Способ герметизации заколонного пространства

119) КЦ 111) (51) Е 1 В 1 Комитет Российской Федерации но патентам и товарным знакам ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТБНИЯ,";-;, -К ПАТЕНТУ фтттй- е ,(76) Шавыкин Сергей Иванович(57) Использование при ремонтно-изоляционныхработах в скважинах различного назначения. Способ обеспечивает повышение герметичности заколонного пространства за счет образования вторичных цементирующих продуктов. Сущность изобретения: на колонну периодически подают отрицательные и положительные. потенциалы с переменными параметрами Эту подачу осуществляют в три этапа На первом этапе подают знакопеременный потенциал с максимальной плотностью тока по положительному импульсу 10-20 А/м . Во второмгэтапе подают отрицательный потенциал с максимальной плотностью тока 0.1-0.3 А/м . На третьемгэтапе подают знакопеременный потенциал с максимальной плотностью тока по отрицательному импуа су 10-30 А/м . 1 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 МПредлагаемый способ относится к добыче и разведке жидких и газообразных полезных ископаемых с помощью скважин и может найти применение при эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, а также их подземных хранилищ,Известен способ ремонтно-изоляционных работ по исправлению негерметичности цементного камня, который производят закачкой растворов изоляционных материалов о скважности цементного кольца через отверстия в обсадной колонне. Прототипом предлагаемого изобретения является способ ремонта обсаженных скважин, о которых затрубный переток гидравлически не связан с объектом эксплуатации через эатрубное пространство ремонтируемой скважины, заключающийся в упрочнении затрубного пространства, которое осуществляется закачкой изоляционного материала в нарушении цементного кольца через отверстия о колонне,Процесс состоит иэ следующих этапов; устанавливают ниже перетока цементный мост в колонне, в районе перетока обсадную колонну вскрывают перфорацией, на колонне заливочных труб опускают и устанаоливают пакер, вызывают переток флюида за обсадной колонной, расчетный объем изоляционного материала закачивают в эаливочные трубы и через отверстия эа колонну, скважину герметизируют на время схватывания изоляционного материала, разбуриоают цементный мост для овода скважины о эксплуатацию. Несмотря на относительную трудоемкость, описанной операции. ее успешность редко превышает 50 оь из-за плохой приемистости ремонтируемых интервалов,Целью предлагаемого способа является повышение производительности и качества ремонта. Это достигается тем, что посредством периодического воздействия электрического поля на обсадную колонну в зоне упрочнения и прилегающий к ней по периметру глинистый пласт, вызывает электрофорез глинистых частиц и гелеобразных вторичных продуктов электролиза с запол. нением этими образованиями пустот заколонного пространства. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что с целью ликвидации негерметичности эаколонного пространства на обсадную колонну против глИнистых отложений периодически подается разнополярный электрический потенциал различной формы и продолжительности, эа счет электрофореза и цементирующих продуктов электролиза сквэжности заколонного пространства упрочняются в течение трех периодов предлагаемой методики. Предлагаемый способ соответствует критерию "новизна".Сравнение предлагаемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявать в них признаки, отличающие предлагаемый способ от прототипа, что позволяет сделать оывод о соответствии критерию "существенное отличие".Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, После завершения бурения скважины ее стеуки б закрепляются при помощи обсадной колонны 5, промежуток между обсадной колонной и стенкой скважины заполняется цементным раствором, который после затвердения превращается в цементный камень 2. В процессе эксплуатации или в результате некачественного цементажа цементный камень (заколонное пространство) приобретает некоторую проницаемость, которая способствует увеличению миграции 1 добываемого флюида иэ коллекторов 3, Для ликвидации этой миграции по кабелю 8 подается электроэнергия, которая через контактное устройство 7 и обсадную колонну 5 вводится в затрубное пространство против глинистого пласта 4 - изоляционной покрышки между коллекторами, Управление характеристиками тока воздействия осуществляется в блоке питания 9, а замыкание электрической цепи происходит через заземление 10.При проведении работ, по предлагаемому способу устранения негерметичности заколонного пространства, на интервалы упрочнения опускается специальное контактное устройство. На колонну против упрочняемого участка подаются различной полярности и формы электрические сигналы от источника, расположенного на поверхности, В заколонном пространстве и горных породах под действием электрическогдфполя происходят электрохимические и физико- механические процессы,В первый период обработки коллоидные частицы глин и продуктов электролиза транспортируются потоком флюида в пласты-коллектора, глинизируя и кальматируя их. а заколонное пространство насыщается коллоидными частицами. Под действием гравитационного поля крупные коллоидные частиць опускаются вниз, заполняя скважности заколонного пространства и по мере уменьшения циркуляции флюида, этот осадок упрочняется. Упрочнению может способствовать акустическое и тепловое поле, подаваемые на колонну о интс.рояле образо2001245 вания осадка, Использование пульсирующего тока питания контактов в пределах 10-20 А/м с преобладанием положительногго импульса при соответствующих соотношениях между их продолжительностью и 5 амплитудами не вызывает коррозии колонны и не нарушает ход злектрофоретической миграции дисперсных частиц, Продолжительность периода определяется прекращением перетока по данным шумометрии т,е. 10 при существующем перепаде давления, созданного при ремонтных работах, переток практически не обнаруживается.Второй период обработки заключается в подаче небольшого отрицательного потен циала на обсадную колонну, примерно соответствующему потенциалу катодной защиты, который способствует образованию противокоррозионной корки на поверхности колонны. Уменьшение тока при этой 20 обработке может служить критерием завершения образования осадка и прекращения периода обработки.Третий период заключается в электро- химическом упрочнении заколонного про Формула изобретенияСПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ЗАКОЛОННОГО ПРО. стРАнствА, включающий периодическую подачу на колонну отрицательных и поло жительных потенциалов с переменными параметрами в течение времени воздействия, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности заколонного пространства за счет образования вторич ных цементирующих продуктов, подачу на колонну отрицательных и положительных потенциалов осуществляют в три этапа,странства при этом нв обсадную колонну подается знакопеременный пульсирующий потенциал с преобладанием отрицательного импульса, как по величине так и по длительности, В этот период в районе колонны происходит катодное закрепление образовавшегося глинистого осадка, Средняя величина отрицательного потенциала ограничивается возможностью водородного насыщения материала обсадной колонны (водородная хрупкость) и вписывается в интервалы плотности тока 10-30 Аlм. Завершением процессе обработки могут служить данные по уменьшению тока на определенный процент при постоянном напряжении питания, Периоды воздействия, частоты и амплитуды сигналов электрического поля зависят от минералогопетрографического состава горных пород и химического состава флюидов.(56) Блажевич В,А. и др, Справочник мастера по капитальному ремонту скважин. М.: Недра, 1988, с. 57.Патент США Ь 2118669, кл, 204-23, 1938. при этом на первом этапе подают знакопе%ременный потенциал с максимальной плотностью тока по положительному импульсу 10 - 20 Аlм, на втором этапе подгают отрицательный . потенциал с максимальной плотностью тока 0,1 - 0,3 Аlм, а на третьем этапе подают знакопегременный . потенцул с максимальной плотностью тока по отрицательному им-. пульсу 10 - 30 А/м.2001245 Составитель С. ШавыкинТехред М.Моргентал Корректор М.Максимищинец Редактор Н. Семенова Заказ 3119 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул,Гагарина, 101