Способ определения глубины раздела цементного и бурового растворов в колонне с обратной циркуляцией

 

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин. i Цель изобретения - повышение достоверности определения глубияы раздела цементного и бурового растворов. Перед началом цементирования скважины замеряют удельный вес цементного и бурового растворов. Закачивают расчетный объем цементного раствора .в заколонное пространство цементируемой скважины с выходом циркуляции через обсадную колонну. Затем прекращают процесс цементирования и одновременно перекрывают поток бурового и цементного растворов на цементировочной головке и на входе заколонного пространства . Определяют на них величины давлений Р и Р„, МПа, а глубину раздела цементного и бурового раствора h вычисляют по следующей формуле: h()/(p,-pp), где PIJ - плотность цементного раствора, Рр плотность бурового раствора, кг/м . В случае превышения высоты уровня цементного стакана в колонне возвращают необходимый объем бурового раствора в нее под давлением через цемен|тировочную головку, открыв вход в за-колонное пространство. 1 ил. (Л : 00 - ел а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19} (И} (З}} e E 21 В 47 04

1 к }

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4030021/22-03 (22) 12.12.85 (46) 07.05.87. Бюл. У )7 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт по освоению месторождений нефти и газа

"Гипромориефтегаэ" (72) И.А. Иовсумов и В.В. Загорулько (53) 622.245.4(088.8) (56) Цементирование скважин за рубежом. Обзор зарубежной литературы, сер. Бурение. М., ВНИИОЭНГ, 1967, с. !8.

Иачинский Е.К. и др. Цементирование глубоких скважин через эатрубное. пространство. — Нефтяное хозяйство, 1966, 9 12, с. 30-32. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ РАЗ-.

ДЕЛА ЦЕМЕНТНОГО И БУРОВОГО РАСТВОРОВ

В КОЛОННЕ С ОБРАТНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, 1 Цель изобретения — повышение достоверности определения глубин раздела цементного и бурового растворов. Перед началом цементирования скважины замеряют удельный вес цементного и бурового растворов. Закачивают расчетный объем цементного раствора .в эаколонное пространство цементируемой скважины с выходом циркуляции через обсадную колонну. Затем прекращают процесс цементирования и одновременно перекрывают поток бурового и цементного растворов на цементировочной головке и на входе заколонного пространства. Определяют на них величины давлений Р и Р„, МПа, а глубину раздела цементного и бурового раствора

h вычисляют по следующей формуле:

Ф

h (P„-Р„)/(Р— p ), где P — плотность цементного раствора, кг/м}; Р плотность бурового раствора, йг/мв.

В случае превышения высоты уровня С цементного стакана в колонне возвращают необходимый объем бурового раствора в нее под давлением через цемен тировочную головку, открыв вход в заI .колонное пространство. 1 ил.

1308756

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к их креплению.

Цель изобретения — повышение достоверности определения глубины разце- 5 ла цементного и бурового растворов.

На чертеже изображена схема реализации способа.

Схема включает. обсадную колонну 1 с заколонным пространством 2, в кото- 1О рое закачан цементный раствор 3, вытесняющий из обсадной колонны буровой раствор 4. На выкидной линии затрубного пространства установлена заглушка 5 превентора (не показано).

Обсадная колонна оборудована цементировочной головкой (не показано) с заглушкой 6 и манометром 7, измеряю\, щим давление внутри обсадной колонны.

Линия 8 подачи тампонажного раствора оснащена заглушкой 9 и манометром 10, измеряющим давление в заколоином пространстве 2.

23

Способ осуществляют следующим образом.

Перед началом цементирования замеряют удельный вес цементного и бурового растворов и осуществляют закачку цементного раствора в заколонное

30 пространство цементируемой скважины с выходом циркуляции через обсадную колонну. После закачки в заколонное пространство 2 обсадной скважины 1 расчетного объема цементного раствора 3 прекращают процесс цементирования с одновременным перекрытием потоков цементного раствора 3 и бурового раствора 4 на цементировочной головке и на входе заколонного пространства 2 и определяют на них величины давлений по манометрам 7 и 10 соответственно, а глубину раздела цементного и бурового растворов определяют по формуле

Рг Pï

PP где h — высота уровня цементирова— ния, м;

Р - давление выхода циркуляции через обсадную колонну (в момент остановки циркуляции), МПа;

Р„ — давление тампонажного раствора и продавочной жидкости через эаколонное пространство (в момент остановки циркуляции), МПа; — удельный вес цементного раст Ч з вора, кг/м, 1 — удельный вес бурового раствоP ра, кг/м

13 случае превышения высоты уровня цементного стакана в колонне возвращают необходимый объем бурового раствора в колонну под давлением через цементировочную головку, открыв при этом вход в заколонное пространство.

Пример. Обсадная колонна 1 диаметром 508 мм спущена в скважину диаметром 690 мм на. глубину 1000 м.

Удельный вес бурового и цементного растворов соответственно/ =1820 кг/м э и 0 =2020 кг/м . При перекрытии проб)Ч ковых заглушек 6 и 9, установ;:енных на цементной головке и на линии подачи тампонажного раствора, величины избыточных давлений снимают с манометров: Р„ =2 МПа и Р„ =0,2 МПа, определяют глубину раздела цементного и бурового растворов.

С учетом получения высоты цементного стакана в обсадной колонне 100 м необходимо докачать объем цементного раствора (с коэффициентом запаса

1,05)

785 I.(Dñ dí) (H 1 )+ 1 h j где D,d „ и d — диаметр скважины, наружный и внутренние диаметры обсадной колонны (для рассматриваемого случая

0 = 0,690 м; d„=0,508 м;

d --0,486 м);

h - высота цементного стакана, 100 м.

Ч=37,44 м

После этого процесс цементирования прекращают, одновременно перекрывают задвижки на цементировочной головке и на выкиде превентора. При этом избыточное давление на цементировочной головке должно быть равным:

Р„=(Н-Ь, ) (p, -р )=-18 10 кг/м = 2

=1,8 МПа.

Б рассматриваемом npvMepeP<>pp, после определенной глубины закачки цементного раствора н заколонное пространство (определяемой иэ условия равновесия h =13pP/F„=900) может произойти самопроизвольный излив бурового раствора через цементировочную головку под действием разности удельного веса. цементного и бурового растворов. Для предотвращения этого явления необходимо в цементировочной го3 13087 ловке установить регулируемый штуцер или расход бурового раствора через цементировочную головку регулировать пробковой заглушкой 6.

Если величина избыточного давления 5 будет равна не 1,8 МПа, а, например, 1,6 МПа,. то это значит, что в колонну вошло большее количество цементного раствора высотой, определяемой по приведенной формуле, 10

Ь =Н- — — — =200 м.

Рг

Р ЯР

В этом случае необходимо обратно закачать в обсадную колонну буровой раствор (с учетом оставления в колон- 15

l не цементного стакана высотой Ь =

Ц,.

100 м) объемом

7=0,785 cI Ь, =18,5 м

Формула изобретения

Способ определения глубины раздела цементного и бурового растворов в колонне с обратной циркуляцией, включающий закачку расчетного объема цементного раствора в эаколонное пространство цементируемой скважины с выходом циркуляции через обсадную колонну, замер удельных весов цементного и бурового растворов, по которому определяют глубину раздела, о тгде h—

P г

P и высота уровня цементирования, м; давление выхода циркуляции через обсадную колонну (B момент остановки циркуляции), МПа; давление тампонажного раствора и продавочной жидкости через заколонное пространство (в момент остановки циркуляции), MIIa; удельный вес цементного раствора, кг/м з. удельный вес бурового раствора, кг/м

56 4 личающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения глубины раздела цементного и бурового растворов, после закачки расчетного объема цементного раствора прекращают процесс цементирования с одновременным перекрытием потоков бурового и цементного растворов на цементировочной головке и на входе заколонного пространства, определяют на них величины давлений, а глубину раздела цементного и бурового растворов определяют из соотношения

1308756

Составитель В. Архипов

Редактор В. Петраш Техред Л.Олейник Корректор Г. Решетник

Заказ 1782/28 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4