Способ цементирования скважин

Номер патента: 1609965

Авторы: Бедный, Пахмурин

ZIP архив

Текст

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОЮ (10 Щ)Е 21 В 33/13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ относится к строительчастности к цементиИзобретениеству скважин,во ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изОБРетениям и отнРытиямПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Туркменский государственный научно-исследовательский и .проектный институт нефтяной промышленности "ТуркменНИПИнейть"(56) Булатов А.И. Технология цементирования нефтяных и газовых скважин, М.: Недра, 1973, с, 14.Соловьев Е.М. Закачивание скважин. М.:Недра, 1979, с. 138-145, 237-243, 250-258.Авторское свидетельство СССР У 1427058, кл. Е 21 В 33/14, 1986.(54) СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН(57) Изобретение относится к цементированию скважин. Цель изобретения -повышение качества цементирования,В скважину спускают обсадную колонну,закачивают и продавливают тампонажный раствор в заколонное пространство в интервал цементирования при предельно допустимых давлениях для оброванию скважин.Цель изобретения, - повышение качества цементирования.На чертеже изображена кривая загустевания тампонажного раствора.Способ цементирования включает спуск в скважину обсадной колонны, закачку и продавку тампонажного раст 2садной колонны и пород стенок скважины, При этом продавку тампонажного раствора ведут с периодическими остановками с момента равновесия столбов тампонажного и бурового растворов. Продавку тампонажного раствора после калдой остановки возобновляют при давлении не больше предельно допустимого давления, а суммарное время остановок и время выполнения процесса закачки и продавки тампонажного раствора не больше времени загустевания тампонажного раствора в скважинных условиях. Это позволяет искусственно удлинить во времени процесс транспортировки тампонажного раствора, сокращая тем самым период времени между окончанием цементирования и началом превращения раствора в камень. Это устраняет или сводит к минимуму отрицательные последствия процессов диФФузии контракции, седиментации, э 4 г кта.зависания, доставляя тампонажный раствор в интервал цементирования в структурированном состоянии, исключающем образование каналов, 1 ил. вора в заколонное пространство винтервал цементирования при предельно допустимых давлечиях для обсадной колонны и пород стенок скважины, выполнение остановок, которые выполняют с момента равновесия столбов тампонажного и бурового растворов, при этом продавку тампонажного растра после каждой остановки возоб-новляют при давлении не более пре 1609965дельно допустимого давления, суммарне время остановок и время выполнения процесса закачки и продавки тампонажного раствора не больше временИ загустевания тампонажного раствор в скважинных условиях,Кратковременное (на 5-30 мин)п екращение движения тампонажногор створа обеспечивает отделение своб дной жидкости эатворения и ее сос 10р оточение в присводовой части стенк скважины, а последующая фильтрацияз пределы ствола скважины сопровожд ется процессом структурообразовая, При последующем движении раство"15р устраняется эффект зависания ир зрушаются сформировавшиеся каналы.Продолжительность остановок и ихк личество определяют следующим обр зом.20Испытуемыйраствор помещают в монс стометр и определяют время его заг стевания в условиях моделированиярежима транспортировки и воздействиятемпературы и давления.На чертеже приведена кривая загус"тевания тампонажного раствора,Участок 1 соответствует временитранспортировки тампонажного раство"ра в положение равновесия- столбоврастворов в скважине, (времени отначала эатворения до первой остановки) .Участки 2,4,6,8 соответствуютремени прекращения вращения стакаЙа консистометра (времени прекращения движения раствора в скважинеПри его транспортировке в интервал цеиентирования).Участки 3, 5, 7, 9 соответствуют 40Времени вращения стакана консистоиетра (времени продавки растворапосле соответствующей остановки),Количество и продолжительностьостановок назначается на.основании 45анализа кривой загустевания, полученйой с учетом моделирования режиматранспортировки раствора и воздейстВия температуры и давления.Предельно допустимое для данной 50скважины давление при продавке недолжно превышать давление опрессовки труб и давление гидроразрывапластов,Принципиальное отличие предлагаемого способа цементирования скважинот известных заключается в том, чтопоявляется возможность воздействоватьна процессы седиментацки и суффозии,прерывать их развитие, устранять эффект зависания, доставлять тампонажный раствор в интервал цементированияв структурированном состоянии, т,е,в состоянии, при котором исключаетсяобразование каналов,П р и м е р, Требуется выполнитьцементирование обсадной колонны диаметром 245 мм в скважине глубиной2000 м с подъемом тампонажного раствора до устья, Пластовое давление32 МПа, Температура на забое Т =о= 64 С. Плотность бурового раствора- 1500 кг/мэ, плотность тампонажного раствора= 1800 кг/м , Объемтампонажного раствора= 47,5 м,объем продавочной жидкости Яи= 80 м. Уровень тампонажного раствора для условия равновесия находится на глубине 1280 м от устья скважины, чем соответствует объем продавочной жидкости 48,7 м . Процесс цементирования выполняется шестью цементировочными агрегатами, которыеобеспечивают производительность доусловия равновесия 30 л/с, а на заключительной стадии продавки - 520 л/с.Время, необходимое для закачки47,5 м тампонажного раствора и48,7 м продавочной жидкости до положения равновесия столбов тампонажного и бурового растворов, составит(47,5 + 48,7) : 0,03 = 53 мин 26 с,Расчетное время цементированияТц = 92 мин. Тогда расчетное времяначала зат устевания тампонажногораствора Т = Тц0,75 = 92 3 0,75- 123 мин,Суммарное время остановок:Т = Т - Тц = 123 - 92 = 31 мин.Предварительно назначаем три остановки по 10 мин каждая.Объем тампонажного раствора, находящегося в трубах в положении равновесия, равен 80-48,7=31,3 м .После первой остановки следуе. закачать 16 м с производительностью20 л/с, после второй остановки -8 м с производительностью 15 л/с,после третьей остановки - весь остаток 31,3-(16+8) = 7,3 м с производительностью 10 л/с.Время, необходимое для продавкираствора после первой остановки,16:002 = 13 мин 20 с, после второйостановки - 8:0,015 = 9 мин, послетретьей остановки " 7,3 : 0,0112 мин 10 с.1609965 вого растворов на момент,когда тампонажный растворподнят до устья,Р - 1, (Р,1.р,н),где Р = 320 кгс/см - пластовоеплдавление на забое;- 1,0 - плотность жидкостизатворения;Н = 2000 м - глубина забоя;Ров = 1 1(320 О,х 1)Ох 2000)- 132 кгс/см;Р = 0)1) - ф )Н; Режим раб оты консистометра при определении времени загустевания там-, понажного раствора с остановками следующий. 5,Время вращения стакана консистометра до первой остановки 53 мин 26 с, после первой - 13 мин 20 с, после второй - 9 мин, после третьей - 12 мин, Время вращения после каждой 10 последующей остановки до получения загустевания 5 мин, Продолжительность каждой остановки 10 мин.При испытании тампонажного раствора в консистометре в заданном дина мическом режиме и условиях воздействия температуры 64 еС и давления 32 МПа получена диаграмма) приведенная на чертеже. Время загустевания составило 2 ч 1 О мин с учетом четы рех остановок по 10 мин каждая.На основании полученной диаграммы окончательно назначаем три остановки по 10 мнн каждая.Окончательное машинное время, не обходимое на транспортировку тампонажного раствора в интервал цементирования, составит 53 мин 26 с + 13 мин 20 с + 30 9 мин + 12 мин = 87 мин 46 с. С учетом остановок процесс цементирования будет длиться 35 87 мин 46 с + 10 минх 3 = 117 мин Формула изобретения 46 с.Способ цементирования скважин, включающий спуск в скважину обсадной колонны, закачку и продавку тампонажного раствора в эаколонное пространство в интервал цементирования при предельно допустимых давлениях для обсадной колонны и пород стенок скважины, выполнение остановок, о т л и ч а ю щ и й с я тем) что, с целью повышения качества цементирования остановки выполняют с момента равновесия столбов тампонажного и бурового растворов, причем продавку тампонажного раствора после каждой остановки возобновляют при давлении не более предельно допустимого давления, а суммарное время остановок и времени выполнения процес 1 са закйчки и продавки тампонажного раствора не более времени загустевания тампонажного раствора в скважинных, условиях. 45 50 максимальное давление продавки тампонажного раствора;давление опрессовки колон 55 ны в скважине;разность давлений, возникающая за счет разности плотностей тампонажного и буро где Р ир Ог)ДР В процессе выполнения способа время остановок количество продавочной жидкости, закачиваемой в каждый прием, скорость закачивания следует корректировать с учетом изменения гидросопротивлений в процессе продавки.Определим максимальное давление продавки тампонажного раствора, исходя из условия опрессовки колонны. где 0 = 1800 кг/м - плотность тампоЦкажного раствора.;1500 кг/м - плотность бурового раствора;ДР = О)1(1800-1500)200010= 60 кгс/см;Р= 132 + 60 = 192 кгс/см 2.Полученная величина давления является контрольной по условиям опрессовки колонны. Давление гидроразрыва, определенное по йормуле Гаврилкевича, для принятых условий составляет Р,.р = 417,2 атм.Технико-экономический эффект от использования способа цементирова-, ния получен за счет ликвидации Факторов, вызывающих осложнения при цементировании обсадных колонн в скважинах.1609965 едактор А ек Мале ГКНТ СССР зобретения аушс роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг Гагарина, 10 Составитель Е. Иолчаноковская Техред Л.Олийнык Заказ 3713 Тираж 472ВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, Жодписное открытиям д. 4/5

Смотреть

Заявка

4263018, 17.06.1987

ТУРКМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ "ТУРКМЕННИПИНЕФТЬ"

БЕДНЫЙ ВАСИЛИЙ ИЛЬИЧ, ПАХМУРИН ГЕННАДИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: E21B 33/13, E21B 33/14

Метки: скважин, цементирования

Опубликовано: 30.11.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1609965-sposob-cementirovaniya-skvazhin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ цементирования скважин</a>

Похожие патенты