Способ ликвидационного тампонирования отработанных скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B43/00 

1

Изобретение относится к горному делу, в частности к добыче серы методом подземной выплавки, и может быть использовано при ликвидации отработанных серодобычных скважин.

Известен способ временного тампонирования серодобычных скважин,, включающий заполнение скважины расплавленной серой 1..

Недостатком способа является большой расход серы при ликвидационном тампонировании скважин.

Известен способ ликвидационного тампонирования отработанных скважин, включающий заполнение их твердеющим материалом на основе цемента или глины 2.

Недостатком указанного способа является возможность поглощения тампонажных растворов высокопроницаемыми породами, образующимися в результате йыплавки серы, что ведет к большому расходу раствора, не обеспечивает надежной ликвидации скважин в специфических условиях подземной выплавки серы и увеличивает время тампонирования.

Цель изобретения - сокращение времени ликвидации отработанных серодобычных скважин.

Поставленная цель достигается тем, что для заполнения скважин используют твердеющий материал, плотность которого меньще плотности пластовых вод, например расплавленный битум или смесь расплавленных битума и серы при соотнощении, вес. %:

Битум80-85

,0 Сера15-20

Способ осуществляют следующим образом.

Отработанная скважина состоит из трех соосно расположенных колонн: обсадной,водной и серной, каждая из которых оборудована на устье задвижками. Давление воды на устье скважин составляет 5 ати, температура воды в стволе скважины 140°С.

Для ликвидации скважины используется

битум, например, марки БН-У, имеющий

20 при нормальной температуре плотность

ЭТО кг/м и затвердевающий при + 60°С.

Битум разогревают в варочном котле до 220°С, после чего закачивают последовательно в обсадную, водную и серную колонны с помощью плунжерного насоса. Объем

битума рассчитывают таким образом, чтобы уровень раздела между битумом и вытесненной им водой находился на уровне кровли серной залежи.

Температуру битума 220°С выбирают потому, что при данной температуре битум имеет наименьшую вязкость. Дальнейшее повышение температуры не допускается во избежание воспламенения битума. Так как скважина и окружающие породы нагреты до температуры более 140°С, то битум можно закачивать в пласт под давлением, превышаюш,им давление пластовой воды на устье, например, на 1-2 ати.

После окончания нагнетания битума закрывают задвижки, отсоединяют битумопровод. Устье скважины раскапывают экскаватором и оставляют на выдержку. Битум в оголенной части ствола скважины твердеет. Это дает возможность срезать оголовок скважины, накрыть скважину крышкой и выравнять поверхность.

Достаточная прочность пробки из затвердевшего битума в верхней части скважины обосновывается следующим расчетом.

Для ускорения твердения битума и повышения его прочности в последнюю порцию закачиваемого битума добавляют серу в количестве 15-20 /0. При этом температура затвердевания битума возрастает до 95°С и он теряет пластичность.

Добавка серы -в количестве менее 15% не приводит к существенному увеличению прочности тампонажной смеси, а при добавлении более 20 % серы смесь битума и серы расслаивается (кристаллы серы выпадают в осадок, а вверху в виде пробки остается слой из чистого битума).

Благодаря тому, что плотность твердеющего вещества (битума) меньше плотности пластовой воды, исключается утечка

его в выработанное пространство, поскольку он плавает на поверхности воды, заполняющей скважины.

Предложенный способ ликвидационного тампонажа отработанных серодобчных скважин позволяет отработанные скважины ликвидировать непосредственно после окончания их эксплуатации, что сокращает потери горячей воды из-за неконтролируемых выбросов, а также ускорить рекультивацию земель и передачу их сельскому хозяйству.

Формула изобретения

1.Способ ликвидационного тампонирования отработанных скважин, включающий

их заполнение твердеющим материалом, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени ликвидации отработанных серодобычных скважин, для их заполнения используют твердеющий материал, плотность которого меньше плотности пластовых вод.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве твердеющего материала используют расплавленный битум..

3.Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве твердеющего материала используют смесь расплавленных битума и серы при соотнощении, вес. %:

Битум80-85

Сера15-20

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке №2904696/22-03, кл. Е 21 В 43/00, 25.02.80.

2.Башкатов Д. Н. и др. Справочник по бурению скважин на воду. М., «Недра,

1979, с. 396 (прототип).