Способ разделения последовательных потоков жидкостей в нефтяных и газовых скважинах

Ч ( ---- -"- (Рс Р) р и Ч=1,49-1,43 м/с. 133199Изобретение относится к областигорной промьппленности, точнее к бурению нефтяных и газовых скважин, вчастности кспособам цементированияобсадных колонн в сложных геологических условиях, предопределяющихвозможность возникновения межпластовых перетоков по каналам, образующимся за счет неполного вытеснения бурового раствора, а также к способамзамены жидкостей в скважине при вскры.тии продуктивного пласта, перфорации, глушении, вызове притока и пр,Цель изобретения - повышение эффективности разделения потоков засчет сохранения сплошности пачки вязкоупругого разделителя (ВУР),Прокачивание ВУР по скважине осуществляют со скоростью, определяемойиэ соотношения где 1 - высота столба ВУР в кольце 25вом пространстве скважины,м;6 - величина первой разности нор-мальных напряжений ВУР, Па;Рс - диаметр скважины, м;Р - наружный диаметр колоннытруб, м;рплотность ВУР, кг/м3.Ч - критерий, определяющий соотношение упругих и инерционных сил ВУР, равный 450-490, 35В отличие от известных способов разделения потоков жидкостей в скважинах- с помощью вязкоупругих составов, в часТности .при-цементировании обсадных колонн, предлагаемый способ обладает большей эффективностью действия ВУР, поскольку при использовании ВУР по известным способам и определенныхусловиях наступает потеря его сплошности и, как следствие, полностью 45 утрачивается разделяющая способность.Способ осуществляется следующимобразом.В скважине, подготовленной к цементированию, определяют разность ди аметров ствола и обсадной колонны (Р -Р). В соответствии с одной из известных методик приготовляют образец ВУ, используя при этом материалы (воду,химреагенты и т,д.), ко торые будут применяться при цементировании данной скважины. Определяют плотность (р) разделителя. Одним из методов, например, измеряя величину 9 2барус-эффекта при истечении иэ калил.ляра, определяют значение первойразности нормальных напряжений ВУР), Затем задают высоту столба ВУРв кольцевом пространстве (1). Значение 1 определяется объемом емкости,используемой для приготовления ВУР,;Максимально допустимую, с точки зрения сохранения сплошности ВУР, скорость движения жидкостей в кольцевом пространстве определяют из соотношения Сохранение сплошности ВУР и безо-пасность проведения работ будут обеспечены, если выполняется неравенствоЧЧп, где Чн - максимальная скоростьдвижения жидкостей при которой недопускается гицрораэрыв пласта; Впротивном случае либо изменяют значение 1, либо приготовляют другой состав ВУР, обладающий нужными значениями д и о,П р и м е р. Производят цементирование эксплуатационной колонны вскважине., Обсадная колонна диаметром0,146 и длиной 2200 мм спущена в скважину, пробуренную долотом 0,2159 м.Проектная высота подъема цемента500 м. С целью повьппения эффективности разделения последовательныхпотоков бурового и цементного растворов применен ВУР, приготовленныйна основе примеси бентонитовой суспензии 15%-ной концентрациии 1,0%-ного водного раствора полиакриламида,взятых в соотношении 3:1. Для приготовления ВУР используют мерную емкость цементировочного агрегата(3 м), В данных условиях в качестве исходных данных приняты следующиепараметры: Р -Р=0,0699 м, р=1120 кг/м, Ь =-.520 Па, Ч =2,50 м/с,1=150 м. Тогда максимальйо допусти"мая из условия сохранения сплошности ВУР скорость движения жидкостейв эатрубном пространстве составляет Окончательно принимаем среднее значение скорости Ч=1,46 м/с. Очевидно, что в данном случае неравенство Ч 1 Чь выполняется. Таким образом, сохранение сплошности ВУР и безопасность проведения работ могут быть достигнуты, если скорость движения жидкостей не превьппает 1,46 м/с. С9994об отсутствии упругих и инерционныхпластовых перетоков,1331 Формула изобретения Способ разделения последовательных потоков жидкостей в нефтяных и газовых скважинах путем прокачки вязкоупругого разделителя по трубам икольцевому пространству, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения потоков за счет сохранения сплошности пачки вязкоупругого разделителя, прокачку осуществляют со скоростью, определяемой из соотношения Г 1 дч Ф п) ч Составитель Е.Молчанова Редактор Н.Тупица Техред А,Кравчук Корректор Л.ПатайТираж 532 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деламизобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскаянаб д. 4/5Заказ 377%/29 Производственно-полиграфическое предприятие,. г. Ужгород, ул, Проектная, 4 целью выполнения данного условия цементирование скважины осуществляют следующим образом.С помощью цементировочного агрегата в колонну закачивают 3 м ВУР,5 При этом высота столба ВУР после выхода, его в затрубное пространство составляет 151 м.Затворяют и закачивают в колонну 1 м цементного раствора с проиэво 3дительностью насосов, равной 10 л/с. Во время этой операции ВУР двигается в колонне со скоростью 0,75 м/с.Производят пуск продавочной пробки и закачивают в колонну 25 м про 3 давочной жидкости с производительностью 10-15 л/с. При этом в колонне труб ВУР двигается со скоростью 0,75-1,13 м/с, а в затрубном пространстве - со скоростью 0,60-0,90 м/с.Закачивают 1,4 м продавочной жидкости с производительностью 2-5 л/с для получения давления "стоп", .Таким образом, в течение всего 2 В процесса цементирования скорость движения жидкостей не выходит за определенный выше предел, что обеспе" чивает сохранение сплошности Вур,Результаты акустической цементометрии свидетельствуют, что коэффициент плотности контакта цементного камня с ограничивающими поверхностями составляет 897 При освоении скважины получен приток беводной нефгде 1 - высота столба вяэкоупругогоразделителя в кольцевом пространстве скважины, м;Ь - величина первой разностинормальных напряжений вязкоупругого разделителя, Па;0 - диаметр скважины, м;Р - наружный диаметр колоннытруб, м;- плотность вяэкоупругого разделителя, кг/м;Ч - критерий, определяющий соотношение упругих и инерционныхсил вязкоупругого разделите-ля, равный 450-490