Способ цементирования скважин

 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их цементирования. Цель - повышение эффективности цементирования скважин, за счет заполнения контракционных пор в цементном камне. Для этого после спуска обсадной колонны и закачки в нее цементного раствора с последующей продавкой в затрубное пространство в последнем поддерживают противодавление в период ожидания затвердевания цемента путем закачивания после цементного раствора газовыделяющей смеси. Затем путем закачки продавочной жидкости в колонну обсадных труб продавливают в заколонное пространство так, чтобы газовыделяющая смесь находилась напротив продуктивного пласта. В качестве газовыделяющей добавки в смеси используется порошкообразный алюминий. При взаимодействии гашеной извести с алюминием выделяется водород, который идет на заполнение контракционных пор, образующихся при твердении цементного раствора. Для того, чтобы газовыделение во времени было сопоставимо с процессом образования контракционных пор, в газовыделяющей смеси имеется замедлитель газовыделения. Скорость газовыделения поддерживают равной скорости концентрации цементного раствора. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1516599 А1 (51) 4 E 21 В 33/13

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

t."ã: —:

ПНЬХ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

L !

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ют нротиводавление в период ожидания

3il в«р,клевания цемента Il) I «м закачивания после цементного раствора rasoвыделяющей смеси. Затем путем закач-. ки продавочной жидкости в колонну обсадных труб продавливают в заколонное пространство так, чтобы гаэовьщеляющая смесь находилась напротив продуктивного пласта. В качестве газовыделяющей добавки в смеси используется порошкообраэный алюминий. При взаимодействии гашеной извести с алюминием вьщеляется водород, который идет на заполнение контракционных иор, образующихся при твердешш цемс п ного раствора, Для того чтобы гвзовьщеление во времени было сопоставнмо с процессом образования контракцнонных пор, в газовыделяющей смеси имеется замедлитель газовыделения. Скорость газовыделения поддерживают равной скорости концентрации цел>ентного раствора, 1 э.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл, 1 (21) 4376874/23-03

1 (22) 10.12,87 (46) 23.10,89. Бюл. 11> 39 (71) Уфимский нефтяной институт (72) Ф,А. Агэамов, Н.Х, Каримов, С.Н. Руденко, Г.И. Журавлев и В.А. Роменский (53) 622.245;42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н> 1266964> кл. Е 21 В 33/13, 1986, Авторское свидетельство СССР

11> 1257167, кл. Е 21 В 33/14, 1966 ° (54) СПОСОБ ЦЕИЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их цементирования. Цель — повышение эффективности цементирования скважин эа счет заполнения контракционных пор в цементном камне, Для этого после спуска обсадной колонны и закачки в нее цементного раствора с последующей продавкой в затрубное пространство в последнем поддержнваСуть способа заключается в том, что в скважину спускали обсадную колонну и закачивали в нее цементный раствор с последующей продавкой в затрубное пространство и поддержания в нем противодавления в период ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) путем закачивания после цементного раствора газовьщеляющей смеси и продавливания вл1есте с цементным раствором в затрубное пространство до размещения ее в зоне продуктивного пласта, Скорость газовыделения поддерживают равной

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к способам их цементирования, Целью изобретения является повьппение эффективности цементирования скважин за счет заполнения контракционных пор в цементном камне, На чертеже дана схема реализации способа на лабораторной установке, Установка состоит из стеклянной колбы 1, ллоделирующей скважину, отвода 2, моделирующего продуктивный пласт, l5!6599 с корости концентрации цементного раствора. В качестве гаэовьделяющей смеси закачивают смесь гашеной извести с порошкообразным алюминием и замедлителем газовыделения.

Опыт 1. В стеклянную трубку 1 (колбу) заливался цементный раствор

3, приготовленный из стерлитамакского портландцемента для холодных скважин плотностью 1850 кг/м, Начало схватывания 6 ч 40 мин, конец схватывания

8 ч 50 мин. Высота столба цементного раствора составила 1300 мм. Гидроста-.. ,тическое давление столба цементного аствора составило 0,024 МПа. Через твод 2 подавался воздух под давлением, равным 0,021 ИПа, что составило 0,9 гидростатического столба цементного раствора, Наблюдение за раствором в период ожидания эатвердевания цемента показало, что через

5 ч 15 мин произошел прорыв воздуха через столб цементного раствора.

В опыте 2 к отводу 2 был подсоединен манометр и по его показаниям была снята кривая изменения давления на пласт в процессе твердения цементного раствора (табл. 1).

В опыте 3 к отводу 2 была подсоединена водомерная трубка и в процессе твердения цемента определялась скорость развития контракции (табл. 2), Затем было определено газо»»ыделение из смеси порошкообразного алюминия и гашеной извести и с помощью добавок скорость газовыделеш»я была замедлена таким образом, чтобы она соответствовала скорости концентрации (табл. 3).

В опыте 4 в нижнюю часть трубки заливали раствор цемента, добавки и замедлители газовьделения. Высота этого участка составила 5 см. Поверх этого раствора заливался цементный раствор. К отводу 2 подсоединялся мановакуумметр и фиксировалось изменение давления в отводе 2 в процессе твердения цементного раствора (табл, 4).

Пример, Исходные данцые, Интервал продуктивного пласта

4000-4200 и. Техническая колонна спущена в интервале О/4000 м, В»»утренний диаметр технической колонны

D 0=222,4 мм, Зксплуата п»синая колонна спущена в интервале 0-4200 м, Наружный диаметр эксплуатационной колонны D „=168,3 мм, Диаметр ствола скважины в интервале 40004200 D,=215,9 мм, Цемент. поднимают до устья. После спуска эксплуатационной колонны в нее закачивают цементный раствор объемом, равным (Птек1 экс»1

Н

1О

3 14 (О 2224 -0 1683 ) 3960=66 з

4

Затем сразу же закачивают газовыделяющую смесь .следующего состава: портландцемент !95X ) +порошкообраэный А! C3,5Ж)+замедл»»тель газовьделения КССБ (1,5X) затворенную водой с ВТ=0,5.

Далее цементный раствор и гаэовыделяющую смесь продавливают в заколонцое пространство так, чтобы газовьделяющая смесь заняла кольцевое пространство напротив продуктивного пласта z» еще 40 м над ним и в этом

25 случае получат нСтопп.

Объем, занимаемый газовыделяющей смесью, составляет Ч=3,47 м, Фо рм ула и з об р е т ения

1. Способ цементироваш»я скважин, включающий спуск обсадной колонны> закачку в пее цементного раствора с последующей продавкой в затрубное пространство и поддержание в цем противодавлепия в затрубном пространстве в период ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ), о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности цементирования скважин за счет заполнения контракционных пор в цементном камне, поддержание противодавления в затрубном гространстве в период ОЗЦ осуществляют путем закачивания после цементного раствора газовьделяющей смеси и продавливация вместе с цементным раствором в эатрубное пространство до размещения ее в зоне продуктивного

50 пласта, zzpz»»eM скорость газовыделения под»(ерживают равной скорости контракции цементного раствс1ра.

2. Способ поп. 1, о т лича ю шийся тем, что в качестве гаэовыделяющей cMccz» закачива»от смесь гашеной извести с порошкос>браз»»ьи алюм»шием и замедлителем газовыделения .

15!6599

Т а б л и ц а

2)

Р, кгс/см 0,240 0,220 0,205 0,190 0,185 0,171 0,152 0,140 0,130 О,!27

Т, ч 0 1 2 4 6 10 16 20 23 24

Таблица 2

160 260 Зю! 368 463 4в5 562 567 6в5 76

3 6 10 13 15 16 18 20 22 24

Т, ч

) (Опыт Состав смеси

Са(ОН)2+А1=т! 7,0 (95-98X) (2-5X) (2) I+KCCB (О, 5-0, 7X) 2, 0 (2) 1+КССБ(1,0-1,3X) 1,0 (2) I+caxap 0,4 (1, 0-1, ÇX) (3) Ca (OH),+Al=p I l 8, О (95-98X) (2-57) (24) Т+КССБ (О, 5-0, 7X) 13, О (24) Т+КССБ(1, 0-1,3X) 990 (24) 6 (24) 14 0 16 ° О 16 ° 7 17 ° 2 17 7 (6) (13) (!5) (19) (22)

10 0 11 0 11 5 12 0 12 5 (10) (!3) (15) (18) (21)

5,0 6,5 7,2 7,7 8,2 (10) (14) (16) (18) (21)

2,0 2,4 3, I 3,9 4,4 (!3) (15) (18) (20) (22) !

0,0 12,0 (3) (4)

5,0 7,2 (5) (7)

2,1 4,1 (4) (8)

0,9 1,5 (6) (10) 4 I+caxap (2, 0-1, 37) Таблица 4 т 0,240 0,243 0,250 0,251 0,253 0,254 0,256 0,259 0,260 0

Т, ч О 4 7 10 12 14 19 22 23 24

Р, кгс/см 1 261

)516599

Составитель П. Фролов

Техред Л. Сердюкова Корректор Т. Малец

Редактор Л. Гратилло

Заказ 6360/30 Тира к 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101