Способ изоляции поглощающих пластов

 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности изоляции зон поглощения и трещин гидроразрыва при цементировании колонн. Способ включает подачу в скважину расчетного объема тампонажного раствора с наполнителем, определяемого по формуле где V_зп - объем затрубного пространства с учетом кавернозности, м³; Р_уд - удельное давление, учитывающее зависимость раскрытия трещин гидроразрыва или поглощения от давления в скважине, МПа; D_скв - диаметр скважины с учетом кавернозности, м; L - длина скважины в зоне наименьшего градиента гидроразрыва, м; α_грп - градиент гидроразрыва пород слабого пласта, МПа/м. Технический результат - обеспечение подъема тампонажного раствора на запланированную высоту.

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к изоляции зон поглощения и трещин гидроразрыва при цементировании колонн.

Известен способ изоляции поглощающих пластов, включающий спуск колонны, затворение и закачивание в скважину облегченного и цементного растворов, в которые вводят до 10% инертного наполнителя в объеме, необходимом для перекрытия интервала от поглощающего пласта до проектной высоты подъема тампонажного раствора. [Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. - М.: Недра, 1980, с. 127-128].

Недостатком способа является низкая гарантия поднятия тампонажного раствора на запланированную высоту при малом градиенте гидроразрыва пород.

Известен также способ изоляции поглощающих пластов, при котором после спуска колонн перед цементированием заготавливают и закачивают в скважину 15 - 20 м³ глинистого раствора с наполнителем, а затем - тампонажный раствор. (Там же, с. 127 и 128).

Недостатком известного способа является также низкая гарантия поднятия тампонажного раствора на запланированную высоту при малом градиенте гидроразрыва пород.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение эффективности изоляции поглощающих пластов и трещин гидроразрыва.

Технический результат, достигаемый изобретением, - обеспечение подъема тампонажного раствора на запланированную высоту при низком градиенте гидроразрыва пород.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изоляции поглощающих пластов, включающем закачку в скважину тампонажного раствора с наполнителем, особенность заключается в том, что объем закачиваемого раствора с наполнителем определяют по формуле где V_зп - объем затрубного пространства с учетом кавернозности, м³; P_уд - удельное давление поглощения или раскрытия трещин гидроразрыва, МПа; D_скв - диаметр скважины с учетом кавернозности, м; L - длина скважины в зоне наименьшего градиента гидроразрыва, м; α_грп - градиент гидроразрыва пород слабого пласта, МПа/м.

Градиент гидроразрыва в скважине определяют экспериментально - спуском пакера и опрессовкой ствола или по статистическим данным по другим скважинам в процессе гидроразрыва при различных операциях, или расчетным путем по существующим методикам. Длина скважины в интервале слабого пласта определяется идентично. Если это сделать затруднительно, можно взять интервал от забоя до башмака предыдущей колонны.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

После определения наименьшего градиента гидроразрыва в скважине и длины интервала скважины с этим градиентом определяют объем тампонажного раствора с наполнителем. Например, для скважины глубиной 1300 м с кондуктором, спущенным на глубину 550 м, длину интервала принимают от забоя до башмака кондуктора L = 1300 - 550 = 750 м; диаметр скважины с учетом кавернозности в этом интервале равен 0,23 м; объем кольцевого пространства с учетом кавернозности равен 25 м³; градиент гидроразрыва определен при гидроразрыве в соседней скважине, α_грп равен 0,0161 МПа/м; колонна диаметром 0,168 м; удельное давление, учитывающие зависимость раскрытия трещин гидроразрыва или поглощения от давления в скважине, равно 0,001 МПа.

Тогда объем тампонажного раствора будет равен С учетом этого затаривают смесители расчетным количеством тампонажной смеси с наполнителем.

Спускают колонну и цементируют по обычной технологии. В процессе продавливания при поглощении и гидроразрыве трещины и зоны поглощения тампонируются тампонажным составом с наполнителем, что гарантирует поднятие тампонажного раствора до устья скважины.

Использование заявляемого изобретения позволяет повысить эффективность изоляционных работ без изменения существующей технологии крепления, затрат времени и дополнительных работ по изоляции зон поглощений и трещин гидроразрыва.

Формула изобретения

Способ изоляции поглощающих пластов, включающий закачку в скважину тампонажного раствора с наполнителем, отличающийся тем, что объем закачиваемого тампонажного раствора с наполнителем определяют по формуле

где V_зп - объем затрубного пространства с учетом кавернозности, м³;
P_уд - удельное давление поглощения или раскрытия трещин гидроразрыва, МПа;
D_скв - диаметр скважины с учетом каверзности, м;
L - длина скважины в зоне наименьшего градиента гидроразрыва, м;
α_грп - градиент гидроразрыва пород слабого пласта, МПа/м.

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.11.2004        БИ: 33/2004