Способ обратного цементирования обсадных колонн

 

Способ обратного цементирования обсадных колонн. Использование: при цементировании скважин методом обратной циркуляции в условиях поглощений или аномально высоких пластовых давлений . Обеспечивает возможность снижения вероятности разрыва сплошности потока тампонажного раствора при его движении в заколонном пространстве, снижает вероятность прихвата дополнительной колонныртампонажным раствором , поступающим внутрь обсадной колонны . Сущность изобретения: в обсадную колонну включают дополнительную колонну„ В заколонное пространство обсадной колонны закачивают тампонажный раствор. Одновременно с закачкой тампонажного раствора осуществляют циркуляцию бурового раствора о Эту циркуляцию осуществляют по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны. Циркуляцию осуществляют с переменным расходом во времени . такой циркуляцией создают противодавление закачке тампонажного раствора 0,2-0,5 МПа в течение всего времени за качки „После закачки тампонажного раствора обсадную колонну в нижней части перекрывают. После перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают до удаления там- , понажного раствора из обсадной колонны и окончание схватывания тампонажного раствора в заколонном пространстве обсадной, колонны. Затем дополнительную колонну извлекают. В качестве бурового раствора для циркуляции используют промывочную жидкость с добавлением в нее КССБ в количестве 0,1-0,5% от объема жидкости. 3 ил. 1 з.п. ф-лы, сл с VI VI 00 ю VI Јь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ Ы» 1778274 А1

F. 21 В 33/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У С8ИДЕТЕЛЬСТВУ 4

Ы

4 ф (21) 486190? /03 (??) 27.08.90 (46) 30.11.92. Бюл. М 44 (71) Всесоюзный научно-исследователь" ский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) С.С. Гусев (56) волжин А.к. Цементирование ко" лонн обратной прокачкой с радиоактив" ным контролем. М.: Нефтяник, 1961, Р 7, с. 10.

Авторское свидетельство СССР

М 571584, кл. Е 21 0 33/14, 1977.

Авторское свидетельство СССР

646034, кл. Б 21 в 33/14, 1973 (54) СПОСОБ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

ОБСАДНЫХ КОЛОНН (57) Способ обратного цементирования обсадных колонн. Использование: при цементировании скважин методом обратной циркуляции в условиях поглощений или аномально высоких пластовых давле» ний. Обеспечивает возможность сниже» ния вероятности разрыва сплошности потока тампонажного раствора при его движении в заколонном пространстве, снижает вероятность прихвата допол" нительной колойны Г тампонажным растИзобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к процессу цементирования скважин методом обратной циркуляции и направлено на повышение качества крепления скважин, имеющих поглощаювором, поступающйм внутрь обсадной ко"

JloHHbI, Сущность изобретения: в обсад" ную колонну включают лополнительную колонну. В заколонное пространство обсадной колонны закачивают тампонажный раствор. Одновременно с закачкой тампонажного раствора осуществляют циркуляцию бурового раствора. Эту циркуляцию осуществляют по дополни" . тельной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны. Циркуляцию осущест" вляют с переменным расходом во времени. Такой циркуляцией создают проти" водавление закачке тампонажного раствора 0,2-0,5 МПа в течение всего времени за ка ч ки . После за ка ч ки та мпо нажно" го раствора обсадную колонну в нижней части перекрывают. После перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают до удаления тампонажного раствора из обсадной колон- ны и окончание схватывания тампонаж" ного раствора в заколонном пространстве обсадной колонны. Затем допол" нительную колонну извлекают. В качестве бурового раствора для циркуля" ции используют промывочную жидкость с добавлением в нее КССБ в количест» ве 0,1-0,53 от объема жидкости. 3 ил, 1 з.п. Ф-лы, цие горизонты, а также скважины с

АВПД.

Известен способ обратного цементирования обсадных колонн, включащий закачку в заколонное пространство скважины такпонажного раствора, об"

17702 работа нного радиоактивными элементами.

Известен способ обратного цементирования обсадных колонн с помощью дополнительной колонны труб.

Лля реализации способа в скважину спускается дополнительная колонна труб, в заколонное пространство обсадно" ко". лонны закачивается тампонажный раствор, 1О после чего замеряется перепад давле" ния между дополнительной и обсадной колоннами и по увеличению перепада давления судят о начале перетока там-, понажного раствора из заколонного пространства в цементируемую колонну, Известен способ для обратного це" ментирования обсадных колонн, включа ! ющий спуск в обсадную колонну дополнительной промывочной колонны, ооору щ дованной в нижней части герметизирующим узлом и штоком"толкателем, поз"

Воляющим отжимать запорный шар от -об" ратного клапана, что обеспечивает ус" ловия .Обратной циркуляции. После за-, 5 качивания тампонажного раствора и гер" метизации низа обсадной колонны вклю" чается циркуляция промывочно" жидкос" ти через дополнительную колонну, вследствие чего тампонажный раствор, Я) попавший в трубное пространство, вы" мывается из скважины..

Недостатком данного способа является возможность прихвата дополнитель" ной колонны труб тампонажным раство" 5 ром при его поступлении внутрь обсадной колонны, т.к. тампонажный раствор поступает в колонну уже значительно обезвоженным и. имеет повышенное ста" тическое напряжение сдвига структуры, 4О что при наличии значительной высоты пачки тампонащного раствора затруд" няет условия.ее вымыва.

Целью изобретения является повышение э фективности цементирования за 45 счет снижения вероятности разрыва сплошности потока тампонажного раст" вора при его движении в заколонном пространстве, а также снижение веро" ятности прихвата дополнительной ко" . лонны тампонажным раствором, поступившим внутрь Обсадной колонны.

Указанная цель достигается тем; что одновременно с закачкой тампднаж" ного раствора в заколонное пространство обсадной .колонны осуществляют циркуляцию бурового раствора по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны, при этом

74

4 циркуляцию бурового раствора осущест« вляют с переменным расходом во време" ни из условия обеспечения противодавления закачке тампонажного раствора

0,2-0,5 МПа в течение всего времени закачки, а после перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают из условия удаления тампо" нажного раствора из обсадной колон" ны и в течение врриени до окончания схватывания тампонажного раствора в заколонном пространстве обсадной ко" лонны. При этом в качестве бурового раствора на осуществление циркуляции по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны используют промывочную жидкость с добавлением в нее КССБ в количестве О, 1"

0,5 от. Обьема жидкости.

Положительный эфйект от применения изобретения заключается в экономии средств, расходующихся на ликвидацию аварийных ситуаций, связанных с освобождением зацементированной до" полнительной колонны .по действующей технологии.

На Фиг. 1-2 изображена общая схема цементирования обсадной колонны, составными элементами которой являют" ся обсадная колонна 1, оборудованная посадочным седлом 2 и дополнительная колонна 3, Оборудованная промывочным герметизирующим узлом 4, имеющим уп-.: лотнительный элемент 5 и промывочные каналы 6. На .устье скважины устанав" ливается превентор 7, имеющий отвод

8 с манометром 9, а также сальники

10 и ОТВОД 1 l. цополнительная к9лон на центрируется центратором 12. Гер".. метизирующий узел соединен с дополни". тельной колонной переводником 13 .с левой резьбой.

Способ реализуется следующим образом.

В скважину спускают обсадную ко" лонну 1 с посадочным седлом 2 и допоп" нительную колонну 3 с промывочным гер" метизирующим узлом 4 °, Обсадную колон ну на устье герметизируют с помощью превентора 7. Пространство между Об" садной и дополнительной .колоннами гер" метизируют сальником 10.

После промывания обсадной колонны прямой и обратной циркуляцией в вако" лонное пространство через отвод,8 при закрытом превенторе 7 закачивают там" понажный раствор. Одновременно, че" рез дополнительную:колонну.труб на "

1778274

45 чинают закачивать промывочную жид" кость, которая, так и тампонажный раствор из заколонного пространства, выходит на устье скважины через от" вод 11 (фиг. 1,. При этом подачу

}.

5 промывочной жидкости регулируют та" ким образом, чтобы давление на мано" метре 9 при закачивании тампонажного раствора не опускалось ниже нуля (составляло примерно 0,2-0,5 ИПа).

Объем тампонажного раствора, закачиваемый в скважину, рассчитывают из объема тампонажного раствора, требуемого для заполнения заколонного про- 15 странства,и объема тампонажного раствора, идущего на образование. зоны смешивания.

После поступления тампонажного раствора внутрь обсадной колонны 20 производят допуск дополнительной колонны и перекрытие.герметизируюц<им узлом промывочного канала посадочного седла 2. Циркуляцию промывочной жидкости через дополнительную колонну осуществляют до полного вымыва зоны смешения тампонажного раствора из об" садной колонны (иг. 2). После окон" чания схватывания тампонажного раст" вора на .забое скважины дополнитель" 30 ную колонну извлекают на поверхность (Фиг. 3).

Отличительной особенностью способа от прототипа является то, что т З5 тампонажный раствор, поступающий внутрь обсадной колонны, сразу амеши» вается с потоком промывочной жидкос" ти и вымывается из колонны без соэ" дания аварийной ситуации. .40

Так же контролируется скорость движения тампонажного раствора в за". колонном пространстве, что позволяет избежать разрыва сплошности потока тампонажного раствора.

Пример конкретного выполнения.

Необходимо зацементировать обсад" ную колонну диаметром el =0,168 È., в скважине глубиной Н-1500 М и диаметром 1 скв = 0,216 М."Ha глубине h =

1400 Й находится поглощающий гори" зонт, не позволяющий поднять тампонаж" ный раствор до устья прямой циркуля" цией. Статическая температура на.за дб бое скважины - 65 С. Для цементиро" вания используется портланд-цемент ный раствор, имеющий сроки схватыва"и,с = 2"30 ч к.с = 2-40 ч. б

Цементирование обсадн<.<й колонны производится способом обратной циркуляции °

В скважину спускают обсадную ко" лонну, а затем дополнительную колонну HKT диаметром 0,073 И. Производят опрессовку стыковочного узла.. Затем восстанавливают обратную циркуляцию бурового раствора и начинают закачку тампонажного раствора в заколонное пространство при закрытом превенторе.

Объем тампонажного раствора определяют как сумму объема заколонного пространства з „ и объема тампонажного раствора 7я, см, иду" ц<его на образование объема смешения

1 (щ,см см )Зона смешения составляет примерно

5> обц<его объема тампонажного раство" ра. таким образом,V> = ц„ +

+ = 22 + -; — = 22 5 м

v м

? 2

Одновременно с закачкой тампонажно" го раствора производят циркуляцию промывочной жидкости через дополнитель" ную колонну с помощью цементировочно" го агрегата. Промывку осуществляют буровым раствором, обработанным пластишикатором (например, KCCF = 0,1-0,53 от объема жидкости). При закачке там" понажного раствора на манометре поддерживают положительное давление 0,20,5 ИПа. Производительность закачки

Я = 20 л/с. При нагнетании последней порции тампонажного раствора дополни» тельная колонна допускается до поса" . дочного седла и закачка тампонажного раствора прекращается. При этом продолжительность цементирования составv ляет примерно 20 мин (t= - - — =

Я

22 5

= ""*" = 20 мин). Циркуляция промы-.

0,02 вочной жидкости через колонну НКТ продолжается до полного вымыва тампа" нажного раствора, поступившего внутрь обсадной колонны. Подъем колонны НКТ осуществляют через три часа после на" чала цементирования (продолжитель" ность цементирования " 20 мин, плюс время схватывания тампонажного раст" вора us — — 2-40 ч).

Формула изобретения

1. Способ обратного цементирования обсадных колонн:, включающий спуск в

1778274

Фие,Ю

@us.1

Составитель B. Гришанов

Техред И. Иоргентал Корректор А. Мотыль:

° еееаваэаюэвва Ваев ° а ее ее ее е» ю еа м «в еа ее ав ° ВЮМВВВВМЮЮВЮВВ В

Тираж Подписное коиитетв ло изобретекиям и открытиям прн ГКНТ СССР

Москва, Ж-Э5 Раушская нвб., д. 4/5

Редактор В. Гришанов

Заказ ч170

ВНИИПИ Гоеудеретвеннога

113035, Производственно-иэдате)1ьокии коибннат "Патент!1, г.ужгороде уп. Гагарина 101 обсадную колонну дополнительной колонны на глубину спуска обсадной колонны,эа" качку тампонажного раствора в заколонное пространство обсадной колонны с вы-: 5 теснением бурового раствора через ее внутренний канал, перекрытие обсад" ной колонны в ее нижней. части и извле" чение дополнительной колонны, о т .л и ч а ю ц и и с я тем, что, с це- 10 лью повышения эффективности цементи" рования эа счет снижения вероятности разрыва сплошности потока тампонажного раствора при его движении в зако" лонном пространстве, а также снижения 15 вероятности прихвата дополнительной колонны тампонажным раствором, поступившим: внутрь обсадной колонны, од» новременно с закачкой тампонажного раствора в эаколонное пространство 2р обсадной колонны осушествляют цирку" ляцию бурового раствора по дополни" тельной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны, при этом цирку". ля цию бурового раст вора осуществляют с переменным расходом во времени иэ условия обеспечения противодавления закачке тампонажного раствора 0,20,5 ИПа в течение всего времени эа": качки, а после перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают из условия удаления там" понажного раствора иэ обсадной колонны и в течение времени до окончания схватывания тампонажного раствора в эаколонном пространстве обсадной колонны, 2. Способ по и. 1, о т л и ч а "ю ц» и и с я тем,, что в качестве бурового раствора на осуществление цирку" ляции по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны используют промывочную жидкость с до. бавлением в нее КССБ в количестве

0,1-0,53 от объема жидкости.