Способ для изоляции зон поглощений промывочной жидкости методом сухого тампонирования и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения - повышение качества изоляции зон поглощений и сокращение затрат времени. Способ включает загрузку сухой тампонажной смеси и добавок поверхностно-активных веществ и стабилизаторов в контейнер, насыщение тампонажной смеси газом или воздухом под давлением, равным гидростатическому давлению в скважине в зоне поглощений, доставку контейнера в зону, выдавливание, перемешивание с водой и задавливание смеси в стенки скважины. Устройство содержит спускаемый на трубах контейнер (К 1). В верхней части К 1 установлены штуцер с обратным клапаном 12, поршень 2, отражатель 7 и долото 8, а в нижней - пробка 10. Поршень 2 выполнен с радиальным и осевым 3 проходными отверстиями и имеет подпружиненный палец 4, перекрывающий отверстия. К 1 выполнен с футеровкой 9 на внутренней поверхности, а его полость под поршнем 2 связана с полостью штуцера. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 E 21 В 33!13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10

ГОСУДж СТВЕННЫй KOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4329552/23-03 (22) 12.10.87 (46) 30.12.89. Бюл. 8 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки Всесоюзного производственного объединения "Союэгеотехника" (72) Л.С.Стреленя (53) 622.245.42 (088.8) (56), Авторское свидетельство СССР

У 451835, кл. E 21 В 33/13, 1973.

Коваленко В.И. Таблетирование тампонажных материалов — перспективы направления развития метода сухого тампонирования. вЂ, Экспресс-инФормация ВИЭМС. Техника и технология геологоразведочных работ, организация производства. Вып.5, M., t985, с. 17-21.

Авторское свидетельство СССР ,У 1033712, кл. Е 21 В 33/132, 1982. (54) СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ПОГЛОЩЕНИЙ

ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ СУХОГО

ТАМПОНИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения — повышение качества изоляции эон поглощений и сокращение затрат времени ° Способ включает загрузку сухой тампонажной смеси и добавок поверхностно-активных веществ и стабилизаторов в контейнер, насыщение тампонажной смеси газом или воздухом под давлением, равным гидростатическому давлению в скважине в зоне поглощений, доставку контейнера в зону, выдавливание, перемешивание с водой и эадавливание

„.SU„„1 532684 А 1

2 смеси в стенки скважины. Устройство содержит спускаемый на трубах контейнер (К) 1. В верхней части К 1

3 1532684 4 установлены штуцер с обратным клапа- ет подпружиненный палец 4, перекрываном 12, поршень 2, отражатель 7 и ющий отверстия; К 1 выполнен с футедолото 8, а в нижней " пробка 10. ровкой 9 на внутренней поверхности, Поршень 2 выполнен с радиальным и а его полость под поршнем 2 связана осевым 3 проходными отверстиями н име- с полостью штуцера. 2 с.п.ф-лы, 1ил.

Изобретение относится к бурению. скважин, в частности к способам и устройствам для тампонирования сква, жин, 15

Цель изобретения — повышение ка, ÷åñòâà изоляции зон поглощения и сок ращение затрат времени.

На чертеже представлено устройст во для изоляции эон поглощений, об-. 20 щий вид.

Устройство включает контейнер 1, в верхней части которого установлены

:поршень 2 с радиальным и осевым отверстиями 3, перекрытыми пальцем 4, имеющим сквозное отверстие 5 и пружину 6, отражатель 7 в виде шнек@, долото 8. На внутреннюю поверхность контейнера нанесена футеровка 9, не доходящая до низа контейнера 1 на тол- 30 щину пальца 4. Для удержания во время спуска сухой тампоиажной смеси контейнер внизу снабжен пробкой 10 со срезным штифтом 11. В верхней части контейнер снабжен штуцером с обратным клапаном 12. В контейнере выпол35 нен канал 13, соединя ций его внутреннюю полость под поршнем с полостью, штуцера. В.крышке 14 устройства име- ется отверстие под трубу 15 с упором

16 и отверстием 17 для прохода промывочной жидкости в полость над поршнем. Труба 15 связана с бурильной колонной и поршнем 2. Полость под поршнем заполняется тампонажиой смесью 13. 45

Способ изоляции зон поглощений осуществляется с применением устройства следующим образом.

Во внутреннюю полость контейнера

1, когда поршень 2 находится в крайнем верхнем положении при снятой пробке 10, загружают сухую тампонаж- . ную смесь 1& с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ) и стабилизаторов (снаряд переворачивают для

55 удобства пробкой 10 в верхнее положение). Вставляют пробку 10 и предох, ранительный (срезной) штифт 11. Затем устройство нижней частью опускается

1 в скважину, а через штуцер с клапаном

12 от источника сжатого газа (воздуха) производится насыщение тампонажной смеси 18 газом, В качестве источника сжатого газа могут использоваться компрессоры, баллоны со сжатым газом и т.д. Величина давления при насьнцении зависит от гидростатического давления столба промывочной жидкости в зоне осложнения скважины и должна соответствовать этому давлению. Если давление при насыщении меньше гидростатического давления промывочной жидкости в скважине, то давление при выдавливании сухой тампонажной смеси из контейнера увеличивается на разность этих давлений. Поэтому допустимые колебания давления насьпцения смеси воздухом оцениваются максимальным давлением, развиваемым применяемым насосом для промывки скважин на конкретном объекте. Создавать давление в контейнере выше гидростатичес» кого нецелесообразно.

Затеи устройство опускают в зону осложнения на бурильных трубах. Через бурильные трубы начинают прокачивать промывочную жидкость, которая, выходя из отверстий 17 в трубе 15, cosдает давление на крышку 14, вследствие чего контейнер 1 начинает двигаться вверх. Это движение передает давление на тампонажную смесь, насыщенную воздухом. Вследствие подвижности тампонажной смеси давление передается на пробку 10, происходит срез штифта 11 н выдавливание тампонажной смеси 18. При движении контейнера f вверх, в момент, когда палец 4 поршня 2 выйдет ниже футеровки 9, отверстие 3 в поршне 2 совместится с отверстием 5 в пальце 4, что позволяет прокачивать через дол@то 8 промывочную жидкость. Затем, вращая долото с помощью бурильных труб, перемешивают тампонажную смесь и принудительно шнековым отражателем

7 з щавливают в трещины горной поро1532684 ды. Таким образом, вся операция по тампонированию осуществляется за один рейс тампонажного снаряда.в зону осложнения. Поскольку в тампонажной смеси нет полиэтиленовой пленки, то качество таипонирования улучшается за счет лучшей адгезии и хорошего проникновения в трещины, увеличивается скорость операции по перемешиванию и продавливанию в трещнны скважины.

Кроме того, насыщенная воздухом тампонажная сиесь при перемешивании с водой в присутствии поверхностноактивных веществ и стабилизаторов образует аэрированную тампонажную смесь, которая обладает дополнитель-. ными преимуществами: при течении такой смеси по трещинам проявляется 20 эффект Жамена, заключающийся в повышении сопротивления на прокачку при наличии пузырьков газа. Это способствует увеличению закупоривающей способности тампонажной смеси и уменьшается вероятность размыва этой смеси до полного ее отверждения — превращения в тампонажный камень.

Футеровка 9 внутренней поверхности контейнера 1 материалом, к которому не прилипает тампонирующая смесь (как сухая, так и в виде суспензии), обеспечивает повышение надежности выдавливания тампонажной смеси в зоне осложнения и повьппает удобство эксплуатации за счет облег35 чения очистки. Футеровка в контейнере может быть выполнена из фторопластовой трубы (например, из фторопласта Ф"4), а также из полиэтиленовых труб или специального состава.

Например, эона поглощения мощностью 3 м находится на глубине 200 и, статический уровень промывочной жид, кости (вода) 100 м.

В этом случае загружают контейнер длиной 4 и быстросхватывающейся смесью в том порядке,- как это описано выше. От баллона со сжатым газом через редуктор производится насыщение таипонажной смеси при давлении -,1 ИПа (давление выбрано по величине статического уровня в скважине — давление насыщения приближенно должно быть равно гидростатическому давлению столба промывочной жидкости). По этому давлению подбирается и .тип срезного штифта 11 при стопорении пробки 10.

Затем контейнер на бурильных трубках спускается в нижнюю точку зоны осложнения (перекрытие в верхней и нижней частях зоны осложнения должно быть не менее 0,5 м). В бурильные трубы начинают подавать воду - этим давлением выдавливается тампонажная смесь при одновременном медленном поднятии тампонажного устройства. В этом случае скважина в зоне осложнения заполняется тампонажныи составои.

Далее смесь БСС разбуривается, перемешивается с водой и шнековым устройством продавливается в трещины зоны осложнения. После затвердевания тампонажной смеси (через 2-4 ч) в скважине можно проводить дальнейшие работы (углубление скважины, геофизические исследования и т.д.).

Ф о р и у л а изобретения

1. Способ изоляции зон поглощений промывочной жидкости методом сухого тампонирования, включающий загрузку сухой тампонажной смеси в контейнер, доставку последнего в зону осложнения, выдавливание, переиешивание с водой и задавливание тампонажной смеси в стенки скважины, о т л и ч а ю— шийся теи, что, с целью повышения .качества изоляции зон поглощений и сокращения затрат времени, добавляют поверхностно-активные вещества и стабилизаторы в тампонажную смесь и насьпцают последнюю после загрузки контейнера газом или воздухом под давлением, равным гидростатическому давлению в скважине в зоне поглощений.

2. Устройство для изоляции зон поглощений нроиывочной жидкости методом сухого таипонировання, включающее спускаемый на трубах контейнер с тампонажной смесью, в верхней части которого установлены поршень с радиальным и осевым проходными отверстиями и подпружиненным пальцем, перекрывающим отверстия, отражатель и долото, а в нижней — пробка, о тл и ч а ю щ е е с я теи, что, с целью повышения качества изоляции зон поглощений и сокращения затрат времени, оно снабжено установленным в верхней части контейнера штуцером с обратныи клапаном, при этом контейнер выполнен с футеровкой на внутренней поверхности, а полость штуце- ра связана с полостью контейнера под поршнем.