Способ цементирования скважин

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 I) 4 Е 21 В 33/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 4111767/22-03 (22) 18.06 . 86 (46) 15. 12. 88. Бюл. Р 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) А,К.Куксов, С.С.Гусев, Ю.Д.Комнатный, А.В.Черненко, .М.Б.Бергалиев и В.В.Егоров (53) 622. 245 ° 42 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 721521, кл. E 21 В 33/14.

Голышкина Л.А. и др. Опыт приме-" нения удлиненных пакер-фильтров на промыслах Татарии. Труды ТатНИПИнефти, вып. 31 Казань, 1975, с. 22. (54) СПОСОБ . ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН

1 (57) Изобретение относится к бурению скважин (С) и повышает эффективность цементирования С за счет повышения герметичности экранирующей перемычки. Заколонное пространство

С заполняют тампонажным раствором (TP). В интервале проницаемого места С формируют экранирующую пере„„SU„„1444504 А 1 мычку из обезноженных порций ТР. . При этом до схватывания ТР в экранирующей перемычке против нее уда.ляют глинитсую корку со стенок С путем разрушения ее скребками и смешивания с цементным раствором. При этом поверхность пласта обнажается и его проницаемость возрастает. В результате под действием перепада давления интенсифицируется водоотдача TP в пласт, что приводит к о6разованию экранирующей перемычки.

Мощность 1 последней определяют из выражения 1 Ъ (Р„„ - gfhgzq + (Н— h) pg.р Я/Б, где Н вЂ” глубина кровли проницаемого пласта, м; b - высота столба ТР над проннцаемым пластом, м; р„,, p6 - плотности соответственно жидкости эатворения ТР над проницаемы пластом и бурового раствора, кг/м ; g — ускорение свободного падения, м/с, — градиент давления гидропрорыва экранирующей перемычки, Па/м, определяемый в момент падения давления столба Тр до гидростатического; P „„ — пластовое давление, МПа. 1444504

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к .способам их цементирования.

Целью изобретения является повы5 шение эффективности цементирования скважин за счет повьппения герметичности экранирующей перемычки.

Способ осуществляют следующим образом. 10

В скважине заполняют заколонное пространство тампонажным раствором.

Затем в интервале проницаемого места скважины формируют экранирующую перекачку из обезвоженных порций там- 15 понажного раствора. При этом до схватывания тампонажного раствора в экранирующей перемычке против нее удаляют глинистую корку со стенок скважины, а мощность экранирующей перемычки определяют из выражения

P„„— g(h Pp.э + (H — h)Pg,pj йл

25 где Н - глубина кровли проницаемого пласта, м;

h — - высота столба тампонажного раствора над проницаемым пластом, м; 30

p — плотность жидкости затворения тампонажного раствора, кг/м З, — плотность бурового раствора, 6.р кг/м

g — ускорение свободного падения, м/с

1 35

G — градиент давления гидропроры" ва экранирующей перемычки, Па/м, причем последний опре40 давления столба тампонажного раствора до гидростатического;

Р„„- пластовое давление, МПа.

Исходя из определенного в лабора«45 торных условиях градиента гидропрорыва "обезвоженного" цементного раство" ра, по приведенной формуле рассчитывают мощность экранирующей перемычки. Исходя из полученного значения, на обсадной колонне устанавливают скребки из расчета удаления глинистой корки в рассчитанном интервале,обезвоживание цементного раствора в этом интервале в проницаемый пласт и получения экранирующей перемычки заданной мощности.

Минимально допустимый градиент гидропрорыва обезвоженного глиноцементного раствора, слагающего экранирующую перемычку, определяют на специальной установке.

Можно считать, что герметичностьзацементированного затрубного пространства может быть надежно обеспечена в том случае, если действующий в скважине градиент давления, вызванный напорным воздействием флюида пласта, не превьппает градиента гидропрорыва перемычки из обезвоженного тампонажного раствора в интервале удаления глинистой корки. (Изолирующую способность столба цементного раствора не учитЬ вают ввиду возможной негерметичности цементного камня, вызываемой седиментацией твердой составляющей цементного раствора).

Исходя из этого условия, по вьппеприведенной зависимости рассчитывают минимально допустимую мощность экранирующей неремычки, обеспечиваю-, щую надежную изоляцию пластового флюида.

Пример. Н = 2000 м,Ь=1500 м; р = 1000 кг/м f g, ð 2000 кг/м 3 д = 10 м/с; С = 410000 Па/м.

Начало схватывания обезвоженного глиноцементного раствора 5 мин. Мощность экранирующей перемычки определяют из выражения и получают ее рав" ной 17 м.

Из этого расчета против выбранного проницаемого пласта на обсадной колонне расставляют скребки.

После окончания процесса цементирования (в начальный период ОЗУ) удаляют глинистую корку, для чего, например, производят перемещение (расхаживание или вращение) обсадной колонны. Продолжительность перемещения колонны не должна превьппать 5 мин.

При проведении операции перемещения колонны глинистая корка против проницаемого пласта в заданном интер" вале разрушается скребками и смешивается с цементным раствором. При этом поверхность пласта обнажается и его проницаемость резко возрастает.

В результате этого под действием перепада давления, равного разнице давления тампонажного раствора и пласта, резко интенсифицируется водоотдача тампонажного раствора в пласт, что сопровождается уплотнением структуры раствора и уменьшением его порового пространства, т.е. образуется экра-

1444504 нирующая перемычка из обезвоженного глиноцементного раствора заданной мощности

Формула изобретения

Составитель В. Гришанов

Техред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник

Редактор N. Бандура

Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6470/35

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

Способ цементнрования скважин, включающий заполнение их заколонного пространства тампонажным раствором, формирование экранирующей перемычки против проницаемого пласта из обезвоженных порций темпонажного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности цементирования за счет повьппения герметичности экранирующей перемычки, до схватывания тампонажного раствора в экранирующей перемычке против нее удаляют глинистую корку со стенок скважины, а мощность 1 экранирующей перемычки определяют из выражения

Р „— аГЬР,, + (Н вЂ” 1)у, 3

С ! где Н вЂ” глуюина кровли проницаемого пласта, м;

h — высота столба тампонажного раствора- над проницаемым пластом, м;

- плотность жидкости затворения тампонажного раствора,кг/м ;

g< - плотность бурового раствора,, .;г/м 1.

g — ускорение свободного падения, м/с ;

G " градиент давления гидропроры» ва экранирующей перемычки, Па/м;

P „„- пластовое давление, МПа,при» чем последний определяют в момент падения давления стол-. ба тампонажного раствора до гндростатического.