Способ установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине



Способ установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине
Способ установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине
Способ установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине

 


Владельцы патента RU 2565616:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам установки временных мостов в горизонтальных скважинах. Способ установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине включает спуск в горизонтальную скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ до интервала установки моста, закачку по колонне НКТ в интервал установки моста цементного раствора и мела, а также буферной жидкости, разрушение моста после проведения ремонтных работ раствором соляной кислоты. В качестве цементного раствора используют облегченный тампонажный раствор плотностью 1270-1410 кг/м3 на основе седиментационно-устойчивого тампонажного материала - СУТМ при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: СУТМ 29,2-49,3, мел 9,8-23,4, вода остальное. В качестве буферной жидкости используют глинистый раствор на основе бентонитового глинопорошка плотностью 1130 кг/м, который закачивают до и после закачки облегченного тампонажного раствора в объеме не более 25% от объема облегченного тампонажного раствора, причем для разрушения моста из облегченного тампонажного раствора используют 12%-ную ингибированную соляную кислоту, которую закачивают в горизонтальную скважину в объеме колонны НКТ, производят технологическую выдержку для разрушения моста в течение 8 ч, после чего промывкой удаляют продукты реакции из горизонтальной скважины. Технический результат - повышение герметичности при установке моста в горизонтальной скважине, повышение прочности устанавливаемого моста. 3 табл.

 

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам установки временных мостов в горизонтальных скважинах.

Известен способ установки цементного моста в скважине (Блажевич В.А. и др. Справочник мастера по капитальному ремонту скважин. М.: «Недра», 1985, с. 165), включающий спуск башмака на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) до нижней границы цементного моста, закачивание через колонну НКТ цементного раствора и продавливание его продавочной жидкостью, подъем башмака с колонной НКТ до верхней границы цементного моста и вымывание излишков цементного раствора.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, способ предназначен для вертикальных скважин, а в горизонтальных скважинах цементный раствор растекается по стволу горизонтальной скважины и размещается по нижнему периметру обсадной колонны горизонтальной скважины, что не обеспечивает герметичную установку цементного моста в горизонтальной скважине;

- во-вторых, при необходимости разбуривания цементного моста возникают сложности, связанные с неравномерной нагрузкой на разрушающий инструмент и уход инструмента в сторону с возможным заклиниванием разрушающего инструмента в обсадной колонне ввиду того, что в горизонтальной скважине закачанный по колонне НКТ цементный мост растекается и застывает лишь по нижнему периметру обсадной колонны.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ установки моста из тампонажного пеноцементного состава в скважине (патент RU №2089717, МПК Е21В 33/138, опубл. 10.09.1997, бюл. №25), включающий спуск в скважину колонны НКТ, закачку по колонне НКТ в интервал установки моста тампонажного пеноцементного состава, содержащего цемент, поверхностно-активное вещество, воду и мел, а также буферной жидкости, в качестве которой используется пластовая вода, при этом в качестве поверхностно-активного вещества применяют синтанол при следующем соотношении исходных ингредиентов, мас. ч.:

цемент 37-60
мел 7-30
синтанол 0,5
вода 38

а разрушение моста из тампонажного пеноцементного состава производят после проведения ремонтных работ с использованием 15%-ного раствора соляной кислоты. Недостатки данного способа:

- во-первых, способ невозможно реализовать в условиях горизонтальных скважин, так как тампонажный пеноцементный состав растекается и размещается лишь по нижнему периметру обсадной колонны, что не обеспечивает герметичность моста из тампонажного пеноцементного состава в горизонтальной скважине;

- во-вторых, в качестве буфера используется пластовая вода, которая при закачке и продавке может разбавлять цементный раствор, в результате чего он теряет свою прочность, а также вымывает цементный мост, который может образоваться в другом интервале скважины;

- в-третьих, технологически сложный в приготовлении состав с большим количеством ингредиентов, требующий четкого соблюдения указанных пропорций.

Техническими задачами предложения являются возможность установки герметичного цементного моста в горизонтальной скважине за счет применения состава, исключающего его растекание по обсадной колонне до застывания, а также повышение прочности устанавливаемого цементного моста за счет применения буферной жидкости, исключающей разбавление цементного раствора и обеспечивающей гарантированную установку моста в заданном интервале скважины, упрощение технологии приготовления состава за счет уменьшения количества ингредиентов состава.

Технические задачи решаются предлагаемым способом установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине, включающим спуск в горизонтальную скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ до интервала установки моста, закачку по колонне НКТ в интервал установки моста цементного раствора и мела, а также буферной жидкости, разрушение моста после проведения ремонтных работ раствором соляной кислоты.

Новым является то, что в качестве цементного раствора используют облегченный тампонажный раствор плотностью 1270-1410 кг/м3 на основе седиментационно-устойчивого тампонажного материала - СУТМ при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:

СУТМ 29,2-49,3
мел 9,8-23,4
вода до получения водотвердого отношения 0,6-0,9

причем в качестве буферной жидкости используют глинистый раствор на основе бентонитового глинопорошка плотностью 1130 кг/м3, который закачивают до и после закачки облегченного тампонажного раствора в объеме не более 25% от объема облегченного тампонажного раствора, причем для разрушения моста из облегченного тампонажного раствора используют 12%-ную ингибированную соляную кислоту, которую закачивают в горизонтальную скважину в объеме колонны НКТ, производят технологическую выдержку для разрушения моста в течение 8 ч, после чего промывкой удаляют продукты реакции из горизонтальной скважины.

Реагенты, представленные в заявке.

Седиментационно-устойчивый тампонажный материал (СУТМ), получаемый путем тщательного совместного смешивания тонкомолотого портландцемента и специальных добавок, регулирующих тампонажно-технические свойства. Состав СУТМ представлен в табл. 1.

Минеральная добавка представляет собой глину Биклянского месторождения, активированную содой и полимерами нафталинового ряда, что приводит к ее пептизации. Ускоренный обжиг глины при температуре 1200°C с последующим резким охлаждением до 60°C приводит к разрушению структуры глины до окислов алюминия и кальция и их соединений, что приводит к превращению глины в активную минеральную добавку. Добавление приготовленного таким образом активированного порошка глины (минеральной добавки) приводит при гидратации цемента к связыванию выделяющегося оксида кальция, вследствие чего происходит формирование цементного камня без каналов и трещин и предотвращает снижение его прочности и увеличивает его коррозионную стойкость.

**Облегчающая добавка предназначена для воздухововлечеиия, представляет собой порошок белого цвета с характерным резким запахом, является смесь солей олеиновой кислоты. Облегчающая добавка снижает плотность цементного камня, не ухудшая при этом его прочностные и коррозионные характеристики.

Оптимальное количество минеральной и облегчающей добавок в материале СУТМ было установлено опытным путем так, чтобы достичь максимально возможного положительного результата - образования цементного камня без каналов и трещин, не ухудшая при этом его прочностные и коррозионные характеристики.

Ингибированная соляная кислота представляет собой смесь соляной абгазной кислоты и ингибитора кислотной коррозии. Требования, предъявляемые к кислоте соляной ингибированной, представлены в табл. 2.

Мел по ГОСТ 12085-88 Мел природный обогащенный. Технические условия.

Глинистый раствор на основе бентонитового глинопорошка плотностью 1130 кг/м3 с выходом раствора 8 м3/т.

Выход раствора 8 м3/т означает получение 8 м3 глинистого раствора на основе бентонитового глинопорошка из 8 т сухого бентонитового глинопорошка.

Сущность предлагаемого способа

Способ установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине включает спуск в горизонтальную скважину колонны НКТ до интервала установки моста. Далее по колонне НКТ в интервал установки моста в горизонтальной скважине производят закачку буферной жидкости - глинистого раствора на основе бентонитового глинопорошка плотностью 1130 кг/м3 в объеме не более 25% от объема облегченного тампонажного раствора.

Так, при закачке облегченного тампонажного раствора в объеме, равном 1 м3, закачивают буферную жидкость - глинистый раствор на основе бентонитового глинопорошка в объеме не более 0,25 м3, например 0,2 м3.

Затем в колонну НКТ в интервал установки цементного моста производят закачку облегченного тампонажного раствора плотностью 1270-1410 кг/м3, например, плотностью 1360 кг/м3, на основе седиментационно-устойчивого тампонажного материала - СУТМ при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.:

СУТМ 29,2-49,3
мел 9,8-23,4
вода до получения водотвердого отношения 0,6-0,9 в объеме, равном 1 м3

После закачивания облегченного тампонажного раствора в колонну НКТ закачивают буферную жидкость - глинистый раствор на основе бентонитового глинопорошка плотностью 1130 кг/м3 в объеме, равном 0,2 м3.

Облегченный тампонажный раствор обладает тиксотропными свойствами: его вязкость уменьшается при продвижении (разжижается) и увеличивается (сгущается) в покое. При закачивании в скважину тампонажный раствор имеет невысокую вязкость, необходимую для продвижения в колонне НКТ, после достижения необходимой глубины (в покое) вязкость его возрастает, он сгущается.

Благодаря вышеописанным тиксотропным свойствам облегченного тампонажного раствора после его закачки по колонне НКТ в интервал установки моста облегченный тампонажный раствор не успевает растечься по стволу горизонтальной скважины до застывания, в связи с чем после застывания облегченный тампонажный раствор равномерно по периметру заполняет ствол горизонтальной скважины, что обеспечивает герметичность моста в горизонтальной скважине.

Буферная жидкость, в качестве которой применяют глинистый раствор на основе бентонитового глинопорошка с плотностью 1130 кг/м3, имеет хорошую удерживающую способность, благодаря чему в заданном интервале горизонтальной скважины образуется мост из облегченного тампонажного раствора. Закачка буферной жидкости, в качестве которой используют глинистый раствор до и после закачки облегченного тампонажного раствора в объеме не более 25% от его объема, не дает ему уйти из интервала установки и гарантированно обеспечивает установку моста из облегченного тампонажного раствора в заданном интервале горизонтальной скважины. Кроме того, глинистый раствор при закачке и продавке не разбавляет облегченный тампонажный раствор, в результате чего он не теряет свою прочность.

После того как необходимость в мосте из облегченного тампонажного раствора отпадает, например, после проведения ремонтно-изоляционных работ, в горизонтальную скважину закачивают 12%-ную ингибированную соляную кислоту в объеме колонны НКТ, в течение 8 ч мост из облегченного тампонажного раствора разрушается. Ингибированная соляная кислота представляет смесь соляной абгазной кислоты и ингибитора кислотной коррозии, наличие которого позволяет использовать смесь при химической очистке металлических изделий от отложений (моста из облегченного тампонажного раствора). Далее промывкой горизонтальной скважины, например, закачкой по колонне НКТ технологической жидкости плотностью 1000 кг/м3 в количестве двух объемов скважины, например 45 м3, удаляют продукты реакции из горизонтальной скважины. Затем выполняют запланированные работы в горизонтальной скважине, например, обустраивают горизонтальную скважину эксплуатационным оборудованием (технологической колонной труб с глубинным насосом).

В лабораторных условиях подбирали соотношение реагентов облегченного тампонажного цементного раствора на основе седиментационно-устойчивого тампонажного материала - СУТМ при водотвердом отношении (В/Т) от 0,5 до 1. Определяли плотность цементного раствора, его растекаемость, полученные цементные балочки испытывали на изгиб и сжатие, а также на разрушение раствором ингибированной соляной кислоты (опыты №№1-6 табл. 3).

В табл. 3 представлены результаты исследований, из которых следует, что водотвердое соотношение облегченного тампонажного цементного раствора должно находиться в пределах 0,6-0,9. При В/Т<0,6 у раствора растекаемость 160 мм, что затрудняет его закачивание в насосно-компрессорные трубы (НКТ), а при В/Т>0,9 - уменьшается прочность цементного камня, что отрицательно сказывается на качестве установки цементного моста.

В стеклянные стаканы помещали полученные тампонажные камни одинаковой массы, заливали раствором ингибированной соляной кислоты различной концентрации и определяли время их растворения. По результатам исследований установлено (опыты №№1-6), что оптимальным для растворения тампонажного камня является 12%-ный раствор ингибированной соляной кислоты, где растворение происходит в течение 260-320 мин. Растворение тампонажных камней в 24%-ной ингибированной соляной кислоте происходит в течение 20-55 мин, при этом реакция протекает очень бурно со вспениванием, что может вызвать осложнения при промысловых работах. Растворение тампонажных камней в 6%-ной ингибированной соляной кислоте происходит в течение длительного времени - 960-1200 мин, что является нежелательным, так как подвергает опасности коррозии металл обсадной колонны и НКТ.

Таким образом, применение способа установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине позволяет:

- произвести герметичную установку моста в горизонтальной скважине за счет применения состава из облегченного тампонажного раствора, исключающего его растекание по обсадной колонне до застывания;

- повысить прочность устанавливаемого моста за счет применения буферной жидкости, исключающей разбавление цементного раствора и обеспечивающей гарантированную установку моста в заданном интервале скважины;

- упростить технологию приготовления состава за счет уменьшения количества ингредиентов, входящих в состав;

- при необходимости быстро разрушить мост из облегченного тампонажного раствора, закачав раствор соляной кислоты с выдержкой в течение 6-8 ч, промывкой и удалением продуктов растворения.

Способ установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине, включающий спуск в горизонтальную скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ до интервала установки моста, закачку по колонне НКТ в интервал установки моста цементного раствора и мела, а также буферной жидкости, разрушение моста после проведения ремонтных работ раствором соляной кислоты, отличающийся тем, что в качестве цементного раствора используют облегченный тампонажный раствор плотностью 1270-1410 кг/м3 на основе седиментационно-устойчивого тампонажного материала - СУТМ при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

СУТМ 29,2-49,3
мел 9,8-23,4
вода до получения водотвердого отношения 0,6-0,9

причем в качестве буферной жидкости используют глинистый раствор на основе бентонитового глинопорошка плотностью 1130 кг/м3, который закачивают до и после закачки облегченного тампонажного раствора в объеме не более 25% от объема облегченного тампонажного раствора, причем для разрушения моста из облегченного тампонажного раствора используют 12%-ную ингибированную соляную кислоту, которую закачивают в горизонтальную скважину в объеме колонны НКТ, производят технологическую выдержку для разрушения моста в течение 8 ч, после чего промывкой удаляют продукты реакции из горизонтальной скважины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для установки цементного моста в скважине. Техническим результатом является создание надежной конструкции устройства для изоляции зоны осложнения при бурении скважины, повышение качества устанавливаемого цементного моста и снижение материальных затрат.

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам изоляционных работ в обсаженных скважинах. В скважину спускают рыхлитель на колонне насосно-компрессорных труб, через который намывают песчаный мост, перекрывающий интервал перфорации нижележащего нефтяного продуктивного пласта не менее чем на 5-10 м.

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений с изоляцией водонасыщенных зон продуктивных пластов. .
Изобретение относится к области строительства и ремонта скважин. .
Изобретение относится к нефтяной промышленности. .

Изобретение относится к устройству для выполнения скважинной операции в стволе скважины, образованном в пласте земли. .

Изобретение относится к добыче нефти и газа, а более точно к устройству для нефтяных и газовых скважин при их герметизации. .

Изобретение относится к стабилизации подземной формации, содержащей гидрофильные минералы, посредством способов, включающих введение жидкости переднего фронта, содержащей первую водную базовую жидкость и раствор первого стабилизатора глины, где первый стабилизатор глины присутствует в первой водной базовой жидкости в первой концентрации, затем введение обрабатывающей жидкости, содержащей вторую водную базовую жидкость и раствор второго стабилизатора глины, где второй стабилизатор глины присутствует во второй водной базовой жидкости во второй концентрации, где первая концентрация раствора стабилизатора глины выше, чем вторая концентрация раствора стабилизатора глины.

Группа изобретений относится к герметизирующим композициям, включающим биутан, и к способам применения таких композиций в подземных операциях. Способ герметизирования подземной формации включает получение герметизирующей композиции, содержащей водную текучую среду, диутановый состав по меньшей мере одну гелевую систему.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для глушения скважин. Состав полисахаридного геля для глушения скважин, содержащий минерализованную воду, полученную растворением в пресной воде минеральных солей, и полисахаридный загуститель, содержит в качестве минеральной соли хлорид кальция и/или нитрат кальция, в качестве полисахаридного загустителя - биополимер «Биомикс Плюс» и дополнительно биоцид «Биолан» при следующем соотношении компонентов, масс.

Изобретение относится к использованию биоцидов при эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Способ подавления бактериального заражения в жидкости для гидроразрыва пласта, включающий добавление определенного количества перуксусной кислоты, достаточного для подавления роста бактерий, в жидкость для гидроразрыва пласта, включающую воду, по крайней мере, один полимерный загуститель, по крайней мере, один расклинивающий агент, включает также добавление по крайней мере одного поглотителя кислорода, вводимого до перуксусной кислоты.

Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений и может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности для предотвращения солеотложений в водных системах.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к составам для изоляции и ограничения водопритока в скважины, и может быть использовано при изоляции заколонного и межколонного пространства, герметизации обсадных колонн, герметизации резьбовых соединений и изоляции обводнившихся пропластков в нефтяных и газовых скважинах.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к способам предупреждения и ликвидации поглощений бурового раствора в процессе строительства скважины.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии изготовления керамических проппантов, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта - ГРП.

Изобретение относится к способу добычи нефти путем заводнения микроэмульсией Винзор типа III, в котором через не менее чем одну нагнетательную скважину в нефтяное месторождение закачивают предназначенный для снижения поверхностного натяжения между нефтью и водой до значений менее 0,1 мН/м водный состав, поверхностно-активных веществ, содержащий, по крайней мере, одно ионное поверхностно-активное вещество, а из месторождения через не менее чем одну эксплуатационную скважину добывают сырую нефть, отличающийся тем, что используют водный состав поверхностно-активных веществ, содержащий, по крайней мере, одно поверхностно-активное вещество общей формулы R1-O-(D)n-(B)m-(A)l-XY-M+, где R1 означает линейный или разветвленный насыщенный или ненасыщенный алифатический и/или ароматический углеводородный остаток с числом атомов углерода от восьми до тридцати, A означает этиленоксидную группу, B означает пропиленоксидную группу и D означает бутиленоксидную группу, l означает число от 0 до 99, m означает число от 0 до 99 и n означает число от 1 до 99, X означает алкильную или алкиленовую группу с числом атомов углерода от 0 до 10, M+ означает катион и Y- выбирают из группы: сульфатные группы, сульфонатные группы, карбоксилатные группы и фосфатные группы, при этом группы A, B и D могут иметь статистическое или чередующееся распределение или же они могут присутствовать в виде двух, трех, четырех или нескольких блоков в любой последовательности, сумма l+m+n лежит в пределах от 3 до 99 и содержание 1,2-бутиленоксидных групп из расчета на все количество бутиленоксидных групп составляет не менее 80%.

Изобретение касается способа регулирования свойств линейного теплового расширения цементного раствора при размещении в подземной скважине, имеющей по крайней мере одну обсадную трубу, путем введения в состав цементного раствора углеродистого материала для того, чтобы коэффициент линейного расширения раствора был выше, чем у схватившегося цемента, не содержащего углеродистый материал.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам установки временных мостов в горизонтальных скважинах. Способ установки легкоразрушаемого цементного моста в горизонтальной скважине включает спуск в горизонтальную скважину колонны насосно-компрессорных труб - НКТ - до интервала установки моста, закачку по колонне НКТ в интервал установки моста цементного раствора и мела, а также буферной жидкости, разрушение моста после проведения ремонтных работ раствором соляной кислоты. В качестве цементного раствора используют облегченный тампонажный раствор плотностью 1270-1410 кг/м3 на основе седиментационно-устойчивого тампонажного материала - СУТМ - при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: СУТМ 29,2-49,3, мел 9,8-23,4, вода - остальное, причем в качестве буферной жидкости используют технологический раствор на основе ксантанового полимера плотностью 1010-1600 кг/м3, который закачивают до и после закачки облегченного тампонажного раствора в объеме не более 30% от объема облегченного тампонажного раствора, причем для разрушения моста из облегченного тампонажного раствора в горизонтальную скважину спускают колонну НКТ с гидромониторной насадкой и осуществляют гидромониторное воздействие на мост 12%-ной ингибированной соляной кислотой с вращением и осевым перемещением колонны НКТ с устья скважины, после чего промывкой удаляют продукты реакции из горизонтальной скважины. Технический результат - осуществление герметичной установки моста в горизонтальной скважине, повышение прочности устанавливаемого моста. 3 табл.
Наверх