Способ цементирования обсадных колонн в скважинах

Авторы патента:

E21B33/14 - для цементирования обсадных труб в скважине

E21B33/13 - способы или устройства для цементирования щелей или подбурочных скважин, трещин или т.п.(цементировочные желонки E21B 27/02; материалы, улучшающие состояние почвы или стабилизирующие почву C09K 17/00)

СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН В СКВАЖИНАХ, включающий установку на устьб сквазшны цементировочной головки с патрубком для сообщения ее полости под разделительной пробкой с атмосферой, закачку цементного раствора, пуск разде&гательной пробки и закачку продавочной жидкости, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьшения эффективности цементирования путем компенсации гидроударов во время цЪментирования , а также облегчения освобояаде-: ния разделительной пробки в цементировочной головке, после закачки це-г« н ментного раствора обсадную колонну сообщают с атмосферой, а перед пуском разделительной пробки канал сообще- ,5 ния обсадной колонны с атмосферой Ю перекрывают.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1 2943

4(5!) Е 21 В 33 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТБУ

5 ".; (21) 3535452/22-03 (22) 10.01.83 (46) 23.06.85. Бюл.. - 23 (72) А.В. Колотов, В.Г. Добрянский и О.И. Рубинштейн (71) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (53) 622.245.42(088.8) (56) Временная инструкция по креплению нефтяных и газовых скважин на месторождениях Западной Сибири. РД

39-2-175-79. Краснодар-Тюмень,1979., с. 5-10.

Шацов fl.È. Разобщение пластов в нефтяных и газовых скважинах, И., Гостоптехиздат, 1960, с. 147-148. (54)(57) СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДHblX КОЛОНН В СКВАЖИНАХ, включающий установку на устье скважины цементировочной головки с патрубком для сообщения ее полости под разделительной пробкой с атмосферой закачку цементного раствора, пуск разделительной пробки и закачку продавочной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повыпения эффективности цементирования путем компенсации гидроударов во время цементирования, а также облегчения освобожде-, ния разделительной пробки в цементировочиой головке, после закачки це-. н ментного раствора обсадную колонну сообщают с атмосферой, а перед пуском разделительной пробки канал сообщения обсадной колонны с атмосферой перекрывают.

С:

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к .способам их цементирования.

Цель изобретения вЂ” повышение эффективности цементирования путем ком- S пенсации гидроударов во время цементирования, а также облегчения освобождения разделительной пробки в цементировочной головке..

Способ цементироваиия осадных колонн осуществляют следующим образом.

На устье скважины (на обсадную колонну) устанавливают цементировочную головку, например, с отдельным патрубком для сообщения ее полости IS под разделительной пробкой с атмосферой. В патрубке устанавливают задвижку (кран) высокого давления.

После этого закачивают цементный раствор. 20

Сразу за закачкой цементного раствора.в подном объеме открывают за" движку (кран) высокого давления и со. общают обсадную колонку с атмосферой, При получении в колонке атмо- 25 сферного давления (выравнивании давлений) канал сообщения обсадной колонны с атмосферой перекрывают (закрывают задвижку на патрубке). После этого пускают разделительную пробку. щ

В результате описанных операций предотвращается эаклинивание разделительной пробки после закачки цементного раствора, что обеспечивает гарантированное ее освобождение в необходимый момент времени.

Обычно же после эакачивания цементного раствора наблюдается заклинивание разделительной пробки, например на сторонах цементированной головки, иэ-за подсоса пробки вакуумом, образующимся при снижении уровня цементного раствора под действием неуравновешенных гидростатических столбов жидкостей в колонном и заколонном пространствах с различной плотностью.

Кроме того, наличие воздуха под разделительной пробкой обеспечивает снижение ударных давлений как во время закачки продувочной жидкости в момейт ее нахождения с цементным рас1162943 г твором), так и в момент посадки цементировочной пробки на "стопкольцо".

Сама воздушная пробка не влияет на качество цементирования, так как весь воздух может быть составлен в обсадной колонне. Во время цементирования и при движении к забою он постоянно сжимается, а к концу цементирования воздушная прослойка может быть высотой лишь в несколько метров, что не представляет сложность разме-. щения ее в полном объеме в обсадной колонне.

Предотвращение гидроудара или гашение его до безопасности позволит повысить гидростатическое давление в скважине, которое стояки ствола скважины его способны выдержать беэ гидроразрыва.

Пример. На устье скважины глубиной 3500 м устанавливают цементировочную головку на колонну, например, 168 мм. В цементировочной головке предусматривают отдельный патрубок с задвижкой на давление не менее 30 ИПа ° Затем эакачивают цементный раствор в объеме около 75 м .

Сразу за закачкой цементного раствора открывают задвижку на патрубке и сообщают обсадную колонну с атмосферой. Через 3-5 мин задвижку закрывают и пускают разделительную пробку.

Под разделительной пробкой образуется воздушная пробка, которая является компенсатором возможных гидроударов во время цементирования.

Таким образом появляется воэможность повысить плотность тампонажного раствора, что является важнейшим условием получения высокопрочного камня. Кроме того, повышение давления гидрораэрыва горных пород увеличит надежность подъема тампонажного материала в затрубном пространстве на проектную высоту. Для гашения гидроудара широко применяется метод аэрирования цементного раствора с помощью компрессоров. Предлагаемый способ позволит отказаться от использо . вания компрессоров и существенно повысить качество разобщения пластов.