Способ цементирования скважины

 

Изобретение относится к способам цементирования обсадных колонн в скважинах . Цель - повышение качества цементирования за счет исключения продольной деформации обсадной колонны в начальный период ожидания затвердевания цемента. В скважину спускают обсадную колонну , закачивают в затрубное пространство скважины цементный раствор. Затем в обсадной колонне создают избыточное давление , равное разности гидростатических давлений на забое скважины столбов цементного раствора и жидкости затворения цемента, и замеряют положение низа обсадной колонны. В период ожидания затвердевания цемента снижают избыточное давление в колонне по мере уменьшения давления в заколонном пространстве, поддерживая неизменное положение низа обсадной колонной. Как бы давление в заколонном пространстве скважины не изменялось во времени, обсадная колонна по данному способу будет всегда зацементирована с неподвижным башмаком в начальный период ожидания затвердевания цемента. 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 В 33/14

ГОСУЛАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1:; < -,-г вь : .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4686442/03 (22) 04.05,89 (46) 30.06.91. Бюл. N 24 (75) Г. П. Зубов, И. Ф. Попов и M. Ф. Ситников (53) 622,245,42(088.8) (56) Булатов А. И.„Аветисов А, Г. Справочник инженера по бурению, M.: Недра, 1985, с.

54.

Авторское свидетельство СССР йг 1257167, кл, Е 21 В 33/14, 1984. (54) СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к способам цементировэния обсадных колонн в скважинах, Цель — повышение качества цементирования за счет исключения продольной деформэции обсадной колонны в начальный период ожидания эатвердевания

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к способам цементировэния обсадных колонн в скважинах.

Цель изобретения — повышение качества цементирования за счет исключения продольной деформации обсадной колонны в начальный период ОЗЦ.

Нэ чертеже представлена схема реали-зации данного способа.

Способ цементирования скважины осуществляется следующим образом.

На заливочную головку 1 устанавливают лубрикатор 2 и пропущенную через него и блок 3 стальную проволоку от лебедки 4

„,5lJ,„, 1659631 А1 цемента, В скважину спускают обсадную колонну, закачивэют в зэтрубное пространство скважины цементный раствор. Затем в обсэдной колонне создают избыточное давление, равное рэзности гидростатических давлений нэ забое скважины столбов цементного раствора и жидкости ээтворения цемента, и замеряют положение низа обсадной колонны. В период ожидания затвердевэния цемента снижают избыточное давление в колонне по мере уменьшения давления в заколонном пространстве, поддерживая неизменное положение низа обсадной колонной. Как бы давление в заколанном пространстве скважины не изменялось во времени, обсадная колонна по данному способу будет всегда зацементирована с неподвижным башмаком в начальный период ожидания зэтвердевэния цемента. 1 ил. соединяют с продэвочной пробкой 5, При продавке цементного раствора в затрубное пространство проволока вслед зэ пробкой пропускается в колонну труб 6. Лебедку при этом растормаживают. После получения сигнала "Стоп" в колонне труб с помощью цементировочного агрегата 7 или ручного насоса 8 создают давление Р ЗБ, равное разности величины гидростэтического давления столба цементного раствора в скважине

Рц,; и величины гидростэтическога давления столба жидкости зэтворения цемента

Р„,, (Р„36 = Р„,, — Px. ). т.е, колонну труб сразу же растягивают до положения, като! Ql

Q () !, >

1659631 рое она замяла бы после своего удлинения в процессе снижения давления в скважине при отсутствии избыточного давления в заливочной головке. Расчет величины укаэанных давлений при подъеме цементного раствора до устья скважины производится по известным срецним плотностям цементного раствора р ц и жидкости затворения

Цемента Рж(Рц,r. =- Рц цп; Рж,r. =Р,<. g h), где 9 — ускорение свободного падения; t1 — глубина по вертикали спуска эксплуатационной колонны.

В случае, если подьем цементного раствора до устья скважины не производится и столб цементного раствора является составным (вверху буровой раствор, за ем гельцемент, а ниже него портландцемент), то величины Рц,г, и Р <,г, должны определяться с учетом плотностей указанных сред (буровой раствор, гельцемент, портландцемент), высот их столбов в затрубном пространстве скважины и плотностей жидкостей затворения гельцемента и портлэндцемента, После этого проволоку натягивают постоянным во времени усилием 50 — 100 кг, для чего на нее устанавливают захват 9, на который вешают груз 10. Затем на проволоке ставят метку 11, величину вертикального перемещения которой определяют с помощью датчика 12 перемещения и показыва ощего измерительного прибора 13, При отсутствии датчика и измерительного прибора перемещение метки фиксируют визуально, При уменьшении давления в заколонном пространстве скважины колонна труб удлиняется, и метка перемещается вниз, Для исключения удлинения колонны давление в ней уменьшают путем выпуска жидкости из колонны через вентиль i4 в таком объеме, чтобы ме п<а в начальный период ОЗЦ (1,5-2,0 ч) оставалась в заданном положении. Точность измерения величины перемещения метки должна составлять 2-3 мм, что легко осуществляется не только с помощью датчиков перемещения (часового типа, емкостных, индукционных или контактных), но и визуально. Для повышения точности измерения величины перемещения низа цементируемой колонны труб в результате измерения вводят поправку на удлинение измерительной проволоки при повышении температуры в скважине в начальный период ОЗЦ. После сии>кения избыточного давления в колонне до нуля, т.е. окончания процесса снижения давления в

55 жин совпадают, глубины скважин и технология их цементирования на данном месторождении не изменяются, то избыточное давление в колоннах в дальнейшем изменяют согласно полученному обобщенному графику, Однако, как бы давление в эаколонном пространстве скважины не изменялось во времени, эксплуатационная колонна по данному способу будет всегда зацементирована с неподвижным башмаком в начальный период ОЗЦ.

Из вышеуказанного видно, что существующая технология цементирования скважин при использовании способа изменяется мало, тэк как включает 8 себя лишь дополнительные операции по измерению деформации колонны труб и их устранению путем изменения внутриколонного давления.

Формула изобретения

Способ цементирования скважины путем спуска в нее обсадной колонны, закачки в затрубное пространство скважины цементного раствора, создания в обсадной колонне избыточного давления и ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ), о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества цементирования за счет исключения продольной деформации обсадной колонны в начальный период ОЗЦ, после закачки цементного раствора в затрубное пространство скважины в Обсадной колонне создают избыточное давление. равное разности гидростатических давлений на забое скважины столбов цементного раствора и жидкости затворения цемента, замеряют положение низа обсадной колонны и снижают избыточное давление в колонне по мере уменьшения давления в заколонном пространстве, поддерживая неизменное положение низа обсадной колонны, ° затрубном канале скважины, давление в колонне с помощью насоса 8 увеличивают до

0,5 — 0,6 МПа и натяжением лебедки отсоединяют измерительную проволоку от продавочной пробки. Для этого место их соединения делают ослабленн ым. После наматывания проволоки на лебедку, снятия лубрикатора и заливочной головки в скважине проводят последующие работы.

10 По результатам описанных экспериментов на 10-15 скважинах строят графики зависимостей избыточного давления в колоннах от времени после сигнала "Стоп".

Если указанные графики для разных сква1659631

Составитель Е.Молчанова

Редактор, М, Бандура Техред M.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ. 1828 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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