Способ подготовки скважин к цементированию

О П ИС А.Н.,И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл.2 Е 21 В 33/138 Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения В.А. Яковлев и И.В. Дияк Киевский ордена Ленина государственный университетим. Т.Г. Шевченко Министерства высшего и среднегоспециального образования Украинской ССР(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СКВАЖИН К ЦЕМЕНТИРОВАНИЮ Изобретение относится к технологии подготовки скважин к цементированию, в частности, при наличии в разрезе скважин зон поглощения буровых и цементных растворов, и может быть .использовано в нефтегазовой промышленности,геологии и горном . деле.Известны различные способы подготовки скважин к цементированию, заклю"О чающиеся в удалении глинистой корки слабыми растворами кислот типа НС 1 или в закалке в скважину 3-ного водного раствора полиакриламида с добавками гексарезерциновой смолы и 5 формалина 1).Однако эти способы не эффективны при наличии в скважине зон сильных поглощений буровых и цементных растворов, так как удаление глинис той корки со стенок скважины способствует еще большему увеличению поглощений.Наиболее близким к изобретению является способ подготовки скважин к 25 цементированию путем одновременной илИ раздельной закачки в скважину вымывающей и разделяющей фаз, входящих в состав буФерной жидкости или вязко-упругого разделйтеля (2). ЗО Однако этот способ при значительных поглощениях является недостаточно эффективным.Цель изобретения - создание способа подготовки скважин к цементированию в условиях наличия в геологическом разрезе зон сильных поглощений буровых и цементных растворовПоставленная цель достигается тем, что между вымывающей и разделяющей фазами продавливают закупоривающую фазу.В качестве закупоривающей фазы используется смесь Фильтроперлита с содержанием стеклофазы в пределах 96-98 и натриевого жидкого стекла с модулем 2,5-3 с добавлением воды до нрокачиваемой консистенции; Компоненты берутся в следующем соотношении, вес.Ъ: жидкое стекло 80-85, фильтроперлит 5-10, вода остальное.Фильтроперлит широко используется в технологии ряда производств химической, пищевой, нефтеперерабатывающей, фармацевтической и других отраслей народного хозяйства в качестве фильтровального порошка. По Физико-техническим показателям Фильтроперлит соответствует следующим осНовным требованиям: насыпной объемный вес - не более 150 кг/м 3, гранулометрический состав - полныйостаток на сите 0,075 мм не более 20, всплывающих частиц в воде по весу - не более 12.Открытая структура зерен Фильтроперлита и их гранулометрический состав обеспечивают хорошую смачиваемость и диспергирование фильтроперлита в жидком стекле. Равномерно распределяясь в жидкой фазе, зерна Фильтроперлита образуют большую и развитую структурную решетку. Этому. благоприятствует угловатая структура Фильтроперлита, В результате фильтроперлитосиликатные смеси обладают повышенной стабильностью, Взаимодействие в условиях пластовых температур между природным стеклом (фильтроперлитом) и жидким. стеклом в присутствии кремнийорганических соединений приводит к повышению вязкости состава и надежной кольматации поглощающего пла( а.Поэт у в качестве разделяющей фазы в данном способе используется жидкость.содержащая кремнийорганические соединения, например, водный раст вор этилснликоната натрия 1-2-ной концентрации в расчете на сухое вещество. Этилсликонат натрия выпускается промышленностью в виде 30-ного водноапиртового раствора.Состав твердого этилсиликоната натрия представлен следующей формулой: ИаО(ВБ 1(ОИа)01 пИа, В водном же растворе он, в основном, является мономером и отвечает формуле ВЯ 1(ОН) ОМа, где В - этил. В растворе также присутствуют в небольшом количестве димерные и тримерные молекулы. Плотность этилсиликоната натрия при 20 С г/см 1,19; содержание кремния (не менее) 4 вес.;сухой остаток 30 вес. щелочность (в пересчете на БаОН) 15Этилсиликонат натрия имеет щелоч. ную реакцию, неограниченно растворяется в воде, не смешивается с угле водородами. Использование водного раствора этилсиликоната натрия в качестве разделяющей фазы способствует также защите цементного раствора от преждевременного его охватывания при контакте с закупоривающей фазой, содержащй избыточное количество жидкого сФекла - ускорителя схватывания. Технологическая схема способазаключается в следующем.Перед цементированием обсаднойколонны в скважину сначала заканчивают вымывающую фазу, например2-5-ый водный раствор триэтаноламинаобеспечивающий вытеснение и вымывание глинистого раствора и коркииз эоны цементирования.Затем в скважину заканчивают расчетный объем закупоривающей фазы 1 О смеси жидкого стекла и фильтроперлита, которая заполняет очищенные трещины и каналы эоны ухода, задерживается в них благодаря высокойструктурообразующей способности и 15 задерживает закачиваемые впоследствии разделяющую Фазу и цементныйраствор. В качестве разделяющейФазы используют водный раствор этилсиликоната натрий, что способствуетпредотвращению преждевременного схватывания цемента и повышению, вязкости и структурообразованию эакупоривающей смеси.При контакте цементного растворас закупоривающей фазой в зоне уходаизбыточное жидкое стекло действуеткак интенсивный ускоритель схватывания цементного раствора. В результате в зоне поглощения образуетсяпрочная перемычка небольшого объе О ма, обеспечивающая проведение качественного цементирования с подъемом цемента до заданного уровня. Промышленное использование способа является экономически эффективным, что 35 подтверждается опытом его внедрениявсхарактеристика результатов испытания и оценка показателей.фильтроперлитосиликатные тампоны применяют при цементировании 1-хступеней эксплуатационных колоннна ряде скважин при наличии сильнопоглощающих горизонтов в свите медистых песчаников или араукаритовойсвиты верхнего карбона.45Фильтроперлитосиликатную смесь готовят в глиномешалке с добавлениемводы до прокачиваемой консистенции вобъеме до 4 м. Закачку в скважинусмеси производят цементировочными 5 О агрегатами с последующей закачкойразделительной воды в объеме 1 ми расчетного количества облегченногоцементного раствора.Состав и свойства Фильтроперлито силикатных смесей, испытанных прицементировании скважин, приведены втаблице., "ои х 1 е а х е в 1,3 о О х о дхх оац цсе о Е ханц ц х ах л Ц730955 Составитель В. БакшутовТехред А.Щепанская Корректор Г, Решетник Редактор Н. Горват Заказ 1484/18 . Тираж 626 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г Ужгород, ул. Проектная, 4 Тампонажная смесь поднята до проектного уровня, поглощений при этом не наблюдается. Предлагаемый способ является более эффективным по сравнению с известнымФормула изобретения1. Способ подготовки скважин к цементированию при наличии зон поглощения буровых и цементных растворов путем последовательной закачки в скважину вымывающей и разделяющей фаз, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью более эффективной изоляции зон поглощения, между вымывающей и разделяющей фазами продавливают закупоривающую фазу.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве закупоривающей фазы используют смесьвес.Ъ: жидкое. стекло 80-85; фильтроперлит 5-10 и вода остальное, а вкачестве разделяющей фазы - водный раствор силиконата натрия з 1-2 концентрации на сухое вещество,Источники информации,принятые во внимание :при экспертизе 10 1. Авторское свидетельство СССР9 402635, кл. С 04 В 21/00, 1971.2. Булатов А.И. и др Современное состояние и перспективные развития техники и технологии крепле-.3 ния нефтяных скважин, М ВНИИОЭНТ,1977, с. 14 прототип).