Способ тампонирования скважины

 

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение качества проведения тампонажных работ. Сущность способа заключается в том, что при тампонировании скважин контейнер заполняют тампонажным материалом и доставляют его в заданный интервал скважины с помощью колонны бурильных труб. Затем выдавливают тампонажный материал из контейнера и внедряют его в стенки скважины. Внедрение тампонажного материала в стенки скважины осуществляют путем вращения и расхаживания контейнера. Вращение и расхаживание контейнера начинают сразу после начала схватывания тампонажного материала и продолжают до конца его твердения. Амплитуда расхаживания контейнера находится в пределах 0,5 - 1,5 м, а частота вращения контейнера при движении его вниз больше, чем при движении вверх. Внедрение тампонажного материала в разрушенные стенки скважины посредством гидродинамического давления жидкости и собственной вязкости состава, а также разработка и стабилизация зазора на границе контейнер-смесь расхаживанием и вращением с переменной частотой позволяют не только надежно, но и равномерно тампонировать стенки скважины в кольцевом зазоре, ствол скважины при этом принимает номинальный диаметр. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 В 33/13, 33/132

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r1Q ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4468247/24-03 (22) 17.06.88 (46) 23.04.90. Бюл. У 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки Всесоюзного промьппленного объединения "Союзгеотехника" (72) А.П, Руденко и А.С. Елшанский (53) 622.245.42(088.8} (56) Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах.

М,: Недра, 1980, с. 258-26!.

Авторское свидетельство СССР

Р 972048, кл. Е 21 В 33/132, 1981, (54) СПОСОБ ТАМПОНИРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной промьппленности..Цель — повышение качества проведения тампонажных работ, Сущность способа заключается в том, что при тампонировании скважин контейнер заполняют тампонажным материалом и доставляют его в заданный интервал скважины с помощью колонны бурильных труб, Затем выдавливают тампоИзобретение. относится к горной промьппленности, а точнее к сооруже- . нию скважин, и может быть использовано при тампонировании последних, Цель изобретения — повышение качества проведения тампонажных.,работ, Сущность способа заключается в том, что при тампонировании скважины проводят заполнение контейнера тампонажным материалом и доставляют его в заданный интервал скважины с помощью колонны бурильных труб, выдавливают

ÄÄSUÄÄ 1559111 А I.2 нажный материал из контейнера и внедряют его в стенки скважины. Внедрение тампонажного материала в стенки скважины осуществляют путем вращения и расхаживания контейнера. Вращение и расхаживание контейнера начинают сразу после начала схватывания тампонажного материала и продолжают до конца его твердения. Амплитуда расхаживания контейнера находится в пределах

0 5-1,5 м, а частота вращения контейнера при движении его вниз больше, чем при движении вверх, Внедрение тампонажного материала в разрушенные стенки скважины посредством гидродинамического давления жидкости и собственной вязкости состава, а также разработка и стабилизация зазора на границе контейнер — смесь расхажива" кием и вращением с переменной частотой позволяют не только надежно, но и равномерно тампонировать стенки скважины в кольцевом зазоре, ствол скважины при этом принимает номинальный диаметр. 3 ил. с контейнера тампонажный материал и внедряют последний в стенки скважины путем вращения и расхаживания контейнера, при. этом расхаживание и вращение контейнера начинают сразу после схватывания тампонажного материала и продолжают до конца его твердения, причем амплитуда расхаживания находится в пределах 0,5-1,5 м, а частота вращения контейнера при движении его вниз больше, чем прп движении вверх.

1559111

На сриг. 1 представлено устройство для реализации способа в транспортном положении; на Лиг. 2 — то же, в момент тампонирования скважины с вращением и расхаживанием контейнера; на фиг. 3 — процесс дальнейшего углубления скважины.

Способ реализуется устройством, включающим колонну бурильных труб 1 и контейнер 2. В качестве контейнера 2 может использоваться колонковая труба с породоразрушающей коронкой 3, Между контейнером 2 и колонной бурильных труб 1 размещен расширитель

4 с обратным клапаном 5. Внутренняя полость колонны бурильных труб 1 связана гидравлически с внешним пространством посредством прямого клапана 6. Тампонажный материал 7 удерживается в контейнере 2 пробкой 8.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском в скважину контейнер 2 (колонковую трубу ) с породораз- 25 рушающей коронкой 3 перекрывают пробкой 8 из легкоразбуриваемого материала и заполняют контейнер 2 тампонажным материалом 7, Наружную поверх" ность контейнера 2 покрывают смазкой (например КАВС ) для экранизации контейнера от прилипания тампонажного материала и предотвращения возможности прихвата контейнера 2 тампонажным материалом. Производят спуск контейнера 2 на колонне бурильных труб I до заданного интервала скважины. Во время спуска колонна бурильных труб

I заполняется скважинной жидкостью через прямой клапан б Это необходи- 40 мо для того, чтобы в колонне бурильных труб 1 не было воздушных промежутков при нагнетании в них бурового раствора. Включают буровой насос и под давлением бурового раствора вы- 45 давливают тампонажный материал в затрубное пространство. Тампонажный материал 7 по вязкости превышает вязкость жидкости, находящейся в скважине для предотвращения их смешивания, а время ее схватывания H отвердения выбирается с учетом технологических бпераций по заполнению контейнера и спуску его в .скважину на заданную глубину. При заполнении затрубного

:пространства тампонажный материал 7, 55 поднимаясь вверх от забоя, проникает в поры и трещины стенки скважины под действием гидростатического давле" ния столба жидкости в затрубном пространстве скважины.

После окончания выдавливания тампонажного материала 7 из контейнера 2 (примерно 1-3 мин работы бурового насоса) выключают насос. Ожидают начала схватывания тампонажного материала (2-3 мин), ориентируясь по контрольной пробе, оставленной на поверхности и взятой во время приготовления смеси и при заполнении контейнера 2. Обратный клапан 5 предотвращает.поступление тампонажного материала внутрь контейнера 2 после-ее выдавливания и прекращения работы бурильного насоса. Когда тампонажн11й материал 7 схватился, но еще не за.твердел (по контрольной пробе), кон- I тейнер 2 начинают вращать вместе с колон.;ой бурильных труб 1, При этом между наружной поверхностью контейнера 2 и твердеющим тампонажным материалом образуется "зазор", который разрабатывают путем периодического расхаживания (вверх-вниз) при одновременном их вращении, Расхаживание осуществляют с амплитудой 0,5-1,5 м.

Б процессе расхаживания при движении вниз частоту вращения увеличивают, например, до 700 06/мин. При этом в скважине малого диаметра (59-93 мм) за счет трения и инерции вязкопластичной жидкости гидродинамическое давление достигает до 8,0 NHa, а тампонажный материал 7 внедряется в разрушенные стенки скважины. При движении колонны вверх в зоне тампонирования возникает разрежение, гидроди -амическое давление падает, а частоту вращения снижают до 200 об/мин, при этом оставшийся тампонажный материал

7 поднимается в следующий интервал тампонирования без страгивания уже внедренной в стенки тампонажного материала, Сочетание расхаживания колонны труб с одновременным ее вращением с переменной частотой способствует" наиболее быстрому и надежному креплению стенок неустойчивого интервала ствола скважины. После такой обработки интервала крепления {3-5 мин) включают буровой насос и возобновляют бурение скважины. С помощью расширителя 4 диаметр скважины в интервале тампонирования доводят до номинального.

1559111

Процесс тампонирования скнажийы осуществляется фактически без прекращения бурения, что повышает его производительность. Доставка тампонажного материала внутри контейнера в

5 скважину, выдавливание его в затрубное пространство с прекращением подачи бурового раствора и перекрытие внутренней полости колонны, а также выполнение условия — вязкость тампонажного материала выше вязкости жидкости, находящейся в скважине, все зто позволяет предотвратить разубоживание смеси, ее потерю во время транспортировки и приводит к повышению качества тампонирования, Внедрение тампонажного материала н разрушенные стенки скважины посредством гидродинамического давления О жидкости и собственной вязкости состава, а также разработка и стабилизация зазора на границе контейнерсмесь вращением колонны труб с переменной частотой и расхаживанием позволяет не только надежно, но и равномерно тампонировать стенки скважины в кольцевом зазоре, ствол скважины прн этом принимает номинальный диаметр.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Способ тампонирования скважины, включающий заполнение контейнера тампонажным материалом и его доставку в заданный интервал скважины с помощью колонны бурильных труб, выдавливание иэ контейнера тампонажного материала и внедрение последнего в стенки скважины путем вращения и расхаживания контейнера, о т л и ч а ю щ и Йс я тем, что, с целью повышения качества проведения работ, расхаживание и вращение контейнера начинают сразу после схватывания тампонажного материала и продолжают до конца его твердения, при этом амплитуда расхаживания находится в пределах от 0,5 до 1,5 м, а частота вращения контейнера при движении его вниз больше, чем при движении вверх.

1559111

Составитель Н. Чепига

Редактор А. Мотыль Техред М,дндык Корректор Н. Ревская

Заказ 826 Тираж 476 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101