Способ приготовления тампонажного раствора и устройство для его осуществления



Способ приготовления тампонажного раствора и устройство для его осуществления
Способ приготовления тампонажного раствора и устройство для его осуществления
Способ приготовления тампонажного раствора и устройство для его осуществления
Способ приготовления тампонажного раствора и устройство для его осуществления

Владельцы патента RU 2536075:

Общество с ограниченной ответственностью "Бурение" (RU)

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к способам приготовления тампонажного раствора в промысловых условиях с использованием активаторов цементного раствора гидроструйно-механического действия типа «струя в струю». Способ приготовления тампонажного раствора с использованием цементосмесительной машины, цементировочного агрегата (ЦА) и осреднительной емкости включает смешивание цемента в жидкости затворения. Перекачивают полученный раствор насосом цементировочного агрегата по высоконапорной нагнетательной гидролинии в осреднительную емкость. Нагнетают полученный тампонажный раствор в скважину по высоконапорной нагнетательной гидролинии с помощью другого цементировочного агрегата. При этом в одну из высоконапорных нагнетательных гидролиний подключают активатор цементного раствора гидромеханического действия типа «струя в струю». Струи, истекающие из двух боковых конусоидальных гидромониторных насадок, направлены навстречу друг другу и образуют при встрече гидравлический экран. Центральная струя, истекающая из конусоидальной насадки, снабженной вставкой, направлена перпендикулярно к гидравлическому экрану. При этом упомянутый активатор цементного раствора гидромеханического действия подключают в высоконапорную нагнетательную гидролинию для перекачивания цементного раствора в осреднительную емкость. Причем вставку центральной насадки активатора цементного раствора гидромеханического действия выбирают с возможностью формирования центростремительного потока. К присоединительным резьбам втулки и меньшей ступени корпуса привинчены переходники, снабженные элементами быстросъемного соединения. Техническим результатом является повышение прочности цементного камня, сокращение сроков схватывания цемента. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин, а именно к способам приготовления тампонажного раствора в промысловых условиях с использованием активаторов цементного раствора гидроструйно-механического действия типа «струя в струю».

Известен способ приготовления тампонажного раствора для крепления скважины (см. описание к патенту №2161695, 7 МПК E21B 33/138, E21B 21/06, опубл. 10.01.2001 г., под названием «Тампонажный раствор для крепления скважины и способ его приготовления», предусматривающий смешивание портландцемента с реагентом, упрочняющим цементный камень, например, с золой-уносом ГРЭС, полученную смесь вводят в вакуумный гидросмеситель, при этом вводят барит от его расчетного количества и воду, подаваемую под давлением, далее осуществляют перемешивание раствора, после чего его гидроактивируют путем рециркуляции через гидросмеситель, гидроактивацию раствора под давлением 8,0-12,0 МПа повторяют несколько раз. По мнению заявителя, полученный раствор обладает повышенной термостойкостью и прочностью цементного камня, но резервы повышения прочности цементного камня сохраняются.

Недостатком известного способа приготовления тампонажного раствора является то, что он трудоемок в приготовлении, требует дополнительного оборудования и создания высокого давления порядка 8,0-12,0 МПа. При этом активирование цементного раствора происходит лишь при рециркуляции раствора, а это не дает высоких положительных результатов, что отрицательно скажется на качестве цементирования обсадной колонны.

Известен также способ приготовления тампонажного раствора (см. книгу Булатова А.И., Измайлова Л.Б. и др. «Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин» М., Недра, 1982 г., с.62), предусматривающий приготовление цементного раствора смешиванием цемента с жидкостью затворения с использованием цементосмесительной машины, цементировочного агрегата и осреднительной емкости с последующим нагнетанием с помощью цементировочного агрегата в скважину закачиванием по высоконапорной нагнетательной линии с подключенным активатором гидроструйно-механического действия типа «струя в струю», основанные на использовании кинетической энергии турбулентных потоков, исходящих из двух насадок, вмонтированных в диаметрально противоположно направленных патрубках корпуса активатора.

Работа активатора (гидродиспергатора) заключается в следующем. При ударе струй друг с другом вследствие возникающего кавитационного эффекта происходит разрушение скомковавшихся лежалых цементов и гидратных оболочек на частицах цемента.

В нем недостатки вышеуказанного способа частично устранены. Однако и он не лишен недостатков.

Так, недостатком известного способа является то, что он осуществляется активатором, обладающим большой металлоемкостью и малой эффективностью и трудно вписывается в технологическую линию цементирования скважины в силу своих конструктивных особенностей. Кроме того, сварочное соединение отводов к корпусу представляет опасность при работе под высокими значениями давления. А такие диспергаторы (см. тот же источник информации), как магнитомеханические и ультразвуковые - дорогостоящие и трудно вписываются в технологическую линию цементирования скважин.

Известен гидроактиватор цементного раствора (см. описание к патенту на П/М №24502 под названием «Гидродиспергатор», МПК 7 E21B 33/14, 21/00, B01F 11/02, опубл. в БИ №22, 10.08.2002 г.), в описании которого приведен и способ его применения. В заранее приготовленный цементный раствор смешиванием цемента в жидкости затворения с использованием цементосмесительной машины типа СМН-20 направляют в чанок, из него с помощью цементировочного агрегата по высоконапорной гидролинии в осреднительную емкость, откуда далее по высоконапорной линии с подключенным гидродиспергатором-активатором цементного раствора с помощью цементировочного агрегата типа ЦА-320М направляют в скважину.

Эффект активации цементного раствора этим гидроактиватором заключается в следующем. Две высоконапорные струи жидкости, исходящие из гидромониторных боковых насадок, встречаясь, диспергируют частицы цемента и одновременно создают гидравлический экран. Высоконапорная струя выходящей из гидромониторной насадки, снабженной потоковращающей вставкой, и идущей по центральной оси диспергатора, встречаясь с гидравлической преградой - экраном, дополнительно диспергирует частицы цемента в растворе.

Указанный способ и гидроактиватор для его осуществления может быть принят в качестве прототипа.

Не умаляя достоинств известного способа и устройства, отметим, что возможности улучшения качества цементного раствора на данном этапе не исчерпаны.

Так, подключение гидроактиватора в высоконапорную нагнетательную линию, трудно поддается контролю качества диспергирования цемента в цементном растворе, а вставка с лопатками для отклонения потока, создающие вращательное движение потоку, хотя придают потоку дополнительную энергию, однако истекающая струя из насадки приобретает рассеянный характер, что не обеспечивает полностью реализовать полученную энергию.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества цементного раствора, обеспечивающего сокращение расхода реагентов, применяемых для упрочнения цементного камня, сроков схватывания цемента и повышение прочности цементного камня, и, как следствие, повышение напряженности контакта цементного кольца с колонной и породами разреза.

Поставленная техническая задача достигается описываемым способом приготовления тампонажного раствора с использованием цементосмесительной машины, цементировочных агрегатов (ЦА) и осреднительной емкости, включающим смешивание цемента в жидкости затворения шнеком цементосмесительной машины, перекачивание полученного цементного раствора насосом цементировочного агрегата в осреднительную емкость по высоконапорной гидролинии и нагнетание готового тампонажного раствора в осреднительной емкости в скважину по высоконапорной нагнетательной гидролинии с помощью другого цементировочного агрегата, при этом в одну из высоконапорных гидролиний подключают гидроактиватор цементного раствора гидромеханического действия типа «струя в струю», истекающие из двух боковых конусоидальных насадок, направлены один против другого и образующие при встрече гидроэкран, а центральная струя, истекающая из насадки, снабженной вставкой, направлена перпендикулярно к гидроэкрану.

Новым является то, что упомянутого гидроактиватора подключают в высоконапорную гидролинию для перекачивания цементного раствора в осреднительную емкость, при этом вставку центральной насадки гидроактиватора выбирают с возможностью формирования центростремительного потока.

Устройство для осуществления способа, представляющее собой систему приготовления тампонажного раствора, включающую цементосмесительную машину, цементировочный агрегат, осреднительную емкость, высоконапорные гидролинии и гидроактиватор цементного раствора типа «струя в струю», включающий полый ступенчатый корпус с присоединительными резьбами на концах, концентрично и с зазором установленную в большей ступени корпуса ступенчатую втулку, меньшей ступенью обращенную к выходному отверстию меньшей ступени корпуса, с наружными и внутренними присоединительными резьбами со стороны открытого конца большей ступени, и прикрепленную к большей ступени корпуса, конусоидальные насадки, установленные в диаметрально противоположно выполненных отверстиях в ее боковых стенках, оси которых перпендикулярны к оси корпуса, в меньшей ступени втулки с осью, совмещенной с осью корпуса, вмонтирована третья насадка с вставкой, при этом расстояние от сечения выходного отверстия третьей центральной насадки до точки встречи с осями двух боковых насадок выбрано из следующего соотношения:

L=5÷6Dн, где

L - оптимальное расстояние от сечения выходного отверстия третьей насадки до точки встречи с осями двух других боковых насадок, мм;

Dн - диаметр сечения выходного отверстия третьей насадки, мм.

Новым является то, что вставка центральной конусоидальной насадки, установленной в отверстиях меньшей ступени втулки, вмонтирована к торцу насадки со стороны ее входного отверстия, и выполнена она с возможностью формирования центростремительного потока, причем к присоединительным резьбам втулки и меньшей ступени корпуса ввинчены переходники, снабженные элементами быстросъемного соединения, при этом корпус гидроактиватора снабжен переносной ручкой.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат, следовательно, можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Приведенные рисунки поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображена схема обвязки системы приготовления тампонажного раствора, в частности цементосмесительные машины типа СМН-20 с вспомогательной емкостью, чанок, цементировочные агрегаты типа ЦА-320М, осреднительная емкость и гидроактиватор цементного раствора.

На фиг.2 - гидроактиватор, используемый при приготовлении цементного раствора, в частичном продольном разрезе.

На фиг.3 - струя из центральной насадки по прототипу, когда она снабжена вставкой центробежного типа, где видна струя рассеянного характера, видно также ядро струи.

На фиг.4 - струя, исходящая из центральной насадки гидроактиватора по заявляемому объекту, когда ее вставка сформировала центростремительный поток, при котором ядро струи приобрело стреловидную форму.

Устройство для осуществления заявляемого способа, представляющее собой систему (см. фиг.1) приготовления тампонажного раствора, включающую цементосмесительные машины 1 и 2 типа СМН-20, цементировочные агрегаты типа ЦА-320М 3, 4 и 5, осреднительную емкость 6, связанные между собой высоконапорными гидролиниями 7, 8 и 9. К высоконапорным гидролиниям 7 и 8 для перекачивания цементного раствора из чанков 10 и 11 в осреднительную емкость 6 подключены гидроактиваторы 12 и 13 гидромеханического действия типа «струя в струю» одинаковой конструкции. Гидроактиватор содержит полый ступенчатый корпус 14 (см. фиг.2) с меньшей и большей ступенями 15 и 16 соответственно. Большая ступень корпуса выполнена в виде полого цилиндра с внутренней резьбой 17 на конце, а меньшая ступень 15 выполнена в виде усеченного конуса, продолжение меньшего основания которого имеет цилиндрическую форму с внутренней присоединительной резьбой 18 на конце. Внутри большей ступени 16 корпуса 14 концентрично и с зазором установлена ступенчатая втулка 19, меньшая ступень 20 со стороны меньшей ступени 15 корпуса выполнена также в виде усеченного конуса. Концевая часть большей ступени втулки 19 выполнена с наружной и внутренней присоединительными резьбами 21 и 22 соответственно, с помощью наружной резьбы 21 она присоединена к большей ступени 16 корпуса. Со стороны меньшего основания усеченного конуса втулки 19 герметично с помощью уплотнительного кольца 23 вмонтирована с упором о кольцевой выступ 24 центральная конусоидальная гидромониторная насадка 25, ось которой совмещена с осью корпуса. Со стороны входного отверстия конусоидальная насадка 25 снабжена вставкой 26, формирующая центростремительный поток, при котором он приобретает высокую скорость на выходе из насадки, следовательно, обладая большой кинетической энергией, он обладает и большей ударной силой. Такая струя характеризуется меньшим рассеиванием потока (см. фиг.4) в сравнении с потоком, исходящим из насадки, снабженной вставкой центробежного типа по прототипу (см. фиг.3). В боковых стенках большей ступени втулки 19 выполнены в диаметрально противоположных направлениях два отверстия, в которых герметично с помощью уплотнительных колец установлены боковые гидромониторные насадки 27 и 28 аналогичные центральной насадке 25. Оси боковых насадок перпендикулярны к оси корпуса. С целью обеспечения наибольшего эффекта диспергирования реагентов в растворе расстояние L от выходного отверстия центральной насадки 25 до точки встречи с осями боковых насадок 27 и 28 выбрано из следующего соотношения:

L=5÷6Dн,

где Dн - диаметр сечения выходного отверстия насадки 24, мм.

При таком расстоянии L (мм) кинетическая энергия истекающей струи из выходного отверстия насадки наибольшая, а сила удара о преграду - гидроэкран - максимальная. К внутренним резьбам 18 корпуса и резьбе 22 втулки 19 соответственно завинчены переходники 29 и 30 с элементами 31 и 32 быстросъемного соединения. Корпус 1 гидроактиватора для обеспечения безопасности при сборке, монтаже и демонтаже, а также для удобства переноски снабжен ручкой 33.

Работа гидроактиватора приведена в описании осуществления способа приготовления тампонажного раствора.

Приготовление тампонажного раствора в промысловых условиях осуществляют следующим образом.

Перед приготовлением тампонажного раствора сначала проводят подготовительные операции, заключающиеся в расстановке и обвязке спецтехники системы по приготовлению тампонажного раствора, как это изображено на фиг.1 - цементировочных агрегатов 3, 4 и 5 типа ЦА-320М, цементосмесительных машин 1 и 2 типа ЦМН-20, осреднительной емкости 6, чанков 10, 11 и 34 к высоконапорным гидролиниям 7 и 8 для перекачивания цементного раствора из чанков 10 и 11 в осреднительную емкость 6, подключают гидроактиваторы 12 и 13. Это диктуется необходимостью контроля за качеством цементного раствора и улучшения техники безопасности. После проверки надежности соединений обвязки с использованием цементосмесительных машин 1 и 2 попеременно осуществляют смешивание цемента с жидкостью затворения и полученный цементный раствор выливают в один из чанков 10 и 11, например в чанок 11, откуда его с помощью насоса ЦА 4 по высоконапорной гидролинии 8 через гидроактиватор 13 перекачивают в осреднительную емкость 6. Окончательно приготовленный в осреднительной емкости тампонажный раствор выливается в чанок 34 и далее с помощью насоса ЦА 5 он по высоконапорной нагнетательной гидролинии 9 поступает в скважину через гидроголовку 35. После полного высвобождения осреднительной емкости от тампонажного раствора перекачивание следующей порции цементного раствора из чанка 10 в осреднительную емкость осуществляют по высоконапорной гидролинии 7 с подключенным гидроактиватором 12. Далее цикл приготовления тампонажного раствора повторяется.

При проходе цементного раствора через гидроактиватор 12 или 13 (см. фиг.2) происходит следующее. Часть высоконапорного потока проходит через вставку 26, где формируется центростремительный поток, который через насадку 25 попадает в полость втулки 19, а часть через кольцевой зазор между корпусом большей ступени и наружной стенки втулки попадает в насадки 27 и 28, откуда в виде высоконапорных струй направляются навстречу друг другу в полости втулки, создавая в точке встречи гидравлический экран.

Повышение эффекта диспергирования цементного раствора с помощью вышеупомянутого гидроактиватора заключается в следующем. При прохождении через вставку 26 центральной насадки 25 струя с диспергируемым материалом приобретают повышенную кинетическую энергию за счет формирования им центростремительного потока. Наибольший эффект диспергирования материала при этом происходит при ударе струй, истекающих из центральной насадки 25 с приобретенной повышенной энергией при ударе о гидравлический экран, являющийся как бы преградой, созданный струями, исходящими из боковых насадок 27 и 28. При этом происходит освобождение частиц цемента и глинистых минералов от гидратных оболочек и ускорение процесса их гидратации, достигается высокая степень однородности раствора, улучшаются его технологические параметры, повышается прочность цементного камня.

Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в следующем.

Использование способа позволяет приготовить тампонажный раствор высокого качества, приготовленный тампонажный раствор обеспечивает получение цементного камня повышенной прочности, причем при этом сокращаются сроки схватывания цемента. Все это в совокупности приводит к повышению напряженности контакта цементного кольца с колонной и породами стенки скважины. Предварительные промысловые испытания тампонажного раствора, приготовленного заявляемым способом, показали, что технологический эффект от использования способа равнозначны комплексной обработке цементного раствора хлоридом CaCl2+NaCl по 1% от массы цемента, что позволяет ощутимо сэкономить указанные реагенты на нефтяных промыслах.

1. Способ приготовления тампонажного раствора с использованием цементосмесительной машины, цементировочного агрегата (ЦА) и осреднительной емкости, включающий смешивание шнеком цементосмесительной машины цемента в жидкости затворения, перекачивание полученного раствора насосом цементировочного агрегата по высоконапорной нагнетательной гидролинии в осреднительную емкость и нагнетание полученного тампонажного раствора в осреднительной емкости в скважину по высоконапорной нагнетательной гидролинии с помощью другого цементировочного агрегата, при этом в одну из высоконапорных нагнетательных гидролиний подключают активатор цементного раствора гидромеханического действия типа «струя в струю» и струи, истекающие из двух боковых конусоидальных гидромониторных насадок, направлены навстречу друг другу и образуют при встрече гидравлический экран, а центральная струя, истекающая из конусоидальной насадки, снабженной вставкой, направлена перпендикулярно к гидравлическому экрану, отличающийся тем, что упомянутый активатор цементного раствора гидромеханического действия подключают в высоконапорную нагнетательную гидролинию для перекачивания цементного раствора в осреднительную емкость, при этом вставку центральной насадки активатора цементного раствора гидромеханического действия выбирают с возможностью формирования центростремительного потока.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, представляющее собой систему приготовления тампонажного раствора, включающую цементосмесительную машину, цементировочный агрегат, осреднительную емкость, высоконапорные нагнетательные гидролинии и активатор цементного раствора гидромеханического действия типа «струя в струю», включающий полый ступенчатый корпус с присоединительными резьбами на концах, концентрично и с зазором установленную в большей ступени корпуса ступенчатую втулку, меньшей ступенью обращенную к выходному отверстию меньшей ступени корпуса, с наружными и внутренними присоединительными резьбами со стороны открытого конца большей ступени, и прикрепленную к большей ступени корпуса, боковые конусоидальные гидромониторные насадки, установленные в диаметрально противоположно выполненных отверстиях в ее боковых стенках, оси которых перпендикулярны к оси корпуса, в меньшей ступени втулки с осью, совмещенной с осью корпуса, вмонтирована третья конусоидальная насадка со вставкой, при этом расстояние от сечения выходного отверстия третьей центральной насадки до точки встречи с осями боковых конусоидальных гидромониторных насадок выбрано из следующего соотношения:
L=5÷6Dн, где
L - оптимальное расстояние от сечения выходного отверстия третьей насадки до точки встречи с осями двух боковых конусоидальных гидромониторных насадок, мм;
Dн - диаметр сечения выходного отверстия третьей насадки, мм;
отличающееся тем, что вставка центральной конусоидальной насадки, установленной в отверстиях меньшей ступени втулки, вмонтирована к торцу насадки со стороны ее входного отверстия и выполнена с возможностью формирования центростремительного потока, причем к присоединительным резьбам втулки и меньшей ступени корпуса привинчены переходники, снабженные элементами быстросъемного соединения.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что корпус активатора цементного раствора гидромеханического действия снабжен переносной ручкой.



 

Похожие патенты:

Способ может быть использован в области сооружения газовых скважин на месторождениях и подземных хранилищах природного газа, попутного нефтяного газа, гелия, углекислого и других газов.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве горизонтальной скважины. Обеспечивает увеличение производительной части скважины, зоны ее питания и увеличение дебита скважины.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве нефтяных скважин с горизонтальным окончанием, предназначенных для эффективной разработки сложнопостроенных и слабопроницаемых нефтенасыщенных пластов.

Изобретение относится к устройствам для цементирования скважин и бурения на обсадных трубах. Техническим результатом является обеспечение возможности передачи крутящего момента на долото вправо.

Изобретение относится к устройствам для цементирования потайных обсадных колонн - хвостовиков обсадных колонн. Узел циркуляции для хвостовика обсадной колонны включает корпус, помещенный в нижней части транспортировочной колонны выше узла ее соединения с хвостовиком.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации скважин различного назначения и, в частности, к креплению нефтяных и/или газовых скважин хвостовиками обсадных колонн.

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к устройствам для воздействия вибрацией на тампонажный раствор с целью обеспечения его оптимального размещения в заколонном пространстве при креплении скважин.

Изобретение относится к области сооружения газовых скважин на месторождениях и подземных хранилищах природного газа, попутного нефтяного газа, гелия, углекислого и других газов и может быть использовано при цементировании газовых скважин.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение работ в нефтяных и газовых скважинах. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для изоляции пластов в скважине при ее креплении. Устройство включает полый корпус с верхним радиальным отверстием, по меньшей мере одним, нижним радиальным отверстием, по меньшей мере одним, наружным продольным пазом, по меньшей мере одним. Верхнее радиальное отверстие перекрыто срезным штифтом. Нижнее радиальное отверстие перекрыто кольцевой подпружиненной втулкой с внутренней кольцевой проточкой. Снаружи корпуса помещен кожух, образующий с ним кольцевую камеру. Устройство содержит переключатель положений с профилированным пазом, в котором помещена часть полого срезного штифта снаружи корпуса. В нижней части устройства, ниже профилированного паза корпуса, помещен пакер. Кольцевая втулка и переключатель положений устройства соединены между собой подвижным соединением и помещены в кольцевой камере с возможностью перемещения, при гидравлическом сообщении полости корпуса с профилированным пазом, по коду переключателя. Один из этих кодов содержит такое положение устройства, при котором полость корпуса гидравлически сообщена с полостью пакера через нижние отверстия корпуса, внутреннюю кольцевую проточку кольцевой втулки и наружный продольный паз корпуса. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы устройства и расширение области применения. 2 ил.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ступенчатом цементировании скважины. При ступенчатом цементировании скважины проводят цементирование первой ступени, ввод в колонну нижней пробки для открытия циркуляционных отверстий цементировочной муфты ступенчатого цементирования, периодическую промывку ствола скважины через циркуляционные отверстия в период ожидания затвердения цемента первой ступени, цементирование второй ступени с вводом в колонну верхней пробки для закрытия циркуляционных отверстий цементировочной муфты ступенчатого цементирования. При цементировании первой ступени продавливают тампонажный цемент порциями бурового раствора, воды и снова бурового раствора с установкой тампонажного цемента в затрубном пространстве выше муфты ступенчатого цементирования, а порции воды в обсадной колонне в интервале цементировочной муфты ступенчатого цементирования, при ожидании затвердения цемента первой ступени проводят циклическую циркуляцию бурового раствора по обсадной колонне через цементировочную муфту ступенчатого цементирования с выходом на устье через затрубное пространство до полного удаления тампонажного цемента в интервале цементировочной муфты ступенчатого цементирования, после затвердения тампонажного цемента первой ступени при цементировании второй ступени по обсадной колонне прокачивают порцию буферного раствора и расчетный объем тампонажного цемента, размещают верхнюю пробку и продавливают технической водой до размещения пробки в интервале цементировочной муфты ступенчатого цементирования и перекрытия отверстий последней, повышают давление в обсадной колонне на 0,5-1,5 МПа выше рабочего при закачке до закрытия отверстий цементировочной муфты ступенчатого цементирования и проводят ожидание затвердения цемента, а при освоении скважины разбуривают верхнюю пробку. В качестве буферного раствора используют водный раствор поверхностно-активного вещества и триполифосфата натрия. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины. В способе строительства горизонтальной скважины ведут бурение наклонно-направленного ствола через горные породы, спуск верхней обсадной колонны, цементирование заколонного пространства за верхней обсадной колонной, бурение горизонтального ствола из верхней обсадной колонны в нижний нефтяной пласт, спуск нижней обсадной колонны с частичным размещением последней в нижней части верхней обсадной колонны, цементирование заколонного пространства за нижней обсадной колонной, перфорацию горизонтального ствола, спуск в верхнюю обсадную колонну колонны насосно-компрессорных труб с пакером с установкой пакера и башмака колонны насосно-компрессорных труб в верхней обсадной колонне над нижней обсадной колонной и проведение гидроразрыва в горизонтальном стволе. В составе верхней обсадной колонны в интервале верхнего продуктивного пласта используют обсадные трубы повышенной толщины, где размещают пакер. При проведении гидроразрыва нижнего нефтяного пласта создают давление над пакером, допустимое на верхнюю обсадную колонну. Затем производят одновременный сброс давления ниже и выше пакера, проводят перфорирование верхней обсадной колонны в интервале верхнего нефтяного пласта, освоение скважины. Высоту цементного кольца между верхом пакера и нижним нефтяным пластом определяют из соотношения: , где Ргрп - давление гидроразрыва пласта, МПа; Рнп - давление в надпакерном пространстве в процессе гидроразрыва пласта, МПа; L - высота цементного кольца между верхом пакера и нижним нефтяным пластом, м; 2 - коэффициент надежности цементного кольца, МПа/м. Обеспечивается исключение перетоков по трещине гидроразрыва, смятия эксплуатационной колонны выше места установки пакера и снижение обводненности добываемой продукции. 1 ил, 1 пр.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины с горизонтальным окончанием. Обеспечивает ликвидацию аварийности при спуске хвостовика в условиях осыпания пород в скважине. Перед спуском хвостовика проводят заполнение горизонтального окончания глинистым раствором повышенной вязкости. Хвостовик снабжают центраторами в наиболее плотных частях интервалов зон осыпания и спускают на бурильных трубах с колонным разъединителем до интервала в начале горизонтального окончания с малой скоростью, не оставляя колонну без движения. При спуске хвостовика периодически выполняют выравнивание бурового раствора. По окончании спуска проводят технологическую выдержку до прихватывания хвостовика, контролируют прихватывание хвостовика, промывают хвостовик и заколонное пространство, отворачивают бурильные трубы от хвостовика, наворачивают цементировочную головку, прокачивают по хвостовику цементный раствор в заколонное пространство и проводят цементирование заколонного пространства хвостовика. После подъема бурильных труб проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента, разбуривают остатки цемента в хвостовике и элементы оснастки хвостовика, промывают и осваивают скважину. 1 пр.

Изобретение относится к тампонажным растворам, используемым для цементирования обсадных колонн нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, осложненных наличием пластов с низким давлением гидроразрыва. Облегченный тампонажный материал содержит цемент ПЦТ-I-100, облегчающую добавку - вспученный вермикулит, техническую соль, химический реагент Крепь, при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент ПЦТ-I-100 - 84,75; вермикулит - 9,42; Крепь - 1,13; NaCl - 4,7. Технический результат - предотвращение гидроразрыва в процессе цементирования скважин за счет улучшения параметров тампонажного цемента, повышение прочности цементного камня при низких и умеренных температурах на ранней стадии твердения при одновременном снижении плотности тампонажного раствора. При затворении тампонажного раствора - вспученный вермикулит, техническая соль. 1 табл.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ликвидации скважины. Обеспечивает цементирование кондуктора ликвидируемой скважины с сохранением целостности эксплуатационной колонны. Способ цементирования кондуктора включает создание отверстий в кондукторе выше его башмака и нагнетание цементного раствора через отверстия. На устье скважины герметизируют пространство между кондуктором и эксплуатационной колонной. Отверстия в кондукторе создают одновременной перфорацией эксплуатационной колонны и кондуктора через эксплуатационную колонну. Затем разобщают эксплуатационную колонну в интервале ниже подошвы кондуктора, по эксплуатационной колонне через перфорационные отверстия и заколонное пространство кондуктора прокачивают цементный раствор и разбуривают место разобщения эксплуатационной колонны. В период тепловыделения при твердении цементного раствора, закаченного в заколонное пространство кондуктора, проводят термометрию по эксплуатационной колонне, анализируют термограмму, интервалы с увеличенными значениями температуры отмечают как зацементированные. 1 пр.

Изобретение относится к области тампонирования (цементирования) скважин различного назначения, в частности тампонирования нефтяных и газовых скважин. Устройство содержит несущий элемент, втулку, жестко связанную с несущим элементом и размещенную под ним, первый эластичный запорный элемент, размещенный во втулке, цементировочную головку, расположенную на устье скважины на первой обсадной трубе, и второй эластичный запорный элемент, размещенный в цементировочной головке. Несущий элемент выполнен в виде «стоп-кольца» с осевым сквозным каналом. В нижней части несущего элемента выполнено нижнее посадочное седло, в верхней части - верхнее посадочное седло. Втулка выполнена с радиальными отверстиями. Первый эластичный запорный элемент выполнен с возможностью регулирования потока тампонажного раствора во время тампонирования обсадной колонны и предотвращения обратного перетока этого раствора в обсадную колонну после окончания тампонирования обсадной колонны. Цементировочная головка выполнена с осевым сквозным каналом и имеет стопорное устройство. Второй эластичный запорный элемент имеет плотность меньше плотности тампонажного раствора и выполнен с возможностью перемещения из цементировочной головки по всей обсадной колонне на верхнее посадочное седло несущего элемента и фиксации момента «стоп». Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы, обеспечение герметичности устройства, недопущение оставления цементного стакана в обсадной колонне и оголения башмака, уменьшение трудозатрат, экономия материальных средств. 17 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройству для спуска оборудования в скважину, оборудованную хвостовиком, который был спущен и зацементирован при помощи устройства с левым разъединителем (с левой резьбой), и предназначено для проведения работ в скважине, например, гидроразрыва, закачки других реагентов в продуктивный пласт или других работ. Устройство для спуска оборудования в скважину, оборудованную хвостовиком, содержит транспортирующий переводник и гайку с резьбой, соединенные между собой шлицевым соединением, средства для соединения с бурильными трубами с одной стороны и с хвостовиком с другой стороны и узел для разъединения, выполненный с возможностью разгрузки торцевой поверхностью на опорный подшипник и с возможностью поворота при разъединении. Гайка выполнена разрезной, состоящей из подпружиненных плашек, которые имеют возможность ограниченного синхронного радиального и осевого перемещения по шлицам на транспортирующем переводнике. Осевое перемещение гайки ограничено упорами. Плашки и воронка хвостовика выполнены с левой упорной резьбой с трапециевидным профилем, повернутым на 180 градусов относительно друг друга. Изобретение обеспечивает возможность многократного соединения транспортирующего переводника с воронкой хвостовика при проведении гидроразрыва или других работ, и передачи крутящегося момента переводнику при разъединении насосно-компрессорных труб или бурильных труб по окончании работ. 6 ил.

Изобретение относится к средствам контроля операций изоляции скважин. Техническим результатом является обеспечение возможности контроля установки пакера в скважине. Предложен способ определения того, правильно ли была выполнена операция изоляции в скважине, содержащий следующие шаги: располагают в стволе скважины трубную обсадку, на стенке которой содержится по меньшей мере один датчик давления, обращенный к кольцевой области, заключенной между наружной поверхностью указанной трубной обсадки и внутренней поверхностью стенки ствола скважины или между наружной поверхностью указанной трубной обсадки и внутренней поверхностью другой трубной обсадки, в которой находится указанная трубная обсадка; выполняют в скважине операцию изоляции в указанной кольцевой области, причем при выполнении в скважине операции изоляции устанавливают пакер в кольцевой области таким образом, чтобы вынудить уплотнительный элемент пакера герметично упереться в обсадную колонну, в которой расположена указанная трубная обсадка, или в стенку ствола скважины. Далее, способ содержит этап, на котором контролируют давление флюида в кольцевой области во время операции изоляции в скважине посредством по меньшей мере одного датчика давления и передают данные о давлении флюида в кольцевой области ниже по стволу скважины относительно уплотнительного элемента, причем обнаруженное со временем падение давления в кольцевой области ниже по стволу скважины относительно уплотнительного элемента указывает на наличие утечки за пакером. Раскрыта также трубная обсадка для реализации указанного способа. 2 н. и 39 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к ремонту скважин. Техническим результатом является повышение эффективности осуществления ремонта скважин. Предложен способ цементирования дополнительной колонны, включающий в себя этапы, на которых: проводят геофизические исследования скважины для определения состояния ЭК, местоположений интервалов нарушений и интервалов перфорации; спускают и устанавливают компоновку дополнительной колонны в скважину на глубину, определенную в соответствии с результатами геофизических исследований; спускают в скважину оборудование для закачки цементного раствора; осуществляют подготовку расчетного объема цементного раствора и закачку его в дополнительную колонну; осуществляют закачку в дополнительную колонну продавочной жидкости таким образом, чтобы цементный раствор заполнил межколонное пространство; оставляют скважину на время ожидания затвердевания цемента. При этом на основании результатов геофизических исследований определяют длину цементируемой дополнительной колонны, количество и места установки уплотнительных устройств на дополнительной колонне из расчета их последующего расположения на расстоянии 8-12 м выше и ниже интервалов нарушений и на расстоянии 8-12 м над верхней границей интервала перфорации. А сборку компоновки дополнительной колонны выполняют путем установки уплотнительных устройств в соответствии с данными, полученными на этапе определения мест установки уплотнительных устройств, и путем установки жестких центраторов выше и ниже от уплотнительных устройств, причем установку уплотнительных устройств осуществляют следующим образом: на дополнительную колонну снизу одевают верхнее ограничительное кольцо, резиновую уплотнительную манжету самоуплотняющегося типа, конусообразный упор с жесткими лепестками и зазорами, обеспечивающими проход цементного раствора, причем ограничительное кольцо и конусообразный упор жестко закрепляют на дополнительной колонне. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-12-20 2014-12-19T21:52:25
Наверх