Способ крепления поглощающих горизонтов скважин в процессе бурения

(5)5 Е ЗОБ РЕТ СССР,М ин зи" Я 1 Х ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ПОГЛОЩАЩИХ ГОРИЗОНТОВ СКВАЖИН В ПРОЦЕСЕ БУРЕНИЯ(57) Использование; при бурении скважразличного назначения, Обеспечивает вможность повышения эффективности крпения за счет сокращения объемов смолсроков крепления, Сущность изобретеносуществляют спуск колонны бурильн Изобретение о,носится к бурению геологоразведочных, гидрогеологогических и геотехнологических скважин,Известен способ крепления скважин, включающий спуск металлической колонны труб с защитной металлический колонной, размещенной внутри нее, заполнение межтрубного пространства жидкостью и подачу тампонажного раствора в загрубное пространство через защитную металлическую колонну.Недостатком этого способа является то, что обсадка скважины такой колонной ограничены по ее глубине. Неметаллическая колонна соединена с металлической колонной с помощью фланцев и находится во время спуска колонны в подвешенном растянутом состоянии, Масса облегченной оболочки растет с увеличением глубины обсадки, поэтому глубина сгуска ее ограничена предтруб в скважину, Опре уровень жидкости в скв енте ее поглощения, По дителем в обьеме бури статическим уровнем с ной жидкости. Продаво нимают в объеме бури статическим уровн.м. смолы определяют по к щения, При 1Кп 8 и ствпяют в сроки не бол схватывания, при 8превышающие сроки ее формируюткрепящую о бурильной колонны до смолы. 2 ил. деляют статическии ажине и коэффицидают смолу с отверльной колонны над помощью продавоччную жидкость прильной колонны под Сроки схватывания оэффициенту паглоодачу смолы осущеее сроков начала ее Кп16 - в сроки, схватывания. Затем болочку вращением полного твердения елом прочности на разрыв материала, изкоторого она изготовлена. При превышенииэтого предела произойдет разрыв неметаллической колонны под собственным весом.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способкрепления поглощающих горизонтов скважин в процессе бурения, вкл 1 очающий спускколонны бурильных труб в скважину, подачусмолы с отвердителем в затрубное пространство и формирование крепящей оболочки бурильной колонной,Недостатком этого способа являетсянизкая эффективность крепления при наличии трещин в поглощающих горизонтах,большой расхода смолы и большие затратывремени на ОЗЦ.Целью изобретения является повышение эффективности крепленйя за счет сокращения обьемов смолы и сроков крепления.Сущность изобретения заключается вследующем. При бурении скважин вскрываются поглощающие горизонты и неустойчивые породы, которые требуют крепления.Крепление скважин осуществляют подачейсмолы с отвердителем в затрубное пространство в процессе бурения без извлечения бурильных труб, Для более 10качественного крепления поглощающих горизонтов, подачу тампонажного раствораосуществляют за счет избыточного давления продавочной жидкости находящейся вбурильных трубах. 15В зависимости от коэффициента поглощения подачу смолы осуществляют или вначале или после начала твердения. Послеподачи смолы с отвердителем в затрубноепространство на бурильные трубы передается вращающий момент без подачи промывочной жидкости до конца тверденияраствора,На фиг,1 изображена схема креплениястенок скважины через бурильные трубы; на 25фиг.2 - графики перехода смеси из одного.состояния в другое в зависимости от концентрации смолы и кислоты,Способ осуществляют следующим образом. Для крепления стенок скважины 30тампонажный раствор подают в затрубноепространство через бурильные трубы, Приэтом в качестве тампонажной смеси используют синтетические смолы типа МФ,МФ, КМФТ различных концентраций и 35пеноуретан, а в качестве отвердителя используют соляную кислоту. Перед подачейсмолы замеряют статический уровень жидкости в скважине и коэффициент ее поглощения, С учетом положения статического 40уровня в бурильные трубы закачиваетсярасчетное количество смолы и продавочнойжидкости, Подачу смолы в скважину осуществляют в определенный момент ее твердения по контрольной пробе на поверхности. 45В расчетный момент ведущая. штанга отворачивается, чем достигается доступ атмосферного давления в бурильные трубы. Позакону сообщающихся сосудов уровни жидкости в скважине и в трубах выравнивается, 50Продавочная жидкость выталкивает смолу взатрубное пространство в течение 3 - 5 с.За счет быстрого поступления и схватывания (5 - 20 с) смолы в зоне поглощения заодин цикл прорабатывается значительный 55интервал осложнения. Количество продавочной жидкости таково, что лишь выталкивает смесь из бурильных труб, непередавливая ее далеко в зону осложненияизбыточным давлением. Обьем тампонакной смеси и количество продавочной жидкости определяют положением статического уровня жидкости в скважине, ее глубиной и типом бурильной колонны. Объем тампонажной смеси ограничен обьемом бурильных труб, находящихся выше статического уровня жидкости, Объем продавочной жидкости равен объему бурильных труб, находящихся ниже положения статического уровня жидкости плюс объему насоса вместе с нагнетательным и всасывающим шлангами. Например, "для насоса НБ/40 это около 70 дм",Для предлагаемого способа крепления важно правильно выбрать момент подачи смеси в призабойную скважины, Целесообразно испольэовать смолу, разведенную в воде от 40 до 607 О При этом затвердевший камень обладает достаточной крепостью, чтобы закрепить неустойчивый интервал или ликвидировать поглощение. Область эффективного действия тампонажной смеси на. графике (фиг,2) ограничена треугольником ВСО, В 1 С 101, ВС 202. Если момент подачи смолы будет значительно левее точки "В" (В 1), то смола до того как наберет необходимые структурные свойства, будет унесена подземными водами за пределы скважины, Если момент подачи смеси будет правее точки О(02, 01), то перепада давления в системе снаряд-скважина не хватит для того, чтобы вытолкнуть смесь из бурильных труб, Избыточное давление, необходимое для выталкивания смолы из труб, обозначена на графике (фиг.2) линией Р, Положение этой линии зависит от глубины статического уровня подземных вод.Срок схватывания смолы не должен превышать 1 - 1,5 мин. При глубинах скважин от 500 до 1000 м и сроках схватывания смолы более 10 мин необходимо учитывать забойную температуру. При коэффициенте поглощения 1Кп8 момент подачи смолы в зону поглощения должен быть значительно левее точки "В" (фиг,2), а именно в начале срока схватывания смолы (в начале зоны "Г, С"), чтобы повысить проникающую способность смолы и иметь время на восстановление уровня, Чем выше Кп, тем правее точки В на графике (фиг,2) должен быть момент подачи смоль, т.е. при 8Кп16 смолу подают в поглощающую зону в сроки, превышающие сроки ее схватывания. При этом снижается средний диаметр проникновения смолы в зону поглощения, а следовательно и расход материалов.После подачи смолы в зону поглощения бурильные трубы вращают до твердения смолы в течение 5 - 30 мин. ориентируясьпо контрольной пробе или ваттметру Н, дожидаясь стабилизации затрат мощности. При этом нижняя часть бурильных труб смазывается смазкой КАВС, Затем проверяют эффективность тампона и либо повторяют 5 процесс, либо продолжают бурение скважины,Формула изобретенияСпособ крепления поглощающих горизонтов скважин в процессе бурения, включающий спуск колонны бурильных труб в 10 скважину, подачу смолы с отвердителем в затрубное пространство и формирование крепящей оболочки бурильной колонной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью . повышения эффективности крепления за 15 счет сокращения объемов смолы и сроков крепления, перед подачей смолы с отвердителем в затрубное пространство определяют статический уровень жидкости в скважине и коэффициент ее поглощения (Кп), а подачу смолы с отвердителем осуществляют в объеме бурильной колонны над статическим уровнем с помощью продавочной жидкости в объеме бурильной колонны под статическим уровнем и со сроками схватывания смолы, определяемым по коэффициенту поглощения, причем 1Кп 8 подачу смолы осуществляют в сроки не более сроков начала ее схватывания, при 8Кл16 - в сроки, превышающие сроки ее схватывания, а формирование крепящей оболочки осуществляют вращением бурильной колонны до полного твердения смолы,1786336 Г.Садык ргентал ставит е М ектор М,Ткач Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина едактор Техр д,Моаказ 240 ТиражВНИИПИ Государственного комитета и113035, Москва, ЖПодписноеизобретениям, и открытиям и ри ГККТ СС