Способ крепления скважин

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄ SUÄÄ 1203234 (51)4 Е 21 В 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ц

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г» (21) 3720435/22-03 (22) 15.02.84 (46) 07.01.86. Бюл. 9 1 (71) Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) P.Æ.Âàõèòîâ, З.М.Шахмаев и Н.М.Ризванов (53) 622.245.42(088.8) (56) Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах.

М.: Недра, 1980, с.)28-129.

Шахмаев З.М. Цементирование скважин управляемыми встречными потоками. Труды БашНИПИнефть.

Вып. 61. Уфа, 1981, с.89. (54)(57) 1.СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН, включающий спуск обсадной колонны ниже зоны поглощения, цементирование нижней части обсадной колонны до зоны поглощения путем закачки цементного раствора во внутреннее сечение обсадной колонны и цементирование верхней части обсадной колонны выше зоны поглощения путем закачки цементного раствора в заколонное пространство, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения качества за счет уменьшения возможности гидроразрыва пород, на обсадную колонну перед ее спуском устанавливают против интервала поглощающего пласта постоянные магниты для получения магнитного поля . в нарастающей сверху вниз напряженностью 20000-40000 А/м, а при цементировании верхней части обсадной колонны в порцию цементного раствора против поглощающего пласта вводят порошкообразный магнетит с нарастающей концентрацией в пределах 15-30 мас.X.

2 ° Способ по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что на обсадную колонну устанавливают магниты с одинаковыми характеристиками и с уменьшающимся сверху вниз шагом.

120323<

1О

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

Цель изобретения — повышение качества цементирования скважин эа счет уменьшения возможности гидроразрыва пород.

На фиг.I показана схема крепления и цементирования скважин во время закачки цементного раствора (две проекции); на фиг.2 — узел 1 на фиг.1 (обсадная .колонна);на фиг.3 — сечение А- А на фиг.2.

Способ осуществляют следующим .образом.

Спуск обсадной колонны 1 производят с установкой на наружной поверхности обсадной колонны гирлянды парных пластин из постоянного магнита 2 в интервале от кровли до подошвы поглощающего пласта 3. Изменяют или материал пластин иэ постоянного магнита,или расстояние между парными пластинами„ или то и другое, но таким образом, чтобы напряженность магнитного поля между парными пластинами росла сверху вниз от 20000-40000 А/м. Количества парных пластин из постоянНого магнита зависит от мощности поглощающего пласта.

После спуска обсадной колонны до забоя скважины производят цементирование по прямой схеме, через внутреннее сечение обсадной колонны, заполняя эатрубное пространство цементным раствором ц от забоя до подошвы поглощающего пласта. Затем с устья скважины в заколонное пространство закачивают буферную жидкость, вытесняя буровой раствор в поглощающий пласт.

Вслед за буферной жидкостью в заколонное пространство закачивают порцию цементного раствора 5, содержащего порошкообраэный магнетит с увеличивающейся снизу вверх концентрацией в пределах lS-30 мас.X. Объем данной порции цементного .раствора зависит от мощности поглощающего пласта, соотношения диаметров скважины и обсадной колонны. Затем закачивают цементный раствор без наполнителя 6. При движении столба цементного раствора по затрубному пространству буровой раствор и буферная жидкость вытесняются в поглощающий пласт.

Результатами лабораторных исследований установлено, что определенной напряженности магнитного поля соответствует такая определенная концентрация магнетита в цементном растворе,прга которой происходит мгновенное застывание цементного раствора. Например, при напряженности магнитного поля 20000 А/м застывание раствора происходит при содержании магнетита не менее 30 мас.%, а при напряженности магнитного поля ч0000 А/м — при концентрации магнетита 15 мас.Е.

Поэтому начальная порция цементного раствора, содержащая меньшее количество магнетита, проходя через магнитное поле первой (и последующей) пары пластин, не застывает, так как для застывания недостаточны напряженность магнитного поля и количество (концентрация) магнетита в растворе. По этой причине столб цементного раствора продолжает двигаться вниз. Однако положительный эффект в моменты последовательного прохождения начальной и последующих порций цементного раствора, содержащего магнетит, через магнитные поля -аключается в том, что вязкость раствора увеличивается.

Зто приводит к торможению и постепенному уменьшению скорости движения столба цементного раствора вниз.

Таким образом, при предлагаемом способе создания и изменения по глубине напряженности магнитного поля и концентрации магнетита в растворе возникают существенно новые и технологически полезные эффекты: постоянное повьппение вязкостей порций цементного раствора в моменты прохождения через магнитные поля, торможение и подавление инерционных сил движения столба цементного раствора вниз. Это предотвращает образование гидроудара и разрыва пород.

При постепенном движении столба цементного раствора вниз наступает такой момент, когда напряженность магнитного поля и количество магнетита в цементном растворе таковы, что порция цементного раствора, содержащего магнетит, застывает в магнитном поле постоянных магнитов во всем поглощающем интервале. Другими словами, наступает благо1203234 приятный момент для застывания цементного раствора: против кровли поглощающего пласта меньшая напряженность магнитного поля между пластинами (20000 A/м 1, но цеметный раствор в этой зоне имеет большее (но достаточное для застывания) содержание магнетита (30 мас.Х)1 у подошвы проницаемого пласта напряженность магнитного поля больше 10 (40000 А/м), но содержание магнетита в растворе меньше (15 мас.Е).

Застывание цементного раствора в

t интервале поглощения приводит к запиранию каналов движения столба цементного раствора в затрубном пространстве, вследствие чего полностью, останавливается движение столба цементного раствора вниз. В конечном итоге обеспечивается выполнение основной цели — удержание всего столба цементного раствора над кровлей поглощающего пласта путем предотвращения проникновения в поглащающий пласт .и обеспечение подъема цементного раствора за колонной на требуемую высоту.

1203234

Составитель Е.Молчанова

Техред С.Мигунова Корректор И.Муска

Редактор Н. Тупица

Заказ 8396/37 Тираж 539

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Б-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4