Способ обратного цементирования обсадных колонн

(71) Всесоюзный нэуский институт по крбуровым растворам(56) Волжин А.К, Целонн обратной проканым контролем. М.:Р 7, с, 10.Авторское свидетР 571584, кл. Е 21Авторское свидетР 646034, кл. Б 21 44о"ислени дователь"кважин и вание ко"радиоактив к, 1961,енти кои с ейтян льство 33/14 льство197, .СССР 1973. зонты, а так тен способ о обсадных кол в заколонное такпонажного ие гори ВПД.Извес ования а качку кважины Изобретение отно крепления нефтяных а именно к процесс скважин методом об и направлено на по крепления скважин,сится к областии газовых скважину цементированияатной циркуляцииышение качестваимеющих поглощаюже скважины с тного цемент включащтранств аствора,СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ОБРАТНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯОБСАДНЫХ КОЛОНН(57) Способ обратного цементированияобсадных колонн. Использование: прицементировании скважин методом обратной циркуляции в условиях поглощенийили аномально высоких пластовых давлений. Обеспечивает возможность сниже.".ния вероятности разрыва сплошностипотока тампонажного раствора при егодвижении в заколонном пространстве,снижает вероятность прихвата допол"нительной колойны Г тампонажным раст" вором, поступающйм внутрь обсадной ко" лонны, Сущность изобретения: в обсад" ную колонну включают дополнительную колонну. В заколонное пространство обсадной колонны закачивают тампонажный раствор, Одновременно с закачкой тампонажного раствора осуществляют циркуляцию бурового раствора, Эту циркуляцию осуществляют по дополни" тельной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны. Циркуляцию осущест" вляют с переменным расходом во времени, Такой циркуляцией создают проти" водавление закачке тампонажного раст" вора 0,2"0,5 МПа в течение всего времени за качки, После закачки тампонажно" а го раствора обсадную колонну в нижней части перекрывают. После перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают до удаления там" понажного раствора из обсадной колон- ны и окончание схватывания тампонаж" ного раствора в заколонном простран" стве обсадной колонны. Затем допол" нительную колонну извлекают. В ка честве бурового раствора для циркуля" ции используют промывочную жидкость 0 ф с добавлением в нее КССБ в количест- Я ве 0,1-0,5 от объема жидкости, 3 ил. 1 з.п, ф"лы, 3)ь.17702работанного радиоактивными элемента"ми.Известен способ обратного цементи"рования обсадных колонн с помощьюдополнительной колонны труб.Лля реализации способа в скважинуспускается дополнительная колонна труб,в заколонное пространство обсадной ко".лонны закачивается тампонажный раствор,1 Опосле чего замеряется перепад давле"ния между дополнительной и обсаднойколоннами и по увеличению перепададавления судят о начале перетока там-,понажного раствора из заколонногопространства в цементируемую колонну,Известен способ для обратного це"ментирования обсадных колонн, включающий спуск в обсадную колонну дополнительной промывочной колонны, сбору"0дованной в нижней части герметизиру"ющим узлом и штоком"толкателем, поз"Воляющим отжимать запорный шар от .об"ратного клапана, что обеспечивает ус"ловия .обратной циркуляции. После за- ,5качивания тампонажного раствора и гер"метизации"низа обсадной колонны вклю"чается циркуляция промывочной жидкос"ти через дополнительную колонну,вследствие чего тампонажный раствор, 3 Опопавший в трубное пространство, вы"мывается из скважиныНедостатком данного способа явля"ется возможность прихвата дополнитель"ной колонны труб тампонажным раство" 5ром при его поступлении внутрь обсад"ной колонны, т,к. тампонажный растворпоступает в колонну уже значительнообезвоженным и имеет повышенное ста"тическое напряжение сдвига структуры, 40что при наличии значительной высотыпачки тампонащного раствора затруд"няет условия.ее вымыва.Целью изобретения является повыше"ние эФФективности цементирования за 45счет снижения вероятности разрывасплошности потока тампонажного раст"вора при его движении в заколонномпространстве, а также снижение веро"ятности прихвата дополнительной ко". лонны тампонажным раствором, поступившим внутрь Обсадной колонны.Указанная цель достигается тем;что одновременно с закачкой тампднаж"ного раствора в заколонное нростран"ство обсадной .колонны осуществляютциркуляцию бурового раствора по дополнительной колонне и внутреннемуканалу обсадной колонны, при этом 744циркуляцию бурового раствора осущест" вляют с переменным расходом во време" ни из условия обеспечения противодавления закачке тампонажного раствора0,2"0,5 МПа в течение всего временизакачки, а после перекрытия обсаднойколонны циркуляцию бурового растворапродолжают из условия удаления тампо"нажного раствора из обсадной колон"ны и в течение врриени до окончаниясхватывания тампонажного раствора взаколонном пространстве обсадной ко"лонны. При этом в качестве буровогораствора на осуществление циркуляции по дополнительной колонне и внутрен" нему каналу обсадной колонны исполь" зуют промывочную жидкость с добавлением в нее КССБ в количестве О,1" 0,51 от, обьема жидкости.Положительный эйект от применения изобретения заключается в экономии средств, расходующихся на ликвидацию аварийных ситуаций, связанныхс освобождением зацементированной до"полнительной колонны по действующейтехнологии.На Фиг. 1"2 изображена общая схе"ма цементирования обсадной колонны,составными элементами которой являют"ся обсадная колонна 1, оборудованнаяпосадочным седлом 2 и дополнительнаяколонна 3, Оборудованная промывочнымгерметизирующим узлом 4, имеющим уп-.:лотнительный элемент 5 и промывочные каналы 6. На устье скважины устанав"ливается превентор 7, имеющий отвод8 с манометром Ч, а также сальники10 и ОТВОД 1 1, Дополнительная к 9 лонна центрируется центратором 12. Гер"метизирующий узел соединен с дополни".тельной колонной переводником 13 .с 1левой резьбой.Способ реализуется следующим об"разом.В скважину спускают обсадную ко"донну 1 с посадочным седлом 2 и допоп"нительную колонну 3 с промывочным гер" метизирующим узлом 4, Обсадную колон"ну на устье герметизируют с помощью превентора 7. Пространство между Об"садной и дополнительной .колоннами гер"метизируют сальником 10. После промывания обсадной колонныпрямой и обратной циркуляцией в вако" лонное пространство через отвод,8 при закрытом превенторе 7 закачивают там" понажный раствор. Одновременно, че" рез дополнительную колонну. труб на"1778274 10 45 чинают эакачивать промывочную жид"кость, которая, так и таипонажныйраствор из эаколонного пространства,выходит на устье скважины через от"вод 11 (иг. 1,. При этом подачу).5промывочной жидкости регулируют та"ким образом, цтобы давление на мано"метре 9 при закачивании тампонажногораствора не опускалось ниже нуля(составляло примерно 0,2-0,5 МПа).Объем тампонажного раствора, закачи"ваемый в скважину, рассчитывают изобъема тампонажного раствора, требуемого для заполнения заколонного про" 15странства,и объема тампонажного раствора, идущего на образование. зонысмешивания,После поступления тампонажногораствора внутрь обсадной колонны 20производят допуск дополнительной ко"лонны и перекрытие гериетизирующимузлом промывочного канала посадочногоседла 2. Циркуляцию промывочной жид"кости через дополнительную колоннуосуществляют до полного выиыва зонысмешения тампонажного раствора из об"садной колонны (Фиг. 2). После окон"чания схватывания тампонажного раст"вора на,забое скважины дополнитель" 30ную колонну извлекают на поверхность(Фиг, 3). Отличительной особенностью способа от прототипа является то, что т Эю таипонажный раствор, поступающийвнутрь обсадной колонны, сразу смеши вается с потоком промывочной жидкос" ти и вымывается из колонны без соэ" дания аварийной ситуации. .40Так же контролируется скорость движения тампонажного раствора в за".колоннои пространстве, что позволяет избежать разрыва сплошности потока тампонажного раствора. Пример конкретного выполнения,Необходимо зацементировать обсад" ную колонну диаметрам як=0,168 И., в скважине глубиной Н"1500 М и диамет" рои 11 скв = 0 е 216 М,"На глубине Ь =1400 Й находится поглощающий гори" зонт, не позволяющий поднять тампонаж" ный раствор до устья прямой циркуля" цией. Статическая температура на.за" в 5 бое скважины " 65 С.,Пля цеиентиро" вания используется портланд-цемент ный раствор, имеющий сроки схватывания й, = 2-30 ч,с = 2-40 ч. бЦементирование обсадной колонны производится способом обратной циркуляцииВ скважину спускают обсадную ко" лонну, а затем дополнительную колон" ну НКТ диаметром 0,073 М. Производят опрессовку стыковочного узла,. Затем восстанавливают обратную циркуляцию бурового раствора и начинают закачку тампонажного раствора в эаколонное пространство при закрытом превенторе. Объем тампонажного раствора определяют как сумму объема заколон" ного пространства 7,ц, и объема тампонажного раствора я, м, иду" щего на образование объема смешения1(си )- Зона смешения составляет примерно 51 общего объеиа таипонажного раство"аким образом,7= 1 + + = 22 + ";д = 22 5 мс м22 фОдновременно с закачкой тампонажно" го раствора производят циркуляцию про" мывочной жидкости через дополнитель" ную колонну с помощью цементировочно" го агрегата. Промывку осуществляют буровым раствором, обработанным пласти" шикатором (например, КССБ = 0,1-0,53 от объема жидкости). При закачке там" понажного раствора на манометре поддерживают положительное давление 0,2" 0,5 МПа. Производительность закачки Ц = 20 л/с. При нагнетании последней порции тампонажного раствора дополни" тельная колонна допускается до поса" дочного седла и закачка тампонажного раствора прекращается. При этом про" должительность цементироеания состав 1 т,р. ляет примерно 20 мин (= - - -=Я22 5= " = 20 мин). Циркуляция промы"0,02вочной жидкости через колонну НКТ продолжается до полного вымыва тампа" нажного раствора, поступившего внутрь обсадной колонны. Подъем колонны НКТ осуществляют через три часа после на" цала цементирования (продолжитель" ность цементирования " 20 мин, плюс время схватывания тампонажного раст" вора ецс,= 2-40 ч). Формула изобретения 1. Способ обратного цементирова"ния обсадных колонн:, включающий спуск в1778274 Фие,Ю Гришановентал оставит ректор А. И отыльВ Юа ВВг ктор В. Гр ов Техред И. Ио Подписноеоткрытиям прид. 45 Заказ ч 170НИИПИ Гоеударст Тиражннога комитета ло и 3035, Москва, ЖЯТ СССР бретекиям аушская н оизэодствеиио-издательский кобннат "Патент"г.ужгород, ул. Гагарина 10 обсадную колонну дополнительной колонны на глубинуспуска обсадной колонны,эа" качку тампонажного раствора в заколонное пространство обсадной колонны с вы- . 5 теснением бурового раствора через ее внутренний канал, перекрытие обсад" ной колонны в ее нижней части и извле" чение дополнительной колонны, о т .- л и ч а ю ц и й с я тем, что, с це" 10 лью повыиения эектиености цементи" рования эа счет снижения вероятности разрыва сплоюности потока тампонажного раствора при его движении в зако"лонном пространстве, а также снижения 15 вероятности прихвата дополнительной колонны тампонажным раствором, поступившим: внутрь обсадной колонны, од новременно с закачкой тампонажного раствора в эаколонное пространство 20 обсадной колонны осуцествляют цирку" ляцию бурового раствора по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны, при этом цирку", ляцие бурового раствора осуществляют с переменным расходом во времени иэ условия обеспечения противодавления закачке тампонажного раствора 0,2" 0,5 ИПа в течение всего времени эа": качки, а после перекрытия обсадной колонны циркуляцию бурового раствора продолжают из условия удаления тампонажного раствора иэ обсадной колонны и в течение времени до окончания схватывания тампонажного раствора в эаколонном пространстве обсадной ко" лонны.2, Способ по и. 1, о т л и ч а ". ю ц и й с я тем что в качестве буро" вого раствора на осуществление цирку" ляции по дополнительной колонне и внутреннему каналу обсадной колонны используют промывочную жидкость с до бавлением в нее КССБ в количестве 0,1-0,53 от объема жидкости.