Способ цементирования обсадной колонны
Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их цементирования. Цель - повышение эффективности процесса цементирования за счет снижения времени и средств при бурении скважин на суше при отсутствии поглощения. В обсадную колонну (ОК) до ее башмака опускают заливочную колонну, через которую осуществляют промывку и очистку забойной и заколонной частей ствола скважины промывочной жидкостью (ПЖ). Далее уровень ПЖ в ОК снижают путем заливки в ее устьевую часть жидкости большей плотности, чем плотность ПЖ. Затем закачивают в заливочную колонну цементный раствор (ЦР) и продавливают его за ОК. Одновременно через устье в кольцевое пространство между колоннами труб подают жидкость. Плотность ρ<SB POS="POST">ж</SB> заливаемой жидкости для снижения уровня ПЖ определяют по ф-ле ρ<SB POS="POST">ж</SB>=[(H-H)ρ<SB POS="POST">ц</SB>+(H-A)ρ<SB POS="POST">р</SB>]/H, где H - длина ОК H - расстояние от устья ОК до уровня ЦР в скважине A - превышение устья ОК над уровнем жидкости, выходящей из скважины ρ<SB POS="POST">ц</SB> - требуемая плотность ЦР ρ<SB POS="POST">р</SB> - плотность ПЖ в скважине. Величину снижения уровня жидкости H<SB POS="POST">X</SB> в ОК определяют по ф-ле H<SB POS="POST">X</SB>=[H(ρ<SB POS="POST">ж</SB>-ρ<SB POS="POST">р</SB>)+Aρ<SB POS="POST">р</SB>]/ρ<SB POS="POST">ж</SB>. Произв-сть Q<SB POS="POST">в.н</SB> подачи жидкости через устье в кольцевое пространство при продавке ЦР определяют по ф-ле Q<SB POS="POST">в.н</SB>=(V<SB POS="POST">ж</SB> @ /V<SB POS="POST">ц</SB>)<SP POS="POST">.</SP>Q<SB POS="POST">ц.н</SB>, где V<SB POS="POST">ж</SB> @ - объем жидкости, подаваемой через устье в кольцевое пространство при продавке ЦР V<SB POS="POST">ц</SB> - объем ЦР Q<SB POS="POST">ц.н</SB> - произв-сть подачи ЦР. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (51) 5 Е 2! В 33/13
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4624695/24-03 (22) 22.12.88 (46) 15.12.90. Бюл. № 46 (71) Крымское производственное геологическое объединение «Крымгеология» (72) И. Г. Хорюшин и А. И. Хорюшин (53) 622.245.42 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1273571, кл. Е 21 D 5/04, 1984.
Авторское свидетельство СССР № 1456537, кл. Е 21 В 33/13, 1987. (54) СГ1ОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их цементирования. Цель изобретения — повышение эффективности процесса цементирования за счет снижения времени и средств при бурении скважин на суше при отсутствии поглощения. В обсадную колонну (OK) до ее башмака опускают заливочную колонну, через которую осуществляют промывку и очистку забойной и заколонной частей ствола скваИзобретение относится к бурению скважин, в частности к способам их цементирования.
Цель изобретения — повышение эффекзивности цементирования за счет снижения времени и средств при бурении скважин на cvHI(. при отсутствии flofëoùåíHÿ.
На фиг. 1 показана скважина до подготовки к цементированию; на фиг. 2 — то же, в стадии подготовки к цементированию; на фиг. 3 — то же, в конечный период цементирования.
В пробуренный ствол скважины 1 спус кают обсадную колонну труб 2. а в нее до забоя спускают колонну заливочных труб 3
„„SU„„1613582 А 4
2 жины промывочной жидкостью (ПЖ) . Далее уровень Г1Ж в ОК снижают путем заливки в ее устьевую часть жидкости большей плотности, чем плотность ПЖ. Затем закачивают в заливочную колонну цементный раствор (ЦР) и продавливают его за ОК. Одновре— менно через устье в кольцевое пространство между колоннами труб подают жидкость.
Плотность р заливаемой жидкости для сни жения уровня ПЖ определяют Ilo ф-ле р,«=((Π— h)p,+(Ь вЂ” а)р(l ff, где Ц вЂ” длина ОК
h — - расстояние о-, устья ОК до уровня ЦР в скважине; а — превышение устья OK над уровнем жидкости, выходящей из cKBdiviHHHI; требу(мая плотность ЦР; р, плотность ПЖ в скважине. Величину снижения уровня жидкости h„n ОК определяют по ф-ле Й,=I Н(! — р„)+ар„)/(. Произв-сть ( подачи жидкости через устье в ко lblf(.âoñ пространство при продавке ЦР определяют по ф-ле (,=(1 /! „ ) Я где 1 объем жидкости, подаваемой через устье в кольцевое пространство при продавке ЦР; 1 (.б.ьем ЦР; Я вЂ” произв-сть подачи ЦР. 3 ил. неболыпого диаметра, например бурильных (колонна труб может заканчиваться долотом для лучшей очистки призабойной зоны or шлама, образуемого после спуска обсадной колонны ), через которую производят очистку и промывку забойной и заколонной частей ствола скважины до выравнивания параметров промывочной жидкости (фиг. 1) . Верхняя часть обсадной колонны не заполнена промывочной жидкостью, так как уровень выходящей из скважины жH;\KocTH обычно соответствует уровню земли или незначительно выщс за счет желобов.
Например, при строительстве скважин на нефть и газ незаполненная верхняя часть! (1)о 582
06гадной колонны o() авляет обычно 3 -6 м, и при бурении гидрог«ологичесh>(K скважин для цем«нтирования HO пр«, лага(мому способу на II(. риод цементирово ны 1 айог не составляет сложно(Tи г j«)ать Itp(Bbil)I(ние устья кглонны над устьем (ква кипы на !.5 м.
Д.)я >гу)цествл(ния способа зарлн(е готОвят жидког! ь большей ft КОГНШ и Ы. В процесс« ttp(>vtb)HK)t скважины др1гим It<1(0(03! (IH> Vl(f1 TH f)(1BO 06 b(ме 1>, <а гче г I(>ÃO V f)OH(!lb rK 1 дКО(Т >с« и 06са,(ной ко )OH)l(. Нонижа(lг 1< >,)ичипы /! < ((1>и I . <, I (. Il f)0и 5 f5(>;LH I 151 . Г<.". !l! I lit< ;! !Н) М Ь(ВОЧ;н)И ж И.jh03 ТИ И 5 0 )« ii LHO t k0.10)l и >l 1«! >,1(. (. ГHik«, >ОЙ rK 13, (h! ««1 1 н < (> ) (>„) ! 1Г(огноль <н>л««тяж(.гои к!1;(кагги, ч<"! жИ.Lh0< !», Нано,ltlrlK)ifj )яетгя;)О форму.н (// — /t )(1 I-! /I — (t )(b (Н ц // /1,— //(1 — <;,>)+а(1,, ("l Р ,ъ.! t H«)«К< I!!)flt3 6, ри .; Нь!, I I;>(> Il0>10ll!r>K! l1(1«Il I tlP0li0 )Н<>Г(, II;I<,! )> (it< !)0)x, t>ан) <и> )ан>г Н <1;Il )члк ><><, (НОИ k010)i!!bi Р(lг: Tltt (I! 0<,1«ч IL(vf< и")10!(> );., гьн>Рл, f:0 торый i!,10 L;I!;.)игш«1 "t; f1<) (. тв(>1 .5(! KO. IOHHOH 110 jill! м <1г) гн It <1 Р<1< ч(Гну K) ныг<>гу г уровнс м /!. 3 (я Ii ) «.ã :L«ktktf«>6p1Г1но)о iI«pj Гока )ц ч.н!ИО! p;I«.Нора )5 бури, lb)It>l(. Т руál>i и Н(! «3 B(li f)0 (нвочltоit iK)t (ко(l è игll0. )ь iI.!ОГНОГТЬН> Р ! !од ь« vl жи.(ког I и . апо.lit< ))ия и KOэс . !0I(í«ДО VгтьЯ в м Оч(. II Г <) ко li i(Ill и и I!" м(il . Tt1p0H;1 ki И я уhi«Ы Ьа«Г lt;I 110 p 31 ik. )ЬН Ы и I III T;> )I Ы I I КОД II )OLL<. Г« f):I« Г<>HHH<> OT >> Г 1 ЬЯ I < > 3 РОИ Н >! (и м(II! IOI О рл(THOpH f> < к ивжИН(, а lip(. Iit t!Il(ltil(у«Тt H 06«;<,Ift0!I h0 1!)It H!>I ll I j >!)ОВН(3) rht,L! <>«I li, lit I (1 LH )и«:I и 5 гкHажи )ы; гр«6у«ч:!я .! тног;.:1, чГ и и, < раг Г l>О р, 1; (1,, II.:O I HO(ТЬ it>tf30 lit<>li < Il lt(0< (И )< (h На ж H ff(.k 1 f)«<)V« ИVК) 11(. IÈ It))13 /1, (НI:rhгi!)15! ;)ОННЯ и 06г Ll!Oй h0,10flfi<. llpH ьч lт(<и!ши !i f!0,tk (-! 50 It!<«it rhit,)КО(I И rKH LK! «ÒHK) !. IOT НОГ Гt° . Н) (1 0)I P(. j« IHK)T ПО (РОР(5!УГ)(! 10 Окончании продавки бурильные трубы поднимаются из скважины. 1;!я равенства гидростатических давлений в обсадной колонн«и .5,> ней на уровне 5 башмака в течение всего процесса цементиpoBHHHÿ необкодимо, чтобы время на заполнение интервала /(„ было равно времени продавливания цементного раствора за колон ну, т. с. производительIIO«T) подачи жид КогтИ ЧЕРЕЗ У<тЬЕ В КОЛЬЦЕВОЕ ПРОСтРаНСт. 10 во между колонной труб (gp при продавке цеме)!т но(О рас гвора, осу(цествляемое вспомога3«.1! и! !м н(!гогом, онр«деляют из выражения (jr Ъ ч 15 гц (,/ „ произв<>дит«.)шнн ть цем«нтировочI10l0 На«О(.а. <>6 ь«ч жи.(к<н ги, подаваемой через z. ), гть«в кольц«ное про«тра))ство ч«ж,(у колоннами груб ири прОд;IHK«цемент)н>го раствора; 06.),е
)"(!кич 06разом, использование предлаГн< мог 1 спо <>6а ц«ментирования обсадной к<нн нны )н> сравненик> г известными поз2о B0,15<(Г гни <и гь ра KO.T цемента на одну ГK)3;lrhktkt3 ; ГНИЗИтЬ В H(СКОЛЬКО РаЗ ЗатРатЫ I5f>(ìf(ни!I;I )а 56уривание IL(>м«нтного камня в кол >ин«. IIOHtl(ить каче«TI<0 II«ìåíòèpîBàíèÿ, кроч«30(0, не гребуетгя ) гтановка обрат+Q l I 1 I « к . > ; 1 l I if t l
Формула азо6р< r< ния (// — h )pÄ- f-(h — а)р„ i .i< // /> 5 Г> длина обсадной колонны: расстояние От устья колонны до ;ровня цементного ра<твора в скваж H t I (; тр«6уемая It.н>т)н>сть ц«ментного f);3(Tf<0PB; (.Ио«06 цем«нтироиания о6садной колонны, иклншаю!ций гну(к заливочной ко;55,I<>tiki),t в <>6гпдHvK> ко I(>Hну д0 ее башMàêа, и(1 >мынку ки,(к(н (ью, закачку в заливочную к >.И>ипу lie <. н)н<н О р; ство))а и последуюи;;н> !Ip<>,j;tt >36, <>г.lt«а)0« и!)0» T(M, )т<«, целью иовыill(. IlHH «фф кгинности процесс; Н«м«нт ))роилни>! <а I(T гни кения вр и HH и сре>(ств при (р«нии скнлжи! !t гvtt)«при отсутствии и >г,н><ц«ния, (и ред:!Од;<чей ц м(нтHOI о f1 3:I.tètt,k(v!0é клдкости для (ни к ния уровня 5Q з 0(>гilijklOй колонн« Oi)P(j(лЯ>о(f)0 фоРмУле l613582 где 1 С Риг. 2 4Ьг. 1 Составитель В Нику. ин Редактор M. Петрова Текрсд А Крана к Корр(ктор Л )(5p«; р Заказ 3871 Тира к 472 11однисное ВНИИПИ Государственного коми гета но нзобр(«ниии и от(р.и(ни; ill i I I(II I ((.(. I I 13035, Москва,,Ж вЂ” 35, Рау гис: и:,нб, д 4 Производственно-издательский комбина- «П((тент», I l ж(о(сод.,;. I,h; р;,i I(II а — превы и ение устья колонны над уровнем жидкости, выходящей из сква жины: рр — — плотность промывочной жидкости в скважине, 5 величину h, снижения уровня жидкости в обсадной колонне определяют по формуле (2) Р.с а производительность („подачи жидкости через устье в кольцевое пространство между колоннами тру(3 црн прилавке цсм(нти О го р э c T B() p 3 o I I p(. де,т я ют и 3 II hl p a ih (н н я ма q-- ч Я" S обьем жидкости потава(мой черс ( уетЬс В К(И1ЬПЕНОЕ НРОС-,раиетВО между h(.(I(IIIII;Idyll труб llpll прилавке цементного раствора; объем Il(мснтного раствора; ПРОИЗВОДИтСЛЬ гцетЬ ПОДаЧН ЦЕМСНтного раствора
