Способ ограничения распространения трещин в цементном камне крепи скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 788220 19) 1)5 Е 21 В 4 ННОЕ ПАТЕНТНОЕСССРСССР) ГОСУДАРСТВ ВЕДОМСТВО (ГОСПАТЕ НТ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИ ЛЬСТВУ оборун, М.,АВТОРСКОМУ СВИДЕ 21) 4728543 0322) 10.08,8946) 15.01,93. Бюл, М 271) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектно-конструкторский институт повзрывным методам геофизической разведки(56) Патент СШАМ 3064731., кл, 166-35, 1962,Сергиенко И.А. и др. Бурение и дование геотехнологических скважи "Недра", 1984 г., с, 106. Изобретение относится к способам снижения трещинообразования в затрубном цементном камне при вскрытии обсадных труб прострелочно-взрывными работами внефтяных, газовых и геоте 1 йологических скважинах,Известен способ ограничения распространения трещин в цементном камне, при котором наружную поверхность трубы снабжают кольцевыми сплошными и перфорированными стальными фланцами. При простреливании цементного камня фланцы ограничивают- распространение ударных волн и снижают трещинообразование. Однако наличие в интервале перфорации стальных фланцев снижает эффективность прострелочно-взрывных работ вследствие наличия дополнительной преграды для проникания кумулятивной струи или пули.. Наиболее глизким техническим решением, приняты 4 за прототип, является способ снижения, распространения 2(54) СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТРЕЩИН В ЦЕМЕНТНОМ КАМНЕ КРЕПИ СКВАЖИНЫ(57) Изобретение предназначено для увеличения сил сцепления цементного камня с обсадной трубой и уменьшения трещинообразования в цементном камне при выстреле перфоратора, Перед обсаживэнием скважины в интервале продуктивного пласта и между ним и границами ближайших к нему коллекторов увеличивают площадь сцепления обсадной трубы с цементным камнем в и раз в соответствии с математическим соотношением. Обсадные трубы при этом выполняют переменным сечением. 1 ил,трещинообразования при перфорировании обсадной колонны труб и цементного камня путем создания повышенной адгезионной прочности труб в перфорируемом интерва ле путем придания наружной поверхности труб шероховатости. На дневной поверхности перед спуском труб в скважину шероховатость формируют любым известным способом, например с помощью пескост- руйного аппарата, За счет повышенной площади сцепления материала трубы с цементным камнем в зоне 1 терфорируемого интервала при проникании кумулятивной струи или пули снижается степень трещинообразования в камне; что в дальнейшем позволяет качественнее отрабатывать продуктивный пласт, Однако невысокая эффективность перфорации вследствие повышенной степени трещинообразования непосредственно при прострелочно-взрывных работах создает условия для неконтролируемых утечек жидких флюидов впрактически непредсказуемых направленияхЦель изобретения - повышение эффек. тивности способа за счет увеличения сил сцепления цементного камня с обсадной трубой и уменьшения трещинообразования в цементном камне при выстреле перфоратора,Сущность изобретения заключается в том, что в способе ограничения распростра.нения трещин в цементном камне крепи скважины, включающим обсадку трубами переменного сечения в зоне продуктивного пласта, цементирование затрубного пространства й вскрытие продуктивного пласта перфоратором, перед обсаживанием скважины в интервале продуктивного пласта и между ним и границами ближайших к нему коллекторов увеличивагот площадь сцепления обсадной трубы с цементным камнем в и раз в соответствии с соотношениеми =21гдеи - числа, характеризующее увеличение площади сцепления обсадной трубы и цементного камня,сг, - номинальная толщина стенки обсадной трубы, м;О - наружный диаметр обсадной трубы, м,Р)см - допустимые напряжения на смятие материала обсадной трубы, Па,Е - модуль упругости материала обсадной трубы, Па.На чертеже показана схема реализации способа,В пределах промплощадки с земной поверхности бурят скважину 1 и одновременно определяют интервал продуктивного пласта 2, подлежащий вскрытию перфорацией, На поверхности перед спуском труб 3 в скважину на наружной поверхности трубы, вйоследствие размещаемой в интервале продуктивного пласта, вьполняют, например нарезанйем на станке, проточки 4 в виде сплошных выемок, например в виде спирали или колец, с целью повышения площади сцепления материала трубы с цементным раствором, размещаемым в затрубном пространстве скважины посяе установки труб, Число и, характеризующее увеличение площади сцепленияповерхности обсадной трубы с цементным камнем, рассчитывают в соответствие с соотношением (1), используя конкретные величины по10 15 на глубину 5 мм. Собранная конструкция в виде стальных шариков диаметром 8 мм, 20 В результате выстрелов без трещинообразования получена плотность перфорации 64 25 30 45 и =21 где и - число, характеризующее увеличение площади сцепления обсадной трубы и це ментного камня; м;55 Р 1 см - допустимые напряжения на смя 35 40 толщине стенки трубы, ее диаметру с учетом модуля упругости и допустимого напряжения на емятие материала трубы. Одновременно глубину проточки выбирают такой величины, чтобЫ обеспечить противостояйие горному давлению без нарушения целостности трубы в зоне перфорирования; П р и м е.р . конкретного выполнения Изготовлен опытный образец скважины вперфорируемом интервале, представленполиэтиленовой трубы П ВП 1101 8 с затруб-ным цементным камнем толщиной 50 мм,Труба предварительно была проточена на токарном станке по внешней поверхности была размещена в сосуде высокого давления и нагружена давлением 10 МПа, затем простреляна перфоратором ППЗпулями отв,/м, и увеличилась по сравнению с вариантом модели без проточек в 2 раза, Формула изобретения Способ ограничения распространения трещин в цементном камне крепи скважины, включающий обсаживание скважины обсадными трубами переменного сечения,. цементирование затрубного прострайства и вскрытие продуктивного пласта стреляющим перфоратором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его эффективности за счет увеличения сил сцепления цементного камня с обсадной трубой и уменьшения трещинообразования в цементном камне при выстреле перфоратора, перед обсаживанием скважины в интервале продуктивного пласта и между ним и границами ближайших к нему коллекторов увеличивают площадь сцепления обсадной трубы с цементным камнем в и раз в соответствии с соотношением 00 - номинальная толщина стенки обсадной трубы, м;О - наружный диаметр обсадной трубы,тие материала обсадной трубы, Па;Е - модуль упругости материала обсадной трубы, Па.1788220 орректор М.Керецм дактор ЗаказВН Составитель А.АбрамовТехред М,Моргентал Тираж ПодписноеПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1