Способ обратного цементирования и устройство для его осуществления

(19) 51)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВИ Изобретение скважин и может цементировании н жин,носится к креплени 1 ть использовано пр тяных и газовых скв для обратного цеколонн, включаю- осадочным седлом изм открытия цирпериод цементироИз вест вания, при танного о затрубное жения им б вают заде цементиро ного способа явля- ости точного опредения цементного нны и высоты его транстве в период зывает необходиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Уфимский нефтяной институт(56) Еременко Т.Е. Крепление нефтяных игазовых скважин. М.; Недра, 1965, с.159,Авторское свидетельство СССРМ 261313, кл. Е 21 В 33/14, 1968.Авторское свидетельство СССРЬВ 248589, кл. Е 21 В 33/14, 1963,Авторское свидетельство СССР1 ч. 1263816, кл. Е 21 В 33/14, 1988;(54) СПОСОБ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к горной промышленности и используется при цементировании скважин. Цель изобретения -повышение качества цементирования. Сущность способа заключается в том, что передзакачиванием цементного раствора в скван способ обратного цементирокотором после, закачки рассчиъема цементного раствора в ространство скважины и дости- ашмака колонны на устье закрыжки, чем прекращают процесс ания. жину закачивают порцию жидкости с наполнителем шаровой формы до посадки последнего в циркуляционные отверстия, при этом в качестве наполнителя применяют шарики, выполненные из металла или полимера с плотностью, превышающей на 15 - 20% плотность жидкости, в которую вводится наполнитель. Способ реализуется устройством, включающим обсадную колонну с установленным в нижней части тарельчатым обратным клапаном с циркуляционными отверстиями, Количество отверстий не превышает 5, а их диаметр составляет 15-25 мм в зависимости от диаметра обсадной колонны. При цементировании скважины перед цементным раствором закачивается порция жидкости с наполнителем шаровой формы, которая садится в циркуляционные отверстия, В качестве наполнителя применяют шарики, выполненные из металла или полимера с плотностью, превышающей на 15-20;4 плотностьжидкости, в которую введен наполнитель. 1ил. 2 с.п, ф-лы. Известно устройство ментирования обсадных щее обратный клапан с и в верхней части и механ куляционных каналов на вания. Недостатком извест ется отсутствие возможн деления момента вхож раствора в башмак кол уровня в затрубном про цементирования, что вмасть разбуривания цементного камня в колонне или недохождение цементного раствора до забоя,Недостатком указанного устройстватакже является невозможность контролирования высоты цементного стакана в обсадной колонне.Наиболее близким к предлагаемому является способ обратного цементирования,включающий закачку порции жидкости перед цементным раствором, в которую вводят волокнистый наполнитель,закупоривающий фильтр, устанавливаемыйв заданном интервале обсадной колонны,Наиболее. близким к предлагаемому является устройство для обратного цементирования обсадных колонн, содержащее полыйкорпус с радиальными отверстиями, башмак обсадной колонны, разделительнуюпробку, зафиксированную в.корпусе надбашмаком, и посадочное седло под разделительную пробку.Согласно этому способу используютфильтр с отверстиями малых диаметров, таккак через отверстия больших диаметровпродавливаются волокна наполнителя и цементный раствор проникнет в колонну.Фильтр с отверстиями малых диаметровпреждевременно забивается шламом, неизбежно попадающим со стенок скважиныпри спуске обсадной колонны в жидкость,заполняющую скважину, что вызывает недохождение цементного раствора до забоя,Недостатком указанного устройства является то, что радиальные отверстия, предназначенные для посадки в них наполнителя, расположены подуглом к направлению движения нисходящего потока. Шарики наполнителя под действием сил инерции и собственного веса могут проскочить мимо отверстий и опуститься ниже. Кроме того, даже в случае перекрытия наполнителем радиальных отверстий оставшиеся незадействованными шарики попадают в циркуляционные отверстия, что может привести к отказу устройства,Цель изобретения - повышение качества крепления скважин.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обратного цементирования, включающему закачку перед цементным раствором порции жидкости с наполнителем шаровой формы и последующую посадку его в циркуляционные отверстия, в качестве наполнителя применяют шарики, выполненные из металла или полимера с плотностью, превышающей на 15- 20 плотность жидкости, в которую вводится наполнитель. Устройство для осуществления данногоспособа содержит обсадную колонну с обратным тарельчатым клапаном и циркуляционные отверстия, причем последние 5 выполнены в тарелке обратного клапана вколичестве не более 5, а диаметр циркуляционных отверстий выбирается равным 15- 25 мм в зависимости от диаметра обсадной колонны.10Циркуляционные отверстия находятсяна главном направлении потока жидкости, что гарантирует надежное перекрытие отверстий шариками наполнителя и обеспечи вает минимальные гидравлические потери.Ввиду малого количества шариков, требуемого для надежного закупоривания отверстий (20-30 шт.) и их значительных размеров они не влияют на плотность и ре ологические параметры жидкости.На чертеже изображено устройство дляреализации способа.Способ обратного цементирования осуществляют следующим образом.25 При обратном цементировании передцементным раствором закачивается порция жидкости с наполнителем 1 шаровой формы, который садится затем в циркуляционные отверстия 2. При этом в качестве 30 наполнителя применяют шарики, выпол-.ненные из металла или полимера с плотностью, превышающей на 15-20 О плотность жидкости, в которую введен наполнитель.Устройство для осуществления способа 35 содержит обсадную колонну 3 с тарельчатым обратным клапаном 4 и циркуляционные отверстия 2, выполненные в тарелке 5 обратного клапана. Причем количество циркуляционных отверстий не должно быть бо лее 5, а их диаметр составляет 15 - 25 мм взависимости от диаметра обсадной колонны.Формула изобретен ия 45 1. Способ обратного цементирования,включающий закачку перед цементным раствором порции жидкости с наполнителем шаровой формы, и последующую посадку последнего в циркуляционные отверстия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 50 повышения качества цементирования, в качестве наполнителя применяют шарики, выполненные из металла или полимера с плотностью, на 15-20 опревышающей плотность жидкости, в которую вводится на полнитель.2. Устройство для обратного цементирования, включающее обсадную колонну с обратным тарельчатым клапаном и1716096 Составитель М, Сидоров,Редактор М. Петрова Техред М.Моргентал Коррек Кор Заказ 592 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 циркуля ционные отверстия, о т л и ч а ю- на в количестве не более 5, а диаметр циркущ е е с я тем, что циркуляционные отвер- - ляционных отверстий выбирается равным стия выполнены в тарелке обратного клапа-25 мм.