Способ предотвращения смятия обсадных колонн при обратном промерзании в зоне многолетнемерзлых пород Советский патент 1982 года по МПК E21B43/00 

выше, чем жидкость в заколонном и межколонном пространствах.

Причем замерзающая жидкость во внутриколонном пространстве имеет коэффициент объемного расширения при замерзании выше, чем жидкость в заколонном и межколонНом пространствах.

На чертеже дана схема осуществления способа.

Во внутриколонное пространство 1 скважины, состоящей из труб 2-й 3, помещается замерзающая жидкость, Ha пример вода или глинистый раствор. В межколонном 4 и заколонном 5 пространствах находится жидкость, оставшаяся там после бурения. Вследствие неравномерности обратного промерзания образуются ледяные перемычки 6 и замкнутые объемы 1, 4 и 5. Такие замкнутые объемы образуются по разрезу многолетнемерзлых пород 7 в местах расположения каверн. В процессе восстановления отрицательных температур происходит нарастание слоя льда 8 на стенках каверн 5, что приводит к росту давления. При возрастании давления происходит снижение температуры фазового перехода и понижение температуры незамерзшей жидкости в каверне 5. Посколы у давление в м.ежколо ном пространстве 4 ниже5 чем в каверне 5, то вследствие процесса теплопередачи через стенку трубы 3 происходит охлаждение жидкости в межкрлонном пространстве, а затем льдообразование. Процесс льдообразования во внутриколонном пространстве 1 происходит аналогично. Таким образом возникает противодавление сначала в межколонном, а и во внутриколонном пространствах. Давление в замкнутых объемах жидкостей внутриколонного и меж колонногопространств меньше давления в кавернах, но этот перепад давлений является неопасным для обсадных труб.

В процессе дальнейшего промерзания происходит одновременный рост давлений во всех замкнутых объемах, а после полного восстановления отрицательных температур эти давления сравниваются. В ряде случаев-, например при значительном росте давления 1в заколонном пространстве при наличии мощных каверн, возникает необходимость в том, чтобы при обратном промерза}1ни рост давления во

998684

внутриколонном пространстве опережал, рост давления в остальных замкнутых объемах. Для этого во внутриколонное пространство помещается жидкость с J температурой замерзания выше, чем у жидкостей, расположенных в межколонном и заколонном пространствах или помещается жидкость с коэффициентом объемного расширения при промерзании вьппе, чем у жидкостей в остальных замкнутых объемах.

В производственных условиях предг лагаемый способ осуществляется следующим образом.

5 После окончания бурения и цементирования эксплуатационной колонны на все время простоя скважины в колонное пространство помещают замерзающую жидкость, например гли2Q нистый раствор, применяемый при бурении.

Освоение скважины.можно производить при помощи буровой установки малой мощности, например А-50. Перед освоением растепляются ледяные перемычки внутриколонного пространства, для чего в колонне прокачивается теплая вода или глинистый раствор по трубкам, спускаемым в скважизд ну. В процессе растепления происходит одновременное снижение давления во внутриколонном и заколонном пространствах в результате разрушения ледяных перемычек. После растепления производят перфорацию продуктив-. ного пласта, вызов притока, отработку и пуск скважины в эксплуатацию.

При длительной остановке уже эксплуатируемой скважины, внутриколонное пространство также заполняют замерзающей жидкостью.

Использование данного способа позволит при минимальных затратах полностью исключить возможность смятия колонн скважин, расположенных в

районах распространения многолетнемерзлых , при обратном промерзании во время вынужденкого простоя, что позволяет сократить капитальные затраты на строительство новых скважин взамен ликвидированных. Экономический эффект от внедрения способа составит 3,2 млн. руб.

55 Формула изобретения

1 . Способ предотвращения смятия обсадных колонн при обратном промер-