Способ установки в скважине изоляционного моста

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель - ускорение работы и повышение прочности моста. К зоне осложнения доставляют сухой тампонажный материал в контейнере с поршнем и выдавливают его под действием усилия поршня. Затем на материал продолжают давить поршнем с усилием в 20-30 дан в период его затворения до затвердевания образующейся смеси. При этом поршень каждые 2-3 мин приподнимают и проворачивают. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 5 Е 21 В 33/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

31. Е0

mV.ÍòÍ0- r

БИБЛМ (РР Г » () У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4373451/23-03 (22) 14 ° 12 ° 87 (46) 23.02.90. Бюл. N 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки (72) А.П.Руденко, P.À.Èýìàéëîâà, А.С.Елшанский и А.А.Копытовский (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 371339, кл. E 21 В 33/138, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N 658262, кл. E 21 В 33/138, 1977.

Изобретение касается тампонажных работ в скважинах, конткретнее способов установки в скважинах изоляционных мостов.

Цель изобретения - ускорение рабо" ты и повышение прочности моста.

Способ заключается в доставке к зоне осложения сухого тампонажного материала в контейнере с поршнем, и выдавливании его под действием уси« лия поршня. После чего на сухой тампонажный материал продолжают давить поршнем с усилием 20-30 даН в период затворения до затвердевания образующейся смеси.

Поршень при передаче осевого усио лия поворачивают на 30-90 каждые 23 мин.

Пример 1. Для испытаний применяют быстросхватывающийся расширяющийся цемент типа "Талцем", в состав которого входит портландцемент, глиноэемистый цемент, строительный гипс

2 .(54) СПОСОБ УСТАНОВКИ В СКВАЖИНЕ ИЗО ЛЯЦИОННОГО МОСТА (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель - ускорение работы и повышение прочности моста ° К зоне осложнения доставляют сухой тампонажный материал в контейнере с поршнем и выдавливают его под действием усилия поршня. Затем на материал продолжают давить поршнем с усилием в

20-30 даН в период его затворения до затвердевания образующейся смеси.

При этом поршень каждые 2-3 мин приподнимают и проворачивают. 3 табл. и сульфоалюминатный продукт. БСС типа

"Талцем" засыпают в цилиндр иэ оргстекла с перфорированным дном и крышкой. Объемную массу цемента рассчиты-, вают по формуле где 0 - объемная масса цемента, t / ctvl3

P - масса цилиндра с навеской цемента, г;

P - масса пустого цилиндра, г;

P - масса фильтровальных прокладок, г;

V — объем цилиндра.

Величину объемной массы смеси изменяют уплотнением от 5 до 35 даН, которое производят специальным штокомпоршнем в течение 3 — 30 мин. На перфорированное дно и под крышку укладывают фильтровальную бумагу. Цилиндр с цементом помещают в сосуд с водой

1544951 и визуально определяют время смачивания (пропитки) цемента. По достижении полной пропитки .цемента образец с помощью штока извлекают из цилиндра и помещают в воду на 1, 2, 4 и 24 ч.

По истечении указанных сроков измеряют прочность образцов на сжатие.

Результаты испытаний представлены в табл.1.

Из табл.1 видно, что время смачивания (пропитки) и предел прочности образцов увеличиваются с возрастани ем объемной массы цемента. Одновременно с этим происходит увеличение проч- 1 ности образцов БСС в зависимости от времени их отверждения. Если в первые 4 ч твердения прочность образцов

БСС изменяется пропорционально увеличению ее объемной массы, то в дальнейшем степень уплотнения влияет более интенсивно на прочность тампонажного камня.

Тампонажный камень, извлекаемый сразу же после смачивания (пропитки) сухого цемента, имеет форму цилиндра и обладает начальной прочностью, что свидетельствует о достаточно быстрой и полной реакции гидратации, прошедшей в цементе, несмотря на отсутствие операции по перемешиванию. При этом извлекаемость образца ухудшается,,с увеличением объемной массы цемента (уменьшается пористость тампонажного камня и увеличивается значение линейного расширения.),З5

Для сравнения приводят значения .прочности образцов цементного камня в возрасте 4 и 24 ч, приготовленного известным способом (перемешивание в течение 1 мин, В/Ц=О,5), и полученных значений при разной степени уплотнения в том же возрасте (табл.2).

При уплотнении сухой BCC в цилиндре до объемной массы более 1,40 г/смз

45 с последующей ее пропиткой и 4 ч отверждения можно получить в два раза большую прочность цементного камня, по сравнению с S=-1,15. Таким образом, вместо перемешивания смеси рациональнее применять ее пропитку с одновре-. менным уплотнением БСС.

При уплотнении быстросхватывающихся тампонирующих смесей на основе цемента выявлена следующая взаимосвязь между водоцементным отношением, сроками схватывания и прочностью образовавшегося цементного камня.

Влияние водоцементного отношения (В/Ц) на физико-механические свойства тампонажной смеси показано в табл.3.

Таким образом, принудительное уплотнение цементной смеси одновременно приводит к уменьшению водоцементного отношения, что приводит к кратному сокращению сроков схватывания и прочности тампонажного камня °

Пример 2. Способ установки разделительных мостов в геологоразведочных скважинах испытан для постановки моста под клин с целью исправления искривления ствола скважины и ликвидации поглощения промывочной жидкости.

Принято решение установить разделительный мост в интервале 60-68 м.

18 пакетов БСС "Талцем", запакетированных в полиэтиленовые пакеты, доставлены в колонковой трубе. Внизу колонковой. трубы установлены 4 ножа и деревянная разрезная пробка. Сверху трубы установлен переводник с обратным клапаном, а под ним - поршень с уплотнениями.

Под действием перепада давления жидкости содержимое трубы выдавлено в ствол скважины и насыпная БСС в течение 30 мин уплотнялась поршнем под нагрузкой до 25 даН. Через каждые

2-4 мин снаряд поворачивался на 90

В результате работ за 3,5 ч установлен разделительный мост и ликвидировано поглощение эмульсионной промывочной жидкости.

Формула изобретения

Способ установки в скважине изоляционного моста, включающий доставку к зоне осложнения сухого тампонажного материала в контейнере с поршнем, выдавливание его из контейнера под действием усилия поршня, затворение тампонажного материала и затвердевание образующей смеси, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения работы и повышения прочности моста, после выдавливания на тампонажный материал продолжают давить порш- . нем с усилием в 20-30 даН в процессе его затворения, при этом поршень каждые 2-3 мин приподнимают и проворачивают.

1544951

В/Ц

Время смачивания, мин/с

ПорисОбъемная масса цемента, г/смэ тость сухой массы цемента, отверждения в в воде 2 ч в воде 4 ч

4-55

5-25

4"30

5-30

6-45

9-00

11-45

Время. отверждения

0,46 0,58

0,46 0,57

0,44

0,44

0,41

0,56

0,55

0,52

0,40

Оу51

0,50

0,39 отверждения в

0,61

0,49

l, l5

1,25

1 38

1,40

1,44

1 47

1,15 1,18

1,23

1,28

1,29

1,38

1,44

1,25

1,26

1,31

1 33 l, 43

1,46

1,47

1,16

1,17

1,31

1 33

l,42

1,45

l,51

Время

0,58

0,46

0,42

0,41

0,40

0,39

Время

0,58

0,49

0,47

0,45

0,45

0,42

0,40

Время

0,58

0,49

0,45

0,44

0,41

0,40

0,38

0,61

0,58

0,54

0,53

0,51

0,50 отверждения

0,61

0,60

0,58

0,57

0,56

0,54

0,51

0,60

0,56

0,55

0,52

0,51 воде 1 ч

5-30

4-00

5-10

7-45

9«00

11-30

"-35

"-35

4-45

5-30

8-15 воде 24 ч

3"50

4-10

6-00

10-00

12-00

Предел прочности при сжатии

МПа

0,00

0,60

1,40

1,75

2,25

0,00

0,00

0,90

1,10

1ь 0

2,00

2,90

1,70

2,00

2,20

2,50

3,35

4,20

2,80

3,00

6,60

8,20

11,70

15,29

Таблица!

Примечание

Образец сильно трещиноватый

Образец выдавить из формы не удалось изза его расширения

Цементный камень пористый, рассыпчатый

Образец не удалось извлечь из формы

Образец извлечь из формы не удалосЬ

1544951

Т а б л и ц а 2

Способ затворения БСС

4 Г24

Таблица 3

Т С

) Сроки схватывания, мин

В/Ц

Начало Конец

Составитель A,Kîíäðàòåíêoâ

Редактор Н.Рогулич Техред Л,Олийнык Корректор И.МУска

Заказ 478

Тираж 471

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Перемешивание с водой ру лное

Пропит ка водой

0,37 20

0,50 20

0,70 20

1 00 20

Предел прочности при сжатии, МПа, в возрасте, ч

2,0 5 0

1,7-4,2 2,8-15,3

3,0 4,5

3,5 5,5

40,0 200

120 220

Предел прочности на сжатие через

4 ч, МПа

1,4

1,0

0,1

0,01