Способ цементирования обсадной колонны в скважине Советский патент 1993 года по МПК E21B33/14 

Изобретение относится к строительству :кважин, в частности в технологии цементи- эования обсадных колонн в скважинах, и может быть использовано при креплении ;кважин, пробуренных на нефть, газ и воду. Цель изобретения - повышение качест- за цементирования за счет обеспечения триготовления однородного тампонажного эаствора во всем его объеме, увеличения объема замещения промывочной жидкости тампонажным раствором в кавернозных зонах и повышения кольматации зон погл, ,|де- ния по глубине скважины. I Предлагаемый способ был испытан в промысловых условиях. При его осуществлении были использованы следующие вещества и оборудование:

тампонажный раствор следующего состава, мае.ч.: портландцемент тампонажный для низких и нормальных температур ТОО, оксиэтилцеллюлоза 0,3; хлористый кальций 2 и вода техническая 70;

продавоч.ная жидкость - техническая вода плотностью 1000 кг/м ;

цементированный агрегат ЦА-320 - 6 шт.;

блок манифольдов БМ-700 - 1 шт. . Промысловые испытания способа были осуществлены на скважине, которая имела окончательный забой 1150 м. При бурении

со

СА)

ч

О

ч

ю

использовался безглинистый буровой раствор на основе пластиновой воды с добавками полиакриламида и сернокислого алюминия, имеющий плотность 1080 кг/м , условную вязкость 16 с и фильтроотдачу 10 см /за 30 мин.

Перед пуском обсадной колонны были произведены гидродинамические испытания скважины. При создании давления на устье 5 МПа приемистость скважины составила 2 м /ч, что удовлетворяет требованиям СТО 05-066-88 Инструкция по технологии цементирования скважины с высокопроницаемыми пластинами, Пермь, 1988.

Спуск обсадной колонны 146x7 мм был произведен до глубины 1149 м, упорное кольцо и обратный клапан ЦКОД-146 были- установлены на глубине 1137 м. Нижний конец обсадной колонны был оборудован колонным башмаком БК-146. Центрирующие устройства были установлены на обсадной колонне с интервалом 50 м, а в зоне продуктивного пласта (турнийский ярус) - через 10м. Перед цементированием обсадной колонны произвели промывку скважины промывочной жидкостью в течение 1 ч при максимальной подаче буровых насосов. Затем начали затворение и закачку тампо- нажного раствора в обсадную колонну. Всего при затворении тэмпонажного раствора было использовано .47 т портландцемента, 130 кг оксиэтилцеллюлозы, 490 кг хлористого кальция и 32,9 м3 воды. Параметры закачиваемого в обсадную колонну тампонажного раствора замеряли дискретно через 1 мин перед закачкой в скважину, Плотность тампонажного раствора изменялась в пределах 1600-1700 кг/м . Избыточное давление на устье скважины изменялось при закачке тампонажного рас-, твора от нуля (в начальной стадии) до 2,5 МПа (при появлении тампонажного раствора из заколонного пространства на устье скважины). После появления на устье скважины тампонажного раствора его параметры, измерялись на входе и выходе из скважины. При этом производили сброс на устье скважины выходящего тампонажного раствора, перемешанного с промывочной жидкостью до тех пор, пока он не достиг плотности 1550 кг/м . Далее производили набор резервного объема тампонажного раствора в емкости цементировочного агрегата, после чего затворение свежего раствора прекратили, а выходящий на устье скважины из заколонного пространства тампонажный материал насосами цементированных агрегатов направили вновь в обсадную колонну. Далее двумя цементировочными агрегатами в течение

одного часа производили прокачивание тампонажного раствора, выходящего из колонного пространства в обсадную колонну при давлении 3,5 МПа, при этом производили замеры его параметров на входе в обсадную колонну. Далее изменяли направление прокачивания тампонажного раствора на противоположное, т.е. указанный тампонажный раствор, выходящий на устье скважины из обсадной колонны, прокаливали в заколонное пространство, при этом производили замер его параметров. Прокачивание производили в течение 1,3 ч до тех пор, пока не получили стабильность тампонаж5 ного раствора по плотности, которая составила 1650-1660 кг/м по всему прокачиваемому объему. Далее в обсадную колонну сбросили продавочную пробку и произвели продавку тампонажного раство0 ра из обсадной колонны технической водой цементировочными агрегатами до момента достижения продавочной пробкой стоп- кольца, установленного в нижней части об - садной колонны. При этом максимальное

5 рабочее давление при продавливании тампонажного раствора из обсадной колонны составило 8 МПа, а давление стоп в момент посадки продавочной пробки на стоп- кольцо составило 10 МПа.После окончания

0 процесса цементирования обсадная обсадная колонна была оставлена до затвердения цемента (03 Ц).

Через 24 ч провели оценку качества цементирования обсадной колонны при помо5 щи геофизических приборов СГДТ-3 и АКЦ (И ВА-21-), на основании которых было выдано заключение о герметичности контакта по длине зацементированного интервала: 19 м - высота подъема цемента;

0 19-1016 м - удовлетворительная герметичность (в котором в интервалах 110-115 м, 120-127 м, 165-170 м и 210-215 м понижен- . ная герметичность);

1016-1020 м - пониженная герметич5 ность;

1020-1089 м - высокая герметичность (в котором в интервале 1112-1121 м - удовлетворительная герметичность).

Таким образом, сумма длин участков с

0 удовлетворительной и высокой герметичностью составила 1086 м или 97% от всей длины зацементированного интервала, в то время как при цементировании обсадных колонн известным по прототипу способом

5 этот показатель составил 40-80%.

При осуществлении предлагаемого способа не менее чем на 20-30% повышается степень герметичности эаколонного пространства, что обеспечивает высокое качество цементирования обсадных колонн.

Вместе с этим высокая герметичность зако- лонного пространства позволит увеличить срок безводной эксплуатации скважины и снизить объем ремонтно-изоляционных работ до 50%, снизить вероятность межпла- стэвых перетоков и излива пластовых флюидов на дневную поверхность также за C4i JT высокой степени герметичности цементного кольца и обеспечить при этом охрану недр и окружающей среды.

: Формула изобретения | Способ цементирования обсадной колонны в скважине, включающий закачку в обсадную:колонну тампонажного раствора и фодавку в заколонное пространство до появления его на устье скважины, о т л и ч

0

а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества цементирования путем приготовления однородного тампонажного раствора во всем его объеме, увеличения объема замещения промывочной жидкости тампо- нажным раствором в кавернозных зонах и повышения кольматации зон поглощений пород по глубине скважины, после появления 7на устье скважины тампонажного раствора его закачивают обратно в обсадную колонну и создают круговую циркуляцию до стабилизации физико-химических параметров тампонажного раствора, при этом на устье скважины осуществляют контроль и регулирование его свойств, а круговую циркуляцию чередуют с обратной круговой циркуляцией.