Способ обратного цементирования обсадных колонн

З СОВЕТСНИХ СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХ)5 Е 21 В 33/1 М ИТЕТ РЫТИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГННТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВ ТОРСНОМ повышение достоверности определения момента поступления тампонажного раствора в обсадную колонну. Закачивают в затрубное пространство перед тампонажным раствором меченую путем аэрирования пачку буферной жидкости. При этом объемное содержание в буферной жидкости газа для условий за" боя скважины поддерживают не менее 0,5. На забое в обсадной колонне скважины возбуждают и регистрируют акустические волны, Момент прохождения пачки буферной жидкости определяют по нулевым значениям амплитуды акустических волн, Использование данного способа позволяет осуществить а процесс обратного цементирования с остановкой его точно в требуемый момент времени, Это позволяет значительно сократить затраты времени и средств. 1 табл,ЪФ АН ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРЛОННтение относится к отяных скважин и можо в нефтегазодобывасти, Цель изобретен(54) СПОСО ОБСАДНОХ К (57) Изобр бурения не испольэова промышленн ласти т быт ющей Я поступления тампонажного раствора в обсадную колонну по уменьшению амплитуд акустических волн и дать точную команду для окончания процессацементирования. Спосразом,Вную к цлубрикаспускаюры АКЦчасти15 20 мпростра у, подготовлен- и снабженную отажном кабеле прибор аппаратуют его в нижней ны на расстоянии а. В затрубное ают пачку мечеобсадную колон ементированию тором, на ка т скважинный и устанавлив обсадной коло от ее башма нство закачи,01.90. Бюл, 1 ф 1есоюзный научно"исследовательпроектный институт по креплеажин и буровым растворамВ.Беспалов, В.Х.-М.Дулаев,сов, В.И.Петреску и В.М,Сугак2.215:622,2 ч 1 (088.8латов А.И. Технология цемения нефтяных и газовых скважинра, 1973, с259-26 ч,рское свидетельство СССР1, кл. Е 21 В 33/1 И, 1960.(21) 113 (22) 07 (ч 6) 07 (71) Вс ский и нию скв (72) В. А.К.Кук (53) 62 (56) Бу тирован М.; НедАвто Изобретение относится к областибурения нефтяных и газовых скважини может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности,Целью изобретения является повышение достоверности определения момента поступления тампонажного раствора в обсадную колонну,Как следует из экспериментальныхданных (таблица), при объемном газосодержании растворов 0,5 и болееакустические волны, возбуждаемые вобсадной колонне аппаратурой АКЦ,полностью затухают. Поэтому преднамеренное а рование буферной жид"кости позе ет определить момент существляют следующим обной путем аэрирования буферной жидкости объемом 1,0- 1,5 мз, Степеньаэрации должна быть такой, цтобы вбуферной, жидкости, приведенной к условиям забоя данной скважины, было5не менее 0,5 об, ь газа. После этогоначинают закачивать тампонажный раствор, Одновременно с этим включают инастраивают аппаратуру АКЦ согласноинструкции на ее применение, послечего возбуждают и регистрируют непрерывно акустические волны с амплитудой А с помощью каротажного Фотоатора. Кон 1 рол за рцмцементирования осуществляют визуально путем наблюдения за значениямиамплитуды. А.В процессе цементирования промы"вочная жидкость, вытесняемая из затрубного пространства, проходит вобсадную колонну и движется мимоскважинного прибора аппаратуры АКЦ,При этом значения амплитуды Аостаются на уровне, близком к их максимальным значениям., При поступленииаэрированной буферной жидкости в обсадную колонну значения амплитуды Арезко снижаются до нулевого уровня,что служит сигналом о поступлениив обсадную колонну буферной жидкости.Последующее возрастание этой амплитуды свидетельствует о том, что вобсадную колонну начала поступатьсмесь буферной жидкости и тампонажного раствора. Дальнейшее увеличение35Адо значения, близкого к максимальному, означает, что в обсадную колонну начал поступать истый тампонажный раствор. Этот момент и будетслужить сигналом для окончания цементирования,П р и м е р. При проведении экспериментов по изучению качества цементирования в скважине, ствол которой на глубину 3900 м обсажен 254 ммколонной, проводили цементирование506 м колонны НКТ диаметром 60,3 ми,с.пущенной в обсадную 146 мм колоннудлиной 510.м. Нижняя часть обсаднойколонны была заглушена, а ее полость50заполнена буровым раствором плотностью 1,35 г/смз. Устьевое оборудование содержало специальную головку,позволяющую осуществлять обратнуюциркуляцию.В колонне НКТ, снабженной лубрикатором, на каротажном кабеле на глубину 491 м был спущен скважинный при бор аппаратуры АКЦе 36. После этого в пространство между обсадной колон" ной и колонной НКТ закачали аэриро" ванную буферную жидкость в количестве 0,5 мз со степенью аэрации 4,5, рассчитанной по следующей методике.Плотность газовой фазы в забойных, условиях определяется приближенно как отношение массы 1 кмоль воздуха к мольному объему воздуха, равному 0,2 мз/кмоль: 290,2ю == 145 кг/мзФ где 29 кг/кмоль - масса 1 кмоль воз"духа.Растворимость воздуха в воде оп- ределяется ИС Р уР Т 29 " 1005.1000 289 0%082 э Находим мольную долю водяного пара в забойных условиях. По формуле Осборна-Иайерса давление насыщения паров принято 1 кгс/см 2. При забойном давлении 51 кг/см 2 имеем ( ю =Рн 1) Ч == 0,02,Р 51Концентрация воды в газовой Фазе определяется по формулееМте еРэееееее+ где рэ - масса 1 кмоль смеси газов; 29- 0 0125.1 Г 1 - 0 02 1 +0,02 где р - масса 1 кмоль воздуха;С - максимальный объем растворенного воздуха в 1 мз воды;Р - забойное давление;й - газовая постоянная;Т - абсолютная температура; р - плотность воды в буфернойжидкостиИзвестно, что максимальная растворимость газа в 1 мз воды в термобарических условиях составляет 4 мз/мз, Объем воды р = 1000 кг/мз берется при Т = 15,55 С и Р = 1 кгс/см 2.0,0054,25 О 0,0ли Техническая вода УЧ р тета вееееюе,20 0,00 ,60 о,оо ,40 0,25 ,12 0,18 ,02 0,96 Иинимальная степен Чф е аею Ч 1Утяжеленный глинистый тогд 0,0 1,5 1,7 5 0 7,50 0,50 0,44 0,15 0,08 1000 0 058еавеееее 2 ееее 1,29Ч 5. фЧ,Затем начаобъем цементнОдновременнолибровали аппамплитуда Ачение. Черезментирования(2 е 3 с) снизи 0,08 0,71 0,87 тный л. ткаэтом знали закачивать расче ого раствора 5200 с этим включили и о аратуру АКЦе 36. Пр имела максимальное 8 мин после начала амплитуда А: быстро лась до нуля и ост Тампонажный раст вор на основе порт 3,50 О, 0,50 0,0 0,44 О,.0,18 О,4 2,010,0 андцемен 315341Объем газа в забойных условиях должен составить 0,5 от объема жидкой фазы, т.е, 0,0025 мз.Итого: объем буфера Ч= 0,5 + + .0,0025 = 0,5025 мз; вес воздуха С = 145 0,0025 = 0,38 кг; вес воды С0,5 1000 = 500 кг.Плотность буферной жидкости в забойных условиях должна быть10= ееттее = 995 4 кг/м,500 180,5025 сОтношение объема воздуха к объему воды с учетом взаимного перехода фаз под действием Т и Р Р 1- Р 1000 - 995 4/3 З еееевитеее иииеееюиие 2 и Г - Р 995,й " 145 где р, " плотность жидкой фазы;р 1 - плотность газовой фазы;Р - плотность буферной жидкости,Отношение массы воздуха к массе жидкой фазы,р Р 92 (1 ек) + СР 1- О 0054 145(1 - О 0125+1 ООО 0,005 е е е 2 т е т е е е ю и е е е е ав аи в ю е ее е ае е а е е 2 ю е е е т т1000(1 - 0,005) - 0,0054145(1-0,0125 83 лась на этом уровне примерно 30 с, после чего быстро (5 тб с) увеличилась до прежнего, максимального зна" чения. В этот момент времени процесс цементирования был остановлен. Сразуже после этого скважинный прибор АКЦт 36 был поднят до глубины 250 м от устья скважины, после чего за" цементированные колонны были остави, лены на ОЗЦ,Через 24 ч скважинный прибор АКЦ начали спускать вниз. Прибор остановился на глубине 481 м от устья, вследствие посадки его на цементный стакан. После окончания экспериментов зацементированные колонны были подняты и разработаны. При этом наличие цементного стакана было установлено ниже глубины 483 м от устья скважины,Применение описываемого способа позволит осуществлять процесс обрат" ного цементирования с остановкой его точно в требуемый момент времениЭто позволит значительно сократить затраты времени и средств, связанные с разбуриванием излишних цементных стаканов в обсадных колоннах,линистыиаствор 1,16 0,00,2 0,31534183 формула изобретения Составитель М.Тупысев Редактор Л.Гратилло Техред Л,Сердюкова Корректор М.ШарошиЗаказ 28 Тираж 479 Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-иэдатепьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101Г Способ обратного цементирования обсадных колонн, включающий закачку в эатрубное пространство перед там 5 понажным раствором пачки меченой буФерной жидкости и последующую регистрацию момента поступления тампонажного раствора за буферной жидкостью в обсадную колонну по показаниям геофизической аппаратуры, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности определения момента поступления тампонажного раствора в обсадную колонну, буфернуюжидкость метят путем аэрирования,причем объемное содержание в нейгаза для условий забоя скважины под"держивают не менее 0,5, на забоев обсадной колонне скважины возбуждают и регистрируют акустическиеволны, а момент прохождения пачкибуферной жидкости определяют по нулевым значениям амплитуды акустических волн,