Способ обратного цементирования обсадных колонн

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 1 В 33 14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Укргипрониинефть и Производственное объединение Белорус нефть (72) Б, П. Минеев, М. С. Спаскови С. Д. Ширяев(56) Авторское свидетельство СССР571584, кл. Е 2 В 33/14, 1976.Булатов А. И. Технология цементирования нефтяных и газовых скважин. М,: Недра, 1983, с. 207.(54) СПОСОБ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН(57) Изобретение относится к буровой технике и предназначено для обратного цементирования обсадных колонн (ОК). Цель изобретения - повышение качества цементирования нижней части ОК за счет уменьшения влияния смешения цементного раствора с буровым раствором. Для зтого во время спуска ОК в ее нижней части помещают прямой клапан с запорным элементом, имеющим плотность на 0,1 - 0,2 г/см меньше плотности применяемого тампонажного раствора (ТР). Затем в расчетном колве в заполненное пространство закачивают ТР с выпуском бурового раствора из ОК на устье. После поступления ТР в нижнюю часть ОК в последнюю дополнительно перепускают 1 - 2 м ТР. Затем осуществляют прямую продувку ТР из ОК в заколонное пространство до факта резкого увеличения давления. Давление сбрасывают и Я проверяют герметичность обратного клапана и оставляют ОК на ОЗЦ. 3 ил.10 15 20 25 30 35 50 55 1Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к способам ихобратного цементирования.Целью изобретения является повышениекачества цементирования нижней части обсадной колонны за счет уменьшения влияниясмешения цементного раствора с буровым.На фиг.приведена схема, реализующая способ; на фиг. 2 и 3 - положениерабочих элементов устройства на различныхстадиях способа,В обсадной колонне 1 установлены, например, башмачный патрубок 2, обратныйклапан 3 с зафиксированным в открытомоложении запорным элементом 4. Под этотлемент выполнена втулка 5 с нижним по,садочным седлом 6. В верхней части втулки 5выполнено верхнее посадочное седло 7 подзапорный элемент 8. Т.е. втулка 5 и нижнеепосадочное седло 6 в. совокупности с запорным элементом 4 представляют собой обратный клапан, а втулка 5, верхнее посадочноеседло 7 и запорный элемент 8 - прямой клапан, Втулка 5 зафиксирована срез, ными элементами 9 от осевого перемещения.На фиг. 1 - 3 показаны также буровой раствор 10, тампонажный раствор 11,зона 12 смешения тампонажного растворас буровым.Возможно выполнение способа с применением только прямого клапана, Такой вариант определяется назначением скважины,требуемыми мероприятиями безопасностии пр.При этом запорный элемент прямого клапана имеет плотность на 0,1 - 0,2 г/см меньше плотности применяемого тампонажногораствора. Это могут быть, например, пластмассовые, резиновые и др. полые шары с наполнителем, например мелом.При разнице плотностей запорного элемента и тампонажного раствора меньше0,1 г/см ожидается большой объем цементав колонне, подлежащий нежелательному разбуриванию.При разнице плотностей больше 0,2 г/сможидается непоступление тампонажногораствора с исходной плотностью к башмаку обсадной колонны. Нижняя и наиболее ответственная часть обсадной колонныможет быть зацементирована некачественным тампонажным рас-вором смешанным сбуровым раствором).Способ осуществляют следующим образом.Во время спуска обсадной колонны в еенижнюю часть помещают прямой клапан сзапорным элементом, имеющим плотность на0,1 - 0,2 г/см меньше плотности применяемого тампонажного раствора. Для этого внижней части обсадной колонны помещаютпо меньшей мере втулку 5 с верхним посадочным седлом 7 под запорный элемент 8.Прн необходимости прямой клапан может быть скомбинирован с обратным, т.е, втулка 5 может быть выполнена с нижним посадочным седлом 6 и зафиксированным в открытом положении запорным элементом 4. Затем бросают запорный элемент 8 в обсадную колонну и осуществляют закачку тампонажного раствора в заколонное пространство в расчетном объеме с выпуском бурового раствора из обсадной колонны на устье. После поступления тампонажного раствора в нижнюю часть обсадной колонны в последнюю уплотнительно перепускают 1 - 2 м тампонажного раствора. После проведения этой операции цементный раствор будет находиться в обсадных трубах, а запорный элемент 8 прямого клапана расположится между зонами смешения и чистым тампонажным раствором (фиг, 2).Затем прямой промывкой медленно выдавливают цементный раствор из труб в затрубное пространство, В момент, когда запорный элемент 8 дойдет до втулки 5, давление возрастает, срезные элементы 9, фиксирующие втулку 5 и запорный элемент 4, разрушаются. Получив факт резкого увеличения давления (стоп), продувку заканчивают, Давление сбрасывают, и обратный клапан закрывается (фиг. 3). Открыв краны на агрегате, проверяют герметичность обратного клапана и оставляют колонну на ОЗЦ. При. отсутствии обратного клапана в колонне выдерживают избыточное давление.Пример, В скважине глубиной 2500 м спущен кондуктор 245 мм до глубины 500 м. Цементированию подлежит эксплуатационная колонна диаметром 168 мм от забоя до устья, Обратный клапан устанавливают на расстоянии 15 м от башмака, Производят расчеты.Объем тампонажного раствора за колонной:-- (0,225- - 0,168-) Х 500 +ХХ (0,220 - 0 168) Х 2000 Х 1,05=46,02 м где 0,220 - диаметр скважин, м;1,05 - коэффициент кавернозности.Объем тампонажного раствора в колонне: 3,14 Х 0,144 Х 15 = 0 24 з 4 Принимаем, что объем чистого тампонажного раствора должен быть 1,0 м. Мощность пласта 50 м: 3,14:4 (0,220 - 0,168) 50 =- 0,79 м. Тогда объем закачиваемого в затрубное пространство тампонажного раствора должен быть 46,02+0,24+1,0=47,26 м.После спуска колонны и промывки скважины бросают в скважину запорный элемент. Затем закачивают в затрубное прост. Гришановс КорректПодписи Сос Техр Тира тавительед И. Верж 53та СССР35, Раушпредприя О. СпесивыхО/3 1И Государственного113035, Москдственно-полиграф едактораказ 43ВНИИП, ул. Проектная,Произ ранство расчетное количество тампонажного раствора. После закачки 47,26 м тампонажного раствора перепускают в мерник агрегата с замером из труб жидкость в объеме 1,0 м . Течение идет под перепадом давлезний, возникшем ввиду разности в плотностях тампонажного и бурового растворов. 1 м жидкости в колонне займет 56 м 11,0,3,14)(0,144 56 м) .Агрегат переключают на трубы и закачивают в колонну жидкость при минимальном .расходе до получения стоп. Давление на агрегате сбрасывают и проверяют герметичность обратного клапана (при негерметичном или отсутствии клапана закрывают краны на головке) и оставляют на ОЗЦ. Способ обратного цементирования обсадных колонн, включающий закачку тампонажного раствора в заколонное пространство в расчетном объеме с выпуском бурового раствора из обсадной колонны на устье и перекрытие последнего после поступления тампона жного раствора в нижнюю часть обсадной колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения качества цементирования нижней части обсадной колонны за счет уменьшения влияния смешения цементного раствора с буровым раствором, в нижней части обсадной колонны во время ее спуска помешают прямой клапан с запорным элементом, имеющим плотность на О, - 0,2 г/смз меньше плотности применяемого тампонажного раствора, а после поступления тампонажного раствора в нижнюю часть обсадной колонны в последнюю дополнительно перепускают 1 - 2 мз тампонажного раствора, после чего осуществляют прямую продавку тампонажного раствора из обсадной колонны в заколонное простран ство до факта резкого увеличения давления.