Способ бетонирования нефтяных и газовых скважин

 

Использование: бурение нефтяных и газовых скважин, в частности их бетонирование. Обеспечивает повышение эффективности способа. Сущность изобретения: перед закачкой бетонного раствора по схеме обратной циркуляции осуществляют закачку воды или воздуха в обсадную колонну. Закачку осуществляют под давлением. В последующем осуществляют сброс воды или воздуха. Сброс осуществляют со скоростью, обеспечивающей равенство объемных расходов сбрасываемой воды или воздуха и обсадной колонны и закачиваемого бетонного раствора. Это контролируют по манометру-вакуумметру. На устье поддерживают противодавление бетонной смеси. Его поддерживают регулировкой сброса воды или воздуха. Контроль за окончанием бетонирования осуществляют поплавком. Его спускают в обсадную колонну на медной проволоке глубинной лебедки.

Изобретение относится к области бетонирования нефтяных и газовых скважин.

Способ предложен взамен цементирования нефтяных и газовых скважин и основан на обратной циркуляции (1). В скважину закачивают мелкозернистый бетонный раствор в качестве тампонажного раствора. Заполнитель песок, крупностью не более 5 мм.

Предлагаемый способ бетонирования скважин отличается тем, что перед закачкой бетонного раствора в заколонное пространство осуществляют закачку в обсадную колонну воды или воздуха по расчету. Сброс из колонны воды (воздуха) обуслоавливает обратную циркуляцию.

Одновременно со сбросом воды (воздуха) в заколонное пространство закачивают бетонный раствор.

Сброс производят со скоростью, обеспечивающей равенство объемных расходов сбрасываемой воды (воздуха) и закачиваемого бетона.

Это равенство контролируют по манометру-вакуумметру на заколонном пространстве, поддерживая противодавление бетонной смеси на устье в пределах 0,01-0,02 МПа регулировкой сброса воды (воздуха).

Контроль за окончанием бетонирования осуществляют поплавком, который спускают в обсадную колонну на мерной канатной проволоке глубинной лебедки. Объем и массу поплавка подбирают так, что в буровом растворе поплавок тонет и останавливается в бетонном растворе.

По мере заполнения заколонного пространства бетонным раствором увеличивается перепад давления, обеспечивающий обратную циркуляцию.

При необходимости после бетонной смеси закачивают продавочную жидкость.

Технический результат.

1. Замена тампонажного цемента песком (другим заполнителем), в том числе песком из местных карьеров в количестве свыше 60% 2. Бетонную смесь закачивают в скважину в безнапорном режиме, что позволяет обеспечить большую нисходящую скорость бетонной смеси и высокое качество бетонирования. Такой режим позволяет применять пескосмесительные установки УСП-50 как для непрерывного приготовления бетонной смеси, так и для закачки ее в скважину. К УСП-50 подают цементный раствор, приготовленный по стандартной технологии цементировочными агрегатами и смесителями.

Две установки УСП-50 устанавливают ближе к устью скважины и от каждой прокладывают свою линию к скважине.

Израсходовав свой запас песка, эти УСП-50 принимают и перекачивают в скважину бетонную смесь от других УСП-50.

3. Сокращается срок операции за счет исключения операции закачки продавочной жидкости в обсадные трубы.

4. Практически снимаются ограничения по высоте бетонирования.

Для спуска поплавка на мерной проволоке крышку головки колонной цементировочной оборудуют сальником под мерную проволоку.

Поплавок подвешивают к грузу на тормозном рычаге и опускают на достаточную глубину с тем, чтобы вес мерной проволоки превышал выталкивающее проволоку усилие от давления на сальнике. Тормозной рычаг препятствует подъему поплавка относительно груза, т. е. восходящий в трубах поток не подбросит поплавок и не запутает мерную проволоку.

Состав бетонной смеси уточняют по результатам лабораторного анализа и пробной ее прокачки пескосмесительной установки УСП-50.

Также необходимо практически уточнить, на какой скорости спуска поплавка в буровом растворе сработает тормозной рычаг. Соответственно снизить скорость циркуляции в конце операции. Важно отметить, что при бетонировании до устья взятые с запасом материалы остаются в бункерах и могут быть использованы в дальнейшем, а песок не имеет срока хранения.

Воду сбрасывают через регулируемый штуцер, изготовление и расчет которого не представляют сложностей. Регулирование производят постоянно, т.к. по мере заполнения скважины бетонным раствором давление на головке колонной цементировочной постоянно повышается.

Формула изобретения

Способ бетонирования нефтяных и газовых скважин обратной циркуляции взамен их цементирования, включающий контроль за окончанием бетонирования, отличающийся тем, что в качестве тампонажного раствора применяют бетонный раствор, перед закачкой которого осуществляют закачку в обсадную колонну воды или воздуха под давлением с последующим их сбросом со скоростью, обеспечивающей равенство объемных расходов сбрасываемой воды или воздуха из обсадной колонны и закачиваемого бетонного раствора, которые контролируют по манометру-вакуумметру, при этом на устье поддерживают противодавление бетонной смеси регулировкой сброса воды или воздуха, а контроль за окончанием бетонирования осуществляют поплавком, который спускают в обсадную колонну на мерной канатной проволоке глубинной лебедки.