Способ цементирования скважин Советский патент 1980 года по МПК E21B33/14 

1

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к их промьшке и тампонированию.

Известен способ очистки скважин путем разрушения застойных зон посредством применения гидромониторных устройств, центратбров 1.

Недостаток данного способа заключается в том, что применение гадромониторов связано с определенными техническими и технологическими трудностями и значительными затратами времени, поэтому их используют для очистки небольших интервалов- ствола, осложненных глубокими кавернами и желобами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ цементирования скважин, включающий Промывку скважин перед закачкой тампонажного раствора путем поперечного расхаживания колонны трубС2.

Однако применение эксцентриков ограничено областью установки мостов и подготовки ствола к спуску обсадной колонны, а также случаев срочной очистки кавернозных участков.

При тампонировании скважин ограничения обусловлены несоответствием конструкции резьбовых соединений обсадных труб условиям вращения колонньт, а при промывке - необходимостью проведения дополнительных спускоподьемных операций.

Цель изобретения - повышение качества цементирова1П1я за счет увеличения эффективности промывки и разрушения застойных зон.

Поставленная цель достигается тем, что расхаживание осуществляют с разгрузкой колонны на забой.

Разгрузку целесообразно осуществлять с частотой 12-20 циклов в час при скорости перемещения верхнего конца колонны 1-2 см/с.

При разгружении на забой колонна в сжимаемой части изгибается и осуществляет поперечные перемешения в скважине. При этом изменяются местоположения мест в эксценгричном кольцевом пространстве .и, как следствие, направление потока жидкости. За, стойные зоны и тиксотропная структура бурового раствора разрушаются, и поток расширяется по всему сечению ствола, захватьшая и каверны. В результате происходит более полный йынос породы и шлама, уменьшается их накоготение в кавернах, что предупрехсдает осложнения, связанные с осьтями и сальникообразованиями, повышает качество заполнения скважин тампонажным раствором. Технология способа состоит в следующем. При промывке.скважины во время обработкибурового раствора, а также после окончания щзоцесса долбления колонну труб периодически сначала разгружают на забой, а затем приподнимают, выбирая пружину. Вели шну разгрузки определяют соответствующими расчетами на прочность. Контроль за операцией осуществляют по показа±епям Пщикатора и перемещению верхнего когща колонны. Скорость его перемевденид должна соетавлять 1-2 см/с, а одан цикл нагружения осуществляться за 3-5 мин с вьщержкой колонны в загруженном состояшш в течение 1-2 t/шн. Расхаживание с разгрузкой на забой щюизйодят в течерше первой трети (не менее) цивша цйрку ляции и могут сочетать с расхаживанием над Забоем. При тампонировании расхаживание с разгружением необходимо начинать не позднее, чем ( за 10 мин до начала выхода тфштонажного раст 7 4 вора в кольцевое пространство, и продолжать до конца его продавливания. При этом низ обсадной колонны должен быть оборудован башмаком, отверстия которого не перекрываются при разгрузке колонны на забой. После окончания процесса тампонирования колонну приподнимают над забоем для снятия деформации изгиба и оставляют ее на ОЗЦ в растянутом состоянии. В качестве примера приведены расчетные величины допускаемых разгружений 146-миллиметровой колонны в скважинах диаметром 250-350 мм. Расчеты произведены по формуле: PRd . Р f,., G СГ„з +(сж где d - наружный диаметр колонны; Р - осевая сжимающая нагрузка; R - рагцильньш зазор; F - площадь поперечного сечения тела колонны; 3 - экваториальный момент инерции. Допускаемые длины разгруженной части колонны приведены без учета ее облегчения в жидкости и сил трейия, с учетом указанных факторов их велич1шы будут еще более значительными.

Приведенные данные показывают, чт:о этот рпособ расхаживания колонны возможно использовать при наличии в скважине больших каверн. Предлагаемый способ значительно зффективнее известного способа расхаживания посредством кулачковых эксцентриков. Так при оборудовании 145-миллиметровой обсадной КОЛОН1Ш1 эксцейгриками диаметром 185 мм предаазначенными для скважин с номинальным диаметром 190 мм, застойные зоны разрущаются в кавернах диаметром до 218 мм, а при использовании 209-миллиметровых эксцетркков (скважины с номинальным диамет эом 214 мм) - в кавернах диаметром до 286 мм. При разгружегсш же колонны иа забой застойные зоны разрушаются при любых размерах каверн, если это допускается условиями 1щочности колонны.

I860 1530

1300 1180 1820 1500

Применение данного способа повысит качество проводки и тампонирова1шя скважин и тем самым обусловит снижение затрат средств на борьбу с осложнениями и повторное цеме ггирова1ше скважин.Формула изобретения

5 7139846

тем, что разгрузка колотгы на забой осуществ-цементных мостов в кавернозной части ствола

ляется с частотой 12-20 циклов в час при ско-скважин. Сер. Бурение, ВНИИОНГ, вып.8,

рости перемещения верхнего конца колонны1966.

1-2 см/с.5

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР If 377503,

принятые во внимание при экспертизекл. Е 21 В 33/14, 1970 (прототип).