Способ крепления скважин

(19) 21 В 33 14 АРСТВЕННЫЙ КОМИТ ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СССРРЫТИЙ(46) 23. 12,85. Бюл, Р 47 (71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимичес кой и газовой промьпппенности им. И.М.Губкина(56) Соловьев Е.М. Заканчивание скважин, - М.: Недра, 1979, с.211- 214Там же, с. 264.Там же, с. 215-217. азру В з ве, а ус дева а в о пр ения цемен вращенияного камнпространсдавлениепри затвего раствозаколонно колоннома;ье скважин ементн й част и иж транств Пр -пл соответстве ьо л У вку сле вляю хн его осл цементного раствора в заколонном пространстве, причем опрессовку обсадной колонны и уплотнение цементного раствора в заколонномстве осуществляют в течение онного периода твердения цераствора верхней ступени цементирования.2. Способ по п.1, о т л и ч а - ю щ и й. с я тем, что уплотцементного раствора в заколпространстве осуществляют путем создания давления в заколонном пространстве с устья скважины.3, Способ по п, 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью попростран- индукци- ментного нение онном Рою - Рьяноавьппения герметичности колонны срезьбовыми соединениями, передуплотнением цементного раствора взаколонном пространстве соединенияобсадной колонны докрепляют с устьскважин. тье скважины обсаднойние в ко предот(54)(57) 1. СПОСОБ КРЕ ЖИН, включающий ступен рование обсадной колон во времени и опрессовк лонны, о т л и ч а ю щ что, с целью повьппения ления скважин с аномал пластовыми давлениями щения герметичности ко лонного пространства, ступени цементирования ляют по выражению ПЛЕНИЯ СКВА- чатое цементины с разрывом у обсадной кои й с я тем, качества креп ьно высокими за счет новы" лонны и закодлину нижней (2) опредерессовочной жидкости иствора в колонном (законном) пространстве,/м;корение свободного падея, 9,81 м/с 2,обсадной колонны осущестзакачки цементного растступени цементирования,существляют уплотнениеИзобретение относится к бурению скважин, в частности к способам крепления газовых и газоконденсатных скважин с аномально высокими пластовыми давлениями (АВПД).Цель изобретения - повышение качества крепления скважин с аномально высокими пластовыми давлениями за счет воэможности уменьшения напряжений в цементном камне и повышения герметичности колонны и заколонного пространства.На фиг. 1 изображена схема крепления скважины после цементирования нижней ступени колонны; на фиг, 2- распределение давления в колонне на различных этапах крепления.Кровля 1 (фиг,2) показывает распределение давления в колонне опрессовочной жидкостью (водой), кровля 2 - распределение давления в колонном (заколонном) пространстве от продавочной жидкости (бурового раствора), а кровля 3 - распределение давления в колонне при ее.опрессовке,Длину нижнего участка (ступени) цементирования выбирают иэ сравнения эпюр давления в колонне в периоды твердения цементного раствора в ее нижней части (кривая 2) и при опрессовке внутритрубного пространства колонны (кривая 3) и рассчитывают ее по формуле длина всей колонны, м;допустимое давление в колонне, Па;давление на устье скважиныпри опрессовке обсадной колонны и впериод тверденияцементного раствора в нижней части заколонного пространства, Па; где ЕДоп Р и Роп Способ осуществляют следующим образом.Подлежащий цементированию интервал разбивают на два участка таким образом, что нижний участок находится в области допустимых напряжений, возникающих в цементном кольце при опрессовке внутритрубного пространства колонны..1520 ори р - плотности опрессовочнойжидкости и раствора в колонном и заколонном пространствах кг/м;К = 9,81 м/с.Ропределяется по методике МИНХ и ГП им. И.Губкина, как наибольшее допустимое давление в колонне, при котором не разрушается цементное кольцо и нет нарушений контакта его с обсадными трубами.После определения наибольшего значения Е по формуле (1) эту величину корректируют в соответствии с геолого-технологическими требования- ми крепления скважиныСпускают в скважину колонну обсадных труб. Если спуск осуществляется двумя секциями,то длина нижней секции должна быть равна 2 . При одно- секционном спуске в колонне на расстоянии Ен от ее низа устанавливается муфта ступенчатого цементирования. Закачивают в колонну расчетныйобъем цементного раствора нижнейступени, продавливают его в заколонное пространство и ожидают затвердевания цемента, После этого закачивают расчетный объем цементного раствора второй ступени и продавливают егов верхнюю часть затрубного простран-ства.Разбуривают разделительные пробки,производят смену продавочной жидкосЗ 5 ти в колонне на опрессовочную и осуществляют опрессовку обсадной колонны, Если колонна герметична, сразуже после этого уплотняют цементныйраствор в заколонном пространстве, 40 например, путем создания давления наустье скважины.При обнаружении негерметичностивнутриколонного пространства производят докрепление реэьбовых соединений колонны путем приложения к верхней части колонны крутящего момента,после чего колонну опрессовывают повторно.По достижении герметичности внут ритрубного пространства приступают к,уплотнению цементного. раствора в заколонном пространстве.Рецептуру цементного раствора второй ступени подбирают таким образом, 55 что его индукционный период твердения, в течение которого отсутствуетили очень незначителен рост структурной прочности раствора, превышает суммарное время, необходимое дляпроведения операций цементированияверхней части межтрубного простран"ства, разбуривания разделительныхпробок, опрессовку внутритрубногопространства, возможные операции подокреплению резьбовых соединений сповторной опрессовкой в колонны,атакже опрессовку межтрубного пространства,Преимущества предлагаемого способа позволяют достичь плотного контакта цементного камня с обсаднойколонной, уменьшить проницаемостьцементного раствора и камня вследствие его уплотнения под действиемдавления в заколонном пространствеи исключить возможность разрушенияцементного кольца при опрессовкеколонны,П р и м е р. В скважину глубинойЕ = 2400 м, которой вскрыт пласт сАВПД, необходимо спустить, зацементировать до устья и опрессовать водой (= 1000 кг/мз при Р= 40 ИПа колонну обсадных труб диаметром 168 мм и толщиной стенки12 мм. Давление на устье в периодтвердения цементного раствора нижней ступени Р = О, а плотность жидкости в колонне= 1800 кг/мз. Допустимое давление для данной колон 1199906ны расчитанное по методике ИИНХ иГп им И И Губкинау составляет Рд и= 33 ИПа.Подставив исходные данные в формулу (1),получают, что для предотвращения цементного кольца при опрессовке внутритрубного пространства необходимо, чтобы длина нижнего/участка цементирования быпа не бо лее 1525 м. Гидравлический расчет цементирования показывает, что в одну ступеньцемейтный раствор можно поднять лишь 15 на высоту 1300 м от забоя. Башмактехнической колонны находится наглубине 1800 м. Учитывая, что с увеличением длины верхнего интервалацементирования увеличивается число 20 докрепляемых резьбовых соединенийколонны, целесообразно установитьверхний уровень цементного растворанижней ступени на 50-100 м выше башмака технической колонны, т.е. при нять длину нижнего участка цементирования, равной 2 = 650-700 м. Дляэтого значения 2 рассчитывают объем тамаонажного раствора нижнегоинтервала и производят его цементиЗ 0 рование,В дальнейшем осуществление способа выполняется описанными приемами.1199906 Составитель Е,Молчанобкова Техред А.Бабинец актор орре одписн лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная з 7838/35 ВНИИП по д 11303Тираж 539Государственного комитета СССам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб