Способ цементирования обсадных колонн

(56) Авторское свидетеМ 248589, кл. Е 21 В 3Авторское свидетеМ 979620, кл, Е 21 В 3 В обсадную колонну после ее щают в зону башмака прибор нию захода цементного раст обсадной колонны. Затем в эа странство сверху эакачиваю жидкость и цементный раство порцию цементного раствора в ку - винно-каменную кислоту 0,3-0,5 мас.;, С момента опр хода цементного раствора внут колонны закачку цементного р трубном пространстве продол ме, равном объему цементног добавкой винно-каменной кис этого прекращают закачивание раствора. Аху ьство ССС /14, 1972. ьство ССС /14, 1981,РОВАНИЯ ОБСАДится к горнои пробыть использовано жин, Цель изобретева цементирования. асти буреу и другие к способу качества, Это происходит потому, что при своем движении вниз первая порция цементного раствора насыщается рыхлой частью корки глинистого (или другого) раствора на стенках скважины. В момент подхода первой порции цементного раствора, перемешанного с рыхлой коркой глинистого раствора, к башмаку обсадной колонны закачка цементного раствора в затрубное пространство прекращается, и в приэабойной зоне затрубное пространство скважины заполняется гель-цементом низкого качества.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является способ, в котором для повышения надежности перекрытия проходного сечения обсадной колонны после закачки расчетного объема цементного раствора запорный элемент выполнен в виде полой цементировочной пробки, закрепленной на срезных элементах в башмаке обсадной колонны, и ограниМ ЭТИХ С бном пр уктивных ый раст ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ЦЕМЕНТНЫХ КОЛОНН(57) Изобретение отномышленности и можепри строительстве сквния - повышение качес Изобретение относится к облния скважин на нефть, газ, водполезные ископаемые, а именнокрепления обсадных колонн,Известен способ обратного цементирования обсадных колонн, заключающийся вовводе в первую порцию цементного раствора волокнистых наполнителей, закупоривающих фильтр, устанавливаемый в заданноминтервале обсадной колонны,Известен также способ обратного цементирования обсадных колонн, в которомперед началом цементирования в затрубноепространство скважины закачивают 4 - 5 мз"сигнальной" буферной кидкости,и продавливают ее буровым раствором в объеме,равном внутреннему объему обсадной колонны.Общим недостатко по бляется то, что в затру оспротив комплекса прод итанавливается цементн во спуска помепо определевора внутрь трубное прот буферную р, В первую водят добавв количестве еделения зарь обсадной аствора в зажают в объео раствора с лоты. После цементногочителя перемещения цементировочной пробки, при этом цементировочная пробка имеет посадочное седло-захват, выполненное из эластичного материала,Недостатками данного способа являются заполнение затрубного пространства против продуктивных пластов цементным раствором низкого качества, трудность точного учета объема затрубного пространства, усложнение конструкции низа обсадной колонны.Целью предлагаемого изобретения является выполнение качества цементирования обсадных колонн.Поставленная цель достигается тем, что в первую порцию цементного раствора определенного объема вводят винно-каменную кислоту в количестве 0,3 - 0,5 мас., с момента определения захода цементного раствора во внутрь обсадной колонны закачку цементного раствора в затрубное про; странство продолжают в объеме, равном объему цементного раствора с добавкой винно-каменной кислоты. затем цементирочание прекращают.Существенные отличия предложенного способа от известных технических решений заключаются в следующем:закачка первой порции цементного раствора известного объема с вводом реагента, предотвращающего схватывание цементного раствора;впуск и оставление внутри обсадной колонны только порции цементного раствора, содержащей реагентов, предотвращающих схватывание цементного раствора;заполнение эатрубного пространства против продуктивных пластов качественным цементным раствором;взаимосвязанное регулирование объемов закачки первой порции цементного раствора сверху в затрубное пространство, а затем во внутрь обсадной колонны;возможность подачи первой порции цементного раствора, содержащей реагентов, предотвращающих его схватывание, в широком диапазоне объемов и оставление тех же объемов цементного раствора внутри обсадной колонны без необходимости разбуривания.Способ осуществляется следующим образом,Спуск колонны осуществляют обычным способом, Низ колонны оборудуют направляющей пробкой, цементировочными отвврстмями, центрирующими фонарями.После окончания спуска колонны скважину промывают, и производят оборудование устья скважины. Наворачивают цемемтмровочную головку на обсадную ко 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лонну и через нее вовнутрь обсадной колонны на каротажном кабеле спускают прибор по определению подхода цементного раствора к башмаку колонны, В качестве такого прибора может служить плотностномер (например, каротажный прибор СГДТ), Прибор устанавливают возле башмака обсадной колонны.Затем с устья в затрубное пространство закачивают последовательно порцзию абразивного раствора 5 объемом 4-5 м и буферную жидкость в объеме, равном или больше внутреннего объема обсадной колонны. Порцию абразивной жидкости эакачивают с целью предварительного снятия рыхлой части корки бурового раствора со стенок скважины и предотвращения попадания ее в большом объеме в первую порцию цементного раствора. В качестве абразивного раствора используют порции цементного раствора или различных вязко-упругих разделителей.Буферную жидкость закачивают для продавки порции абразивного раствора, а также для промывания корки со стенок скважины. В качестве буферной жидкости используют технические воды и водные растворы реагентов-пептиэаторов (кальцинированной и каустической соды 2-3 мас, и т.д.). Вслед за ними в затрубное пространство эакачивают первую порцию 7 цементного раствора определенного объема с добавкой винно-каменной кислоты в количестве 0,3 - 0,5 мас.от количества цемента. Добавка в цементный раствор винно-каменной кислоты в таком количестве предотвращает его схватывание, В качестве таких реагентов используют и другие реагенты (например, различные полимеры).Цель ввсда в пеовую порцию цементного раствора определенного объема винно-каменной кислоты заключается в следующем, При движении вниз цементного раствора, несмотря на предварительное Очищение стенок скважины от рыхлой части корки бурового раствора, некоторая часть корки попадает в первую порцию цементного раствора. Поэтому при использовании предлагаемого способа обратного цементирования первая порция цементного раствора определенного объема более низкого качества продзвливается внутрь обсадной колонны, против продуктивных пластов в затрубном пространстве устанавливается качественный цементный раствор, а цементный раствор, находящийся внутри обсадной колонны, не схватывается, отпадает необходимость операций по разбуриванию.Заключительные работы по цементированию производят в следующей последовательности. Момент захода первой порциицементного раствора через башмак или отверстия внутрь обсадной колонны определяют плотностномером, С этого моментазакачку цементного раствора в эатрубноепространство с устья производят в обьеме,равном объему первой порции цементногораствора с добавкой винно-каменной кислоты. Объем последней порции цементногораствора определяется и контролируется поприбору станции контроля цементирования(СКЦМ). Контроль и подача последнейпорции цементного раствора в таком обьеме гарантирует вход во внутрь обсаднойколонны только первой порции цементногораствора, содержащей реагенты, предотвращающие его схватывание,Объем первой порции цементного раствора с добавкой винно-каменной кислотызависит от многих факторов, глубины идиаметра скважины, обсадной колонны,типа и качества бурового раствора, литологии пород, слагающих геологический разрез. Поэтому для каждой площади данныйобъем устанавливается опытным путем и может составить величину 0,5-1,5 м или больше.К моменту окончания цементированиярастворы располагаются в последу эщейпоследовательности. В затрубном пространстве скважины находится цементныйраствор, внутриобсадной колонны - порцияцементного раствора с добавкой винно-каменной кислоты, выше - буферная жидкость, Порция абразивного раствора кэтому моменту полностью вытесняется изполости обсадной колоннь. После окончания закачки последней порции цементногораствора краны на цементировочной головке закрывают, плотностномер поднимаютвверх.П р и м е р, Глубина скважины 2500 м,диаметры скважины и спускаемой обсадноиколонны составляют соответственно 216 и146 мм. Обьем первой порции цементногораствора 1 м, объем затрубного пространзства скважины с учетом объема каверн составляет 53 м, а сбъем внутреннейэполости обсадной колонны - 32 м . Количезство цемента берут из расчета приготовления цементного раствора обьемом больше57 м .После промывки и оборудования устьяскважины и спуска внутрь обсадной колонны до башмака прибора СГДТ в эатрубноепространство последовательно эакачивают4 м цементного раствора и 33 м водногозраствора кальцинированной соды с концентрацией 2 мас. О. Затем закачиеают первуюпорцию цементного раствора обьемом 1 м 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 предварительно добавив в нее 0,5 Я винно- каменной кислоты, т,е иэ расчеты 1,3 т сухого цеменга на приготовление 1 лф цеце т огозраствора в него вводят 6,5 кг ви но.каменной кислоты,После этого продолжают закачкч цементного раствора без добавок Закачку целентного раствора производят под давлением 10 - 20 кгс/см, регулируя противодавление кранами цементировочной головки,После фиксирования момента подхода цементного раствора к башмаку обсадной колонны прибором СГДТ дальнейшую закачку цементного раствора производят в обьеме 1 м контролируя данный объем по прибору станции контроля цементироеания, После окончания закачки зтагп объела краны закрывают, и прибор СГДТ поднимают вверх.Предложенный способ по сравнению с известным обладает следующими преимуществами;в затрубном пространстве про ив продуктивных пластов устанавливается качественный цементный раствор;порция цементного раствора в нижней части обсадной колоннь не за, еердевает, отпадает необходимость раэбуривания цементной пробки;не происходит загрязнеие недр;рыхлая часть корки глинистого рагтвора со стенок скважины снимается, ч.г улучшает контакт цементнсго камня со стоками скважины;соблюдаются условия безопасности труда и промсанитарии,Формула изобретения Спогоб цементироеания обсадных колонн, включающий спуск в обсаднуо колонну перед цементированием и установку возле башмака колонны прибора по оп ределению захода цементного ра".теора ннчтрь обсадной колонны, закачку сееоху н затрубное пространство буферной жидости и цементного раствора с вводом в первую его порцию добавки, определение момента захода цементного раствора внутрь обсадной колонны, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества цементирования, в первую порцию цементного раствора вводят в качестве добавки винно-каменную кислоту в количестве 0,3 - 0,5 мас. , с момента определения захода цементного раствора внутрь обсадной колонны закачку цементного раствора в затрубном пространстве продолжают в объеме, равном обьему цементного раствора с добавкой еинно-каменной кислоты, после чего прекращают закачивание цементного раствооа