Способ беструбного крепления скважин

 

Изобретение относится к горной прш. Цель - улучшение качества крепления за счет повышения прочности цементной оболочки и ее адгезии к породе, а также надежности извлечения опалубки. В пробуренную скважину на проектную глубину спускают подвижную опалубку и в заопалубочное пространство нагнетают тампонажный р-р. После окончания продавки расчетного количества тампонажного раствора последний оставляют в покое до окончания индукционного периода схватывания. Окончание индукционного периода схватывания соответствует уплотненной гелеообразной массе с начинающимся переходом коагуляционных контактов и аморфных новообразований в кристаллические. Механическое воздействие производят после индукционного периода в течение 50% времени между началом и концом схватывания тампонажного раствора. Сразу же после окончания механического воздействия на тампонажный раствор извлекают опалубку.

СОК)3 СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5П Е 21 В 33/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MY СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЫИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯЫ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4122545/23-03 (22) 23.09.86 (46) 15.04.89. Бюл. № 14 (71) Научно-производственное объединение "Тюменьгазтехнология" (72) А.А. Клюсов, М.М. Шаляпин, Ю.Т. Ивченко, В.Н. Никитин, А.В. Полозков и Н.Г. Кашкаров (53) 622.243(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 723102, кл. Е 21 В 33/14, 1977.

Бурение. М.; РНТС, 1973, ¹ 5, с. 22-26 (54) СПОСОБ БЕСТРУБНОГО КРЕПЛЕНИЯ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промышленноСти. Цель — улучшение качества крепления за счет повышения прочности цементной оболочки и ее адгезии к породе, а также надежИзобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано при беструбном креплении.

Цель изобретения — улучшение качества крепления за счет повышения прочности цементной оболочки и ее адгезии к породе, а также надежности извлечения опалубки.

Способ осуществляют следующим образом.

В пробуренную скважину на проектную глубину спускается подвижная

„„ЯО„„1472638 ности извлечения опалубки. В пробуренную скважину на проектную глубину спускают подвижную опалубку и в заопалубочное пространство нагнетают тампонажный р-р. После окончания продавки расчетного количества raMпонажного раствора последний оставляют в покое до окончания индукционного периода схватывания. Окончание индукционного периода схватывания соответствует уплотненной гелеобразной массе с начинающимся переходом коагуляционных контактов и аморфных новообразований в кристаллические.

Механическое воздействие производят после индукционного периода в течение 50Х времени между началом и концом схватывания тампонажного раствора. Сразу же после окончания механического воздействия на тампонажный раствор извлекают опалубку, I опалубка в виде колонны безмуфтовых бурильных труб, покрытых смазкой.

Через "фонарь" с направляющими пластинами, расположенными в нижней части колонны, или через перфорированные отверстия в ней в заопалубочное ,пространство с помощью цементировочных агрегатов или бурового насоса нагнетается тампонажный раствор. Пос" ле окончания продавки расчетного ко.личества тампонажного раствора последний (при спущенной опалубке) оставляют в покое до окончания индукционного (коагуляционного) периода

1472638 схв а ты в анля та мп о нажн î r о р а ств ор а, продолжительность которого определяется на пробах цементного раствора различными известными методами (по кривым изменения температуры, уд.элеу ктрического сопротивления, скорости прохождепия ультразвука, пласто-. грамм или по игле Вика), Окончание индукционного (коагуляционного) периода процесса схватывания тампонажного раствора фиксируется по перегибам на соответствующих кривых и практически совпадает с временем начала схватывания по игле Вика. Окончание индукционного (коагуляционного) периода схватывания соответствует уплотненной пластичной гелеобразной массе с начинающимся переходом коагуляционных контактов и аморфных ново- 20 образований в кристаллические. Последующий период — после начала схватывания цементного раствора — начинается интенсивный переход коагуляционной структуры в кристаллизацион- 25 ную (конец схватывания). Механическое воздействие (вращение, вибрация, расхаживание опалубки и др.методы, а также их сочетания) по способу производится сразу же после, фиксации íà- 30 чала схватывания (после окончания индукционного периода) в течение 50% времени между началом и концом схватывания цементного раствора, т.е. в период коагуляционно-кристаллиза35 ционного структурообразования с пре1 обладающим количеством коагуляционных контактов. В этот период происходит разрыв блокирующих оболочек (по Лерчу) вокруг негидратированного зерна и, как следствие, снятие внутренних микронапряжений с соответствующим спадом прочности. Снятие микронапряжений и перераспределение новообразований при механическом воздействии протекает более полно и в меньший период времени. Все это способствует увеличению числа новообразований в единице объема и формированию бездефектного камня с большей прочностью сцепления с породой. Сразу же после окончания механического воздействия производят извлечение опалубки. Процесс извлечения опалубки в период разрушения

55 блокирующих оболочек и снятия мик ронапряжений является менее энергоемким и более надежным по сравнению с ее извлечением из затвердевшего камня. Извлечение опалубки производится не полностью — часть труб остается в качестве редуктора.

Пример. Способ может быть осуществлен при сооружении низкотемпературной газовой скважины. Для этого в пробуренную долотом 215 мм скважину на глубину 1050 и спускают колонну безмуфтовых бурильных труб диаметром 168 мм, покрытых солидолом.

Через "фонарь" со стоп-кольцом, расположенный в нижней части колонны, с помощью разделительных пробок в скважину цементировочными агрегатами ЦА-420 нагнетают пластифицированный тампонажный раствор плотностью

1,92 г/см с комплексной добавкой хлорида кальция и лигносульфоната в объеме 20,24 м (с учетом коэффициента кавернозности 1,3 и выхода

1 м на устье скважины). Продавливание производят 4 -ным раствором хлорида кальция до получения момента

"стоп". Тампонажный раствор, имеющий по результатам лабораторных испытаний начало и конец схватывания соответственно 320 и 430 мин, оставляют в покое до достижения начала схватывания, а затем начинают вращение колонны бурильных труб со скоростью

430-320

60.об/мин в течение 2 = 55 мин.

По истечении этого времени бурильная колонна извлекается со скоростью 1 м/с. Две трубы (24 м) остаются в качестве редуктора. формулаизобретения

Способ беструбного крепления скважин, заключающийся в спуске подвижной опалубки в скважину, нагнетании тампонажного раствора в заопалубочное пространство, механическом воздействии на тампонажный раствор и последующем извлечении опалубки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества крепления за счет повышения прочности цементной оболочки и ее адгезии к породе, а также надежности извлечения опалубки, механическое воздействие производят после окончания индукционного периода в течение 50 времени между началом и концом схватывания тампонажного раствора, а опалубку извлекают сразу же после окончания механического воздействия на тампонажный раствор.