующей технологии.

На Аиг. 1-2 изображена общая схема цементирования обсадной колонны, составными элементами которой являются обсадная колонна 1, оборудованная посадочным седлом 2 и дополнительная колонна 3, оборудованная промывочным герметизирующим узлом k, имеющим уп

ливается превентор 7, имеющий отвод 8 с манометром 9, а также сальники 10 и отвод 110 Дополнительная колонлачки тампонажного раствора затрудняет условия ее вымыва„

Целью изобретения является повышение эффективности цементирования за счет снижения вероятности разрыва сплошности потока тампонажного раствора при его движении в заколонном пространстве, а также снижение вероятности прихвата дополнительной колонны тампонажным раствором, поступившим внутрь ббсадной колонны.

Указанная цель достигается тем , что одновременно с закачкой тампбнаж ного раствора в заколонное пространство обсадной колонны осуществляют циркуляцию бурового раствора по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны, при этом

лотнительный элемент 5 и промывочные каналы 6„ На устье скважины устанав- на центрируется центратором 12„ Гер- метизирующий узел соединен с дополниполнительнои колонны по действующей технологии.

На Аиг. 1-2 изображена общая схема цементирования обсадной колонны, составными элементами которой являются обсадная колонна 1, оборудованная посадочным седлом 2 и дополнительная колонна 3, оборудованная промывочным герметизирующим узлом k, имеющим уп

лотнительный элемент 5 и промывочные каналы 6„ На устье скважины устанав- на центрируется центратором 12„ Гер- метизирующий узел соединен с дополниливается превентор 7, имеющий отвод 8 с манометром 9, а также сальники 10 и отвод 110 Дополнительная колон5

0

5

тельной колонной переводником 13 с ; левой резьбой.

Способ реализуется следующим образом

В скважину спускают обсадную колонну 1 с посадочным седлом 2 и дополнительную колонну 3 с промывочным герметизирующим узлом k. Обсадную колонну на устье герметизируют с помощью превентора 7. Пространство между обсадной и дополнительной колоннами герметизируют сальником 100

После промывания обсадной колонны прямой и обратной циркуляцией в заколонное пространство через отвод 8 при закрытом превенторе 7 закачивают тампонажный раствор. Одновременно, через дополнительную колонну труб начинают закачивать промывочную жид- кость, которая, так и тампонажный раствор из заколонного пространства, выходит на устье скважины через от- вод 11 (фиг„ 1). При этом подачу промывочной жидкости регулируют таким образом, чтобы давление на манометре 9 при закачивании тампонажного раствора не опускалось ниже нуля (составляло примерно 0,2-0,5 МПа). Объем тампонажного раствора, закачиваемый в скважину, рассчитывают из объема тампонажного раствора, требуемого для заполнения заколонного про странства и объема тампонажного раствора, иду1чего на образование зоны смешивания.

После поступления тампонажного раствора внутрь обсадной колонны производят допуск дополнительной колонны и перекрытие герметизирующим промывочного канала посадочного седла 2о Циркуляцию промывочной жидкости через дополнительную колонну осуществляют до полного вымыва зоны смешения тампонажного раствора из обсадной колонны (фиго 2). После окончания схватывания тампонажного раствора на ,забое скважины дополнитель- ную колонну извлекают на поверхность (фиг. 3)о

Отличительной особенностью способа от прототипа является то, что т тампонажный раствор, поступающий . внутрь обсадной колонны, сразу смешивается с потоком промывочной жидкости и вымывается из колонны без создания аварийной ситуации.

так же контролируется скорость движения тампонажного раствора в за- колонном пространстве, что позволяет избежать разрыва сплошности потока тампонакного раствора.

Пример конкретного выполнения.

Необходимо зацементировать обсадную колонну диаметром ,l68 М„, в скважине глубиной Н-1500 М и диаметром 0,216 М/На глубине h 1(ПО Н находится поглощающий горизонт, не позволяющий поднять тампонажный раствор до устья прямой циркуляцией. Статическая температура на.забое скважины - 65°С„ Для цементирования используется портланд-цемент- ный раствор, имеющий сроки схватывания tw,c 2-30

к с.

ч.

Цементирование обсадной колонны производится способом обратной циркуляции.

В скважину спускают обсадную колонну, а затем дополнительную колонну НКТ диаметром 0,П73 М. Производят опрессовку стыковочного узла. Затем восстанавливают обратную циркуляцию бурового раствора и начинают закачку тампонажного раствора в за колонное пространство при закрытом превенторе Объем тампонажного раствора V определяют как сумму объема

ТР заколонного пространства тампонажного раствора

щего на образование об 1

(V

т,ем 2 см

)00

5

5

0

5

0

Зона смешения составляет примерно 5% общего объема тампонажного раство- ра0 таким образомjV- p. V-JCIK + + 22 + 22,5 м3.

Одновременно с закачкой тампонажного раствора производят циркуляцию промывочной жидкости через дополнительную колонну с помощью цементировочного агрегата. Промывку осуществляют буровым раствором,обработанным пластификатором (например, КССБ 0,1-0,5% от объема жидкости)„ При закачке тампонажного раствора на манометре поддерживают положительное давление 0,2- 0,5 МПа„ Производительность закачки Q 20 л/с„ При нагнетании последней порции тампонажного раствора дополнительная колонна допускается до поса- дочного седла и закачка тампонажного раствора прекращается. При этом продолжительность цементирования составляет примерно 20 мин (t

Ч

22Д5 0,02

вочной жидкости через колонну НКТ продолжается до полного вымыва тампо- нажног-о раствора, поступившего внутрь обсадной колонныо Подъем колонны НКТ осуществляют через три часа после начала цементирования (продолжительность цементирования - 20 мин, плюс время схватывания тампонажного раст- i .

вора

20 мин). Циркуляция промы5

tHC ч).

Формула изобретения

1 о Способ обратного цементирования обсадных колонн , включающий спуск в

обсадную колонну дополнительной колонны на глубину спуска обсадной колонны,закачку тампонажного раствора в заколон- ное пространство обсадной колонны с вы- теснением бурового раствора через ее внутренний канал, перекрытие обсадной колонны в ее нижней части и извле- чение дополнительной колонны, отличающийся тем, что, с це- лью повышения эффективности цементирования за счет снижения вероятности разрыва сплошности потока тампонажного раствора при его движении в зако- лонном пространстве, а также снижения вероятности прихвата дополнительной колонны тампонажным раствором, поступившим внутрь обсадной колонны, одновременно с закачкой тампонажного раствора в заколонное пространство обсадной колонны осуществляют циркуляцию бурового раствора по дополнительной колонне и внутреннему канаЮ

лу обсадной колонны, при этом цирку-, ляцию бурового раствора осуществляют с переменным расходом во времени из условия обеспечения противодавления закачке тампонажного раствора 0,2- 0,5 ИПа в течение всего времени закачки, а после перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают из условия удаления тампонажного раствора из обсадной колонны и в течение времени до окончания схватывания тампонажного раствора в заколонном пространстве обсадной колонны,

2„ Способ по п. отличающий с я тем, что в качестве бурового раствора на осуществление циркуляции по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны

ИСПОЛЬЗУЮТ ПРОМЫВОЧНУЮ ЖИДКОСТЬ С ДО

бавлением в нее КССБ в количестве Ot1-0,5% от объема жидкости.