Способ крепления скважины

 

Изобретение относится к сооружению скважин различного назначения, а именно к их креплению. Обеспечивает повышение герметичности крепи за счет надежной и долговременной изоляции всего комплекса проницаемых пород в интервале подъема тампонажного раствора за обсадной колонной. Сущность изобретения: бурят интервал крепления. При вскрытии проницаемых пластов в промывочную жидкость вводят твердеющий материал, например цемент. Подают гидромониторными струями промывочную жидкость с твердеющим материалом, например цементом, на стенки скважины. При этом в приствольной зоне и на стенках скважины гидромониторными струями формируют кольматационный слой с концентрацией твердой фазы цементных частиц до 75-90%. При этом образуют гидроизолирующий экран толщиной 15-30 мм. Затем спускают и цементируют обсадную колонну.

Изобретение относится к сооружению скважин различного назначения, а именно к их креплению.

Известен способ тампонирования скважин (А.с. СССР 1698422, кл. Е 21 В 33/13, 1991), предполагающий перед спуском обсадной колонны выделение в интервале крепления проницаемых пород и их обработку гидромониторными струями цементного раствора для полной изоляции от ствола скважины.

К существенным недостаткам способа относится сложность предлагаемой технологии и техники производства изоляционных работ и необходимость проведения специальной операции в скважине с соответствующими затратами времени и средств.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и получаемому эффекту является способ крепления скважин ("Инструкция по технологии управляемой кольматации проницаемых пород при бурении и заканчивании скважин". РД 51-111-86, Москва, 1986, стр. 4-19, в частности п. 1.2, 1.3 на с.4-5, п.4 на с. 10-11 и п.4.3.6 на с. 12), включающий бурение интервала крепления скважины с использованием промывочной жидкости с введенным в нее твердеющим материалом, например цементом, которую подают гидромониторными струями на стенки скважины, спуск и цементирование обсадной колонны.

К недостаткам способа относятся недостаточно высокие гидроизолирующие характеристики зоны кольматации, которые под действием депрессии 8-10 МПа приводят к восстановлению гидравлической связи пластов и скважины, нарушая при этом и герметичность крепи в целом.

Для повышения гидроизолирующих характеристик крепи при строительстве и эксплуатации скважин предлагается в процессе бурения интервала крепления скважины вводить цемент в промывочную жидкость перед вскрытием проницаемых пластов, при этом в приствольной зоне и на стенках скважины гидромониторными струями формируют кольматационный слой с концентрацией твердой фазы цементных частиц до 75-90% для их твердения и образования цементного гидроизолирующего экрана толщиной 15-30 мм.

Пример конкретного осуществления способа Опытные работы по долговременной изоляции водонасыщенных пластов при бурении под эксплуатационную колонну проведены в скв. 38423 Павловской площади НГДУ "Азнакаевскнефть".

До глубины подошвы кыновских глин 1647 м скважина пробурена с промывкой забоя глинистым раствором плотностью 1050 кг/м³ условная вязкость 22-25 с, водоотдача 6 см³/30 мин. Перед вскрытием продуктивной толщи в промывочную жидкость ввели 50% (масс. доли) цемент при водотвердом (В/Т) отношении 7.0, полиакриламид (ПАА) 0.1% и конденсированную сульфитспиртовую барду (КССБ) 2.0% с изменением параметров промывочной жидкости: плотность 1090 кг/м³, условная вязкость 30.0 с, водоотдача 10 м³/30 мин.

Первичное вскрытие продуктивных отложений произвели роторной компоновкой инструмента долотом 215,9 мм с обработкой ствола струями промывочной жидкости через гидромониторную насадку в переводнике диаметром 12 мм при следующих режимах: скорость истечения струи из насадки 70-75 м/с, частота вращения долота 0,8 с^-1, скорость подачи инструмента (механическое бурение) 6-8 м/ч.

По данным кавернометрии диаметр скважины близок к номинальному диаметру долота, толщина гельцементной корки на стенках скважины 2-3 мм. При гидромеханических испытаниях интервала продуктивных отложений депрессией 15 МПа (пакер установлен на глубине 1650 м)и репрессией 18 МПа (опрессовка с устья) герметичность и прочность ствола не нарушены.

Затем в скважину спущена на глубину 1692 м и зацементирована без осложнений 145 мм эксплуатационная колонна. Качество работ хорошее, крепь герметична (данные акустической цементометрии и опрессовки заколонного пространства). При освоении скважины получена безводная нефть и в течение последующих трех месяцев эксплуатации вода в продукции не отмечена.

К преимуществам предлагаемого способа относятся: совмещение процессов бурения и формирования в приствольной зоне проницаемых пластов цементного гидроизолирующего экрана толщиной 15-30 мм, изоляция ствола от проницаемых флюидонасыщенных пластов в комплексе с последующим цементированием обсадной колонны привела к нелинейному росту показателей герметичности и прочности крепи в различных по сложности геолого-технических условиях заканчивания и эксплуатации скважин.

Эффективность предлагаемого способа определяется сокращением на 50-85% затрат на борьбу с осложнениями (поглощения, гидроразрыв горных пород, газонефтеводопроявления и выбросы) при заканчивании и эксплуатации скважин, повышением в 2-4 раза показателей водо- и газоизоляционных работ, увеличением межремонтного периода эксплуатации скважин в 10-20 раз, а также продлением безводного периода добычи нефти в 2-10 раз и повышением коэффициента нефтеотдачи пластов до 65-75%.

Формула изобретения

Способ крепления скважины, включающий бурение интервала крепления с подачей гидромониторных струй промывочной жидкости с твердеющим материалом, например, цементом, на стенки скважины, спуск и цементирование обсадной колонны, отличающийся тем, что цемент вводят в промывочную жидкость перед вскрытием проницаемых пластов, при этом в приствольной зоне и на стенках скважины гидромониторными струями формируют кольматационный слой с концентрацией твердой фазы цементных частиц до 75-90% для их твердения и образования цементного гидроизолирующего экрана толщиной 15-30 мм.

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 20.07.2005        БИ: 20/2005