Способ обратного цементирования скважин

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 60199 1)4 Е 21 В 33/1 АНИЕ И ОБРЕТЕ о СС ние га 71,РОВАНИЯ к технитва сква- ктивности ния трудно- оступ- преде- агнетаин,азо- проот. эф- цвефе ни мен вор иялонойорызаитГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(54) СПОСОБ ОБРАТНОГО ЦЕМЕСКВАЖИН(57) Изобретение относится ке и технологии строительс жин, Цель - повышение эффе Изобретение относится к техни и технологии строительства скваж в частности к их цементированию; может быть использовано в нефтег дооывающей промьнпленности и при. изводстве геологоразведочных рабЦель изобретения - повышениективности способа за счет повь я достоверности определения мо та поступления тампонажного раст в обсадную колонну,Способ обратно о цементирован включает установьв обсадной ко не устройства, вмещающего соли п валентных металлов и последующую качку буферной жидкости и тампон ного раствора. В качестве буферн жидкости используют водные раств акриловых полимеров, способных в модействовать с солями поливален способа за счет повышения достовер"ности определения момента поступления тампонажного раствора в обсадную колонну, Устанавливают в колоннеобсадных труб индикатор, Последовательно закачивают воздействующую наиндикатор буферную жидкость и тампонажный раствор. В качестве индикатора используют соль воливалентногометалла, в качестве буферной жидкос- .ти - водные растворы акриловых полимеров, образующих при взаимодействиис солями поливалентные металлы труднопрокачиваемой смеси. Момент поступления тампонажного раствора определяют по повышению давления нагнета- Я ных металлов и образовыватьрокачиваемые смеси. Моментения тампонажного раствораляют по повышению давления н В качестве солей поливалентных металлов используют, например, хлористый кальций, хлористый магний, сернокислый алюминий или их водные растворы. В качестве буферных растворов используют акриловые полимеры, несовместимые с солями поливалентных металлов, например гипан, метас, гидролизованный полиакриламид, Опти" мальной концентрацией акриловых полимеров является 0,5-20 мас.Х.Для уменьшения загущения акриловыми полимерами буровых растворов используют комбинированный буферный раствор: 40-907 водного раствора275 20 0,02 0,0125 1,20 з 14601инертного полимера, например карбоксиметилцеллюлозы, полиакриламидаК, Ки 60-103 водного растворагипана, метаса, гидролизованного полиакриламида. В качестве инертной5части буферного раствора может бытьвода.На чертеже. изображено устройстводля реализации предлагаемого способа. 10Устройство состоит из корпуса 1,в котором закреплен контейнер 2 сотверстиями 3, Контейнер 2 имеет подвижную втулку 4 с отверстиями 5,которые смещены относительно отверстий 3 контейнера 2. Втулка 4 зафик"сирована на срезных элементах б иимеет пружинный фиксатор 7 и уплотнения 8. Корпусом устройства можетбыть обсадная труба. 20Способ осуществляют следующим образом..Заполняют контейнер устройствахимически активным веществом, например хлористым кальцием, хлористым 25магнием, сернокислым алюминием. Затем спускают устройство в нижнейчасти обсадной колонны в скважину.Закачивают в затрубное пространствосначала буферный раствор, например 30водный раствор гипана, метаса гидролизованного полиакриламида, затемтампонажный раствор, Восходящаяструя буферногораствора срезаетэлементы б и поднимает втулку 4, которая фиксируется пружинными Фиксаторами 7 в положении, при которомотверстия 3 контейнера 2 совпадаютс отверстиями 5 подвижной втулки 4,При совмещении отверстий 3 и 5 турбулентный поток восходящего буферного раствора смешивается с химическиактивным веществом, которое подсасывается иэ камеры, реагирует с иим иобразует непродавливаемую пробку 45перекрывающую поперечное сечение об,садных труб. Момент получения непродавливаемой пробки четко фиксируетсярезким повышением давления закачки,при котором прекращают дальнейшуюзакачку цементного раствора в скважину.Срезание элементов б обеспечивает. ся за счет изменения силы, действующей на втулку 4 устройства при последовательком прохождении бурового и буферного растворов Увеличениемсилы обусловлено большей вязкостьюбуферного раствора, чем бурового,99 4Сечение срезных элементов 6 устанавливают таким образом, чтобы действующая на втулку 4 сила была меньше усилия среза элементов 6 при прохождении бурового раствора и больше при прохождении буферного раствора,Большой объем буферного раствора обеспечивает его прохождение мимо индикатора в течение нескольких десятков еекунд, что обеспечивает осуществление химической реакции и образование труднопрокачиваемой пробки, Продолжительность полимеризации, приводящей к образованию пробки, составляет около 10 с.Натурные условия обратного цементирования следующие:Глубина .скаважины, м 3000Диаметр скважины, ммДиаметр обсадной колонныу мм 146Высота цементногостакана в колонне, иОбъем 1 м затрубного, пространства, м 0,042Вязкость буровогораствора, Па сВязкость буферного раствора, Па с 0,2Объем 1 м обсаднойколонны диаметром146 мм, мПлотность тампонажного раствора,г/см,72Плотность буровогораствора, г/смОбъем тампонажногораствора, мз 126,25Объем буферногораствора, м 2Начальное давлениецементирования, атм 70Конечное давление цементирования, атм 30П р и м е р 1. Индикатор - 30 ный водный раствор хлористого каль"ция. Буферный раствор - 10 -ныйводный раствор гипана.Заполняют контейнер устройства30%-ным водным раствором хлористого кальция. Спускают в компоновкеобсадных труб на глубину 29702980 м,5 14601 Закачивают в затрубное пространство 2 м10 Х-ного водного раствора гипана, затем 126,25 м тампонажного раствора. После резкого повышения давления нагнетания (подачи) тампо 5 кажного раствора подачу (закачку) тампонажного раствора в затрубное пространство прекращают.П р и м е р 2. Индикатор - ЗОХ- ный водный раствор хлористого кальция. Буферный раствор - 90-5 Х-ный раствор ИЩ и 10 Х"ный водный раствор гипана.Заполняют контейнер устройства ЗОХ-ным водным раствором хлористого кальция. Спускают устройство в компо, новке обсадных труб на глубину 2970- 2980 м. Закачивают в эатрубное пространство 1,8 м 3 5 Х-ного водного 2 О раствора КМЦ и 0,2 м 1 ОХ-ного раствора гипана, затем 126,25 м 3 тампонажного раствора. После резкого повышения давления нагнетания тампонажного раствора закачку тампонажного 25 раствора в затрубное пространство прекращают.П р и м е р 3. Индикатор - ЗОХ- ный водный раствор хлористого кальция, Буферный раствор - 40-5 Х-ный . 30 водный раствор КМЦ и 60-10 Х-ный водный раствор гипана.Заполняют контейнер устройства ЗОХ-ным водным раствором хлористого кальция. Спускают устройство в компоновке обсадных труб на глубину 2970-2980 м. Закачивают в затрубное пространство 0,8 мэ 5 Х-ного водного раствора КМЦ и 1,2 м 10 Х-ного водного раствора гипана, затем 126,25 м 40 тампонажного раствора. После резкого повышения давления нагнетания тампо 99 6кажного раствора закачку тампонаж" ного раствора в эатрубное пространство прекращают.П р и м е р 4, Индикатор - ЗОХ- ный водный раствор хлористого кальция. Буферный раствор - 65-5 Х-ный водный раствор КМЦ и 35-10 Х-ный водный раствор гипана.Заполняют контейнер устройства ЗОХ-ным водным раствором хлористого кальция. Спускают устройство в компоновке обсадных труб на глубину 2970-2980 м. Закачивают в эатрубное пространство 1,3 мэ 5 Х-ного водного раствора КМЦ и 0,7 м 3 10 Х-ного вод-, ного раствора гипана, затем 126,25 мз тампонажного раствора. После резкого повышения давления нагнетания тампонажного раствора закачку тампонажного раствора в затрубное пространство прекращают. формула и з о б р е т е н и яСпособ обратного цементирования скважин, включающий установку в колонне обсадных труб индикатора, по., следовательную закачку воздействующей на индикатор буферной жидкости и тампонажного раствора, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет повышения достоверности определения момента поступления тампонаж" ного раствора в обсадную колонну, в качестве индикатора используют соль поливалентного металла, в качестве буферной жидкости - водные растворы акриловых полимеров, образующих при взаимодействии с солями поливалентных металлов труднопрокачиваемые смеси.1460199 ева едак ектор В.Бутяга.Мотыль одписно НТ С ивводственно-иэдателъский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 О Составитель Л.Бес Техред Л.Сердюков аказ 516/30 Тираж 514 ИИПИ Государственного комитета по ивоб 113035, Москва, Ж, Раениям н открытиям ир кая наб., д. 4/5