Способ цементирования скважин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 21 В 33/1 о СССР1979.СССР1980. 7 к буреия - по обретение относится ажин. Цель иэобрете эффективности цеме нию скв вышение флюидоп щих пог снижени тированиясодержаза счет являющих ск жин, ты,лощающие гори я возможности юидопроявлеОСУДАРСТЯЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 23.10.88. Бюл. В 3971) Татарский государственный нно-исследовательский и проектныйинститут нефтяной промышленности(56) Авторское свидетельствВ 721521, кл. Е 21 В 33/14,Авторское свидетельстваФ 796392, кл . Е 21 В 33/ 19,4) СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАН 8014321 ний при одноврсменном обеспечении целевой принудительной фильтрации избыточной жидкости из тампонажного раствора в поглощающие горизонты. Подают тампонажный раствор в заколонное пространство. При давлении в заколонном пространСтве вьппе давления флюидопроявлений производят частичный отбор тампонажного раство- . ра в обсадную колонну. Затем повторно подают тампонажный раствор в заколонное пространство под давлением Р, определяемым из выражения Р=Г+(Р+Р)( -е " ), где Рс - полН ное гидростатическое давление от тампонажного раствора по окончании продавки; сУ МПа; Р - гидростатическое давление на забой скважины от жидкости затворения тампонажного раствора МПа; Т - продолжительность процесса снижения гидростатического давления столба раствора, с; е - основание натурального логарифма; М - показатель степени интенсивности. 1 ил.Изобретение относится к областИ бурения скважин, в частности к способам их цементирования.Целью изобретения является повышение эффективности цементирования Флюидопроявляющих скважин, содержащих поглощающие горизонты за счет снижения возможности флюидопроявлений при одновременном обеспечении целевой принудительной Фильтрации избыточной жидкости из тампонажного раствора в поглощающие горизонты.На чертеже приведена апроксимирующая кривая интенсивности зависания тампонажного раствора.Способ осуществляют следующим образом.Обсадную колонну спускают в сква" жину с упорным кольцом без обратного клапана, нагнетают тампонажный раствор в заколоннов пространство по известной технологии, используя цементировочные агрегаты. Ло достижении разделительной пробки упорного кольца осуществляют частичный отбор тампонажного раствора в обсадную колонну через ее башмак. Для этого постепенно открывают кран на выкидной линии цементировочного агрегата и в мерную емкость последнего отбирают укаэанный объем продавочной жидкости, после чего закрывают кран, При этом частичный отбор тампонажного раствора в обсадную колонну осуществляют при давлении в заколонном пространстве выше давления флюидопроявления. Для этого регулируют, например, объемную скорость отбираемой жидкости, чтобы не произошли разрыв сплошности тампонажного раствора и гидроудар на продуктивные пласты выше допустимого.Необходимый объем отбираемой жидкости зависит от сроков схватывания тампонажного раствора, коллекторских свойств нефтеносного и водоносного пластов, конструкции скважин и определяется опытным путем. КОличество раствора должно быть достаточно для повторной подачи тампонажного раствора в заколонное пространство и создания давления в течение 30 40 мин. При этом повторную подачу тампонажного раствора в заколонное пространство осуществляют под давлением Р, определяемым из выражениягде Р - полное гидростатическоегдавление от тампонажного раствора по окончании продавки, МЛа;Р - гидростатическое давление на забой скважины от жидкости эатворения тампонажного раствора, ИПа; - продолжительность процесса снижения гидростатического давления столба тампонаж-, ного раствора, с;е в . основание натурального логарифма; М. - показатель степени интен" 10 сивности снижения гидростатического давления столбатампонажного раствора (С0,009-0,07) .После окончания отбора тампонажного раствора в колонну, в заколонном пространстве раствор начинает зависать.Зависание тампонажного раствора в затрубном пространстве сопровождается снижением гидростатического давления на забой скважины, соответственно снижается показание давления и на монометре на устье колонны. Снижение гидростатического давления на забой скважины аппроксимируется функцией(2) 35 Р, = Р+ (Р - ,) е э где Р - гидростатическое давлениецементного раствора на забое скважины через время зависания С, К 1 а.Вид апроксимирующей кривой интенсивности зависания тампонажного раствора приведен на чертеже 1 (кривая 1).,Для определенного геолого"технического условия твердения тампонажного раствора, показатель степениинтенсивности зависания определяютпо ФормуаР-Р50 мщ ев ее С вы -(3Фе,где Р - гидростатическое давлениена забой в данный момент 55времени С ИПа;С; - текущее время зависания,с.Ло Формуле (3) определяют показатель степени зависания. Для чегопри известных ;, Р Р, фиксируют1432197 24,0 20,4 14,4 1206 1203 0,25 22,5 6,0 5,2 4,0 0,026 1206 1131,11187 7,0 7,9 8,7 Не выше9,4 через 10 мин покоя через 15 мин покоя через 20 мин покоя через 25 мин покоя 1190 551202 11,8 гидростатическое давление на забой через О, 5, 10 мин покоя после отбора.Чем выше избыточное давление на тампонажный раствор, тем меньше вероятность образования флюидопроводяших каналов. В то же время давление, создаваемое с забоя на тампонажный раствор, не должно приводить в движение тампонажный раствор в верхней части затрубного пространства, так как 80-90% обсадных колонн цементируется без герметизации затрубного пространства. Тампонажные растворы не будут страгиваться в верхней части, если давление на него с забоя не будет превышать 2 Р -Р Отсюда наиболее оптимальное избыточное давление, создаваемое на тампонажный раствор, определяется функцией зависимости (1) или кривой 2 (чертеж).При превышении указанного давления возможны страгивание и движение 25 тампонажного раствора в заколонном пространстве, что отрицательно влияет на формирующий камень. В случае, еслМ избыточное давление намного меньше рекомендуемого, создаваемое 30 давление недостаточно для принудительной фильтрации избыточной жидкости затворения иэ тампонажного раствора и ускорения формирования тампонажного камня.Следовательно, избыточное давление, создаваемое на тампонажный раствор через башмак обсадной колонны, наиболее оптимально при максимально возможном приближении к функции (1), 40 кривой 2.Ограничениями создаваемого избыточного давления при этом является величина гидроразрыва пластов на забое скважины и предельно допустимое внутреннее давление обсадной колонныП р и м е р.Вертикальная глубинаскважины, м 1202Забой скважины (наклонная глубина), м50Интервал нефтеносныхпластов, м Интервал нижних водоносных пластов, м Давление нефтеносногопласта, МПа Давление водоносногопласта, Ма 12,анление гидроразрыва водоносного пласта,МПаГидростатическое давление тампонажного раствора на забое, МПаГидростатическое давление продавочной жидкостина забое, МПаДиаметр эксплуатационной колонны, мм 146Глубина башмака колонны, мГлубина установкиупорного кольца, мОбъем отобранного раствора в колонну, мВремя продолжительностиожидания зависания цементного раствора за колонной,мин 10Время продолжительностинагнетания отобранногораствора через башмак колонны, мин 20Объем повторно закаченного раствора в прибойнуючасть эаколонного пространства после зависаниятампонажного раствора, м 0,2йМаксимальное давление нанижние водоносные пласты при повторном нагнетании тампонажного раствора, МПаавление на манометренасоса цементировочногоагрегата Р, МПа:через 0 мин покоячерез 5 мин покоячерез 10 мин покоя КоэФфициент интенсивности зависания тампонажного раствора, минДавление на манометрецементировочного насосапри нагнетании возвращенного объема тампонажногораствора Р, МПа:1432197 пространство осуществляют иод давлением Р, определяемым из выражения где Р сЗаказ 5402/2 б раж писное ная, 4 оиэв.-полигр. пр-тие г. Ужгор Формула изобретения Способ цементирования скважин, включающий подачу тампонажного раствора в эаколонное пространство, частичный отбор тампонажного раствора в обсадную колонну через ее башмак и повторную подачу под давлением отобранного тампонажного раствора в заколонное пространство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности цементирования флюидопроявляющих скважин, содержащих поглощающие горизонты за счет снижения возможности флюидо проявлений при одновременном обеспечении целевой принудительной фильтрации избыточной жидкости из тампонажного раствора в поглощающие горизонты, частичный отбор тампонаж ного раствора в обсадную колонну осуществляют при давлении в заколонном пространстве выше давления флюидопроявлений, а повторную подачу тампонажного раствора в заколонное 25 1 вР=Р,.+(Р-Р) (1-е ), - полное гидростатическоедавление от тампонажногораствора по окончании продавки, МПа;гидростатическое давлениена забой скважины от жид-,кости эатворения тампонажного раствора, МПа;- продолжительность процессаснижения гидростатическогодавления столба тампонажного раствора, с;- основание натуральногологарифма,- показатель степени интенсивности снижения гидростатического давлениястолба тампонажного раствора (С 0,009-0,07),