Способы установки цементных мостов

Устройство цементного моста в скважине

Устройство цементного моста в скважине требует проведения предварительной оценки и расчетов, поскольку от корректности результатов данного мероприятия во многом зависит дальнейший успех работы по бурению скважин.

Цементный мост представляет собой непроницаемую для газа, нефти и воды перемычку внутри скважины. Из названия очевидно, что в качестве материала для обустройства такой перемычки используется цементная смесь. Высота такого разобщающего отрезка может составлять несколько десятков метров, что необходимо для достаточно надежной и непроницаемой разобщающей перемычки.

Основной задачей создания подобного цементного стакана в стволе скважины является разобщение верхнего и нижнего объема полости колонны и сохранения стабильного показателя давления воздуха в нижней части.

Цели сооружения цементного моста:

• Ликвидация/консервация скважин,
• Проведение капитального ремонта скважины,
• Укрепление скважины малоустойчивой и склонной к разрушению и осыпанию части скважины,
• Борьба с поглощениями,
• Обеспечение возможности забуривания нового ствола,
• Переход на вышерасположенный объект.

В зависимости от конечных целей устройства цементного моста в скважине к цементному раствору предъявляются конкретные требования в зависимости от условий и целей проведения работ. Однако основное требование, которое предъявляется к цементному мосту – это высокие показатели прочности.

Например, при проведении работ по забуривании нового ствола цементный мост должен выдерживать осевую нагрузку около 3-6 МПа при одновременной промывке. Стоит отметить, что при забуривании нового ствола необходимо также соблюдение и требований к высоте моста, рассчитываемых для каждого объекта индивидуально.

Среди способов устройства цементных мостов можно выделить несколько наиболее популярных:

• транспортировка тампонирующего раствора по колонне бурильных труб,
• транспортировка состава с помощью желонок на специальных кабелях,
• использование заливочных труб для создания изолированного участка.

В целом устройство цементного моста весьма похоже на цементирование колонн, однако отличается значительно меньшим объемом использования тампонажного состава, отсутствием какого-либо оборудования на конце заливочной трубы и разделительных пробок.

Несмотря на внешнюю простоту проведения работ по устройству цементных мостов в скважине, на деле это достаточно трудоемкое и длительное мероприятие, которое также может быть связано с возникновением осложнений, а потому требует внимательного подхода и наличия опыта проведения работ.

Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:

СПОСОБ УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНОГО МОСТА В СКВАЖИНЕ Российский патент 2004 года по МПК E21B33/13

Описание патента на изобретение RU2235852C1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к установке цементных мостов в газовых и газоконденсатных скважинах в процессе их ремонта, консервации или ликвидации с помощью колтюбинговой техники.

Известен способ установки цементного моста в скважине, включающий закачку в заданный интервал тампонажного раствора, вымывание излишков тампонажного раствора, проведение ОЗЦ (ожидания затвердевания цемента), испытание цементного моста на прочность и герметичность [Справочная книга по текущему и капитальному ремонту скважин /А.Д.Амиров, К.АКарапетов, Ф.Д.Лемберанский и др. — М.: Недра, 1979. — С. 210-238].

Недостатком этого способа является невозможность установки цементного моста в газовых и газоконденсатных скважинах без их глушения, а также неизбежное загрязнение призабойной зоны пласта.

Известен способ установки цементного моста в скважине, включающий закачку в заданный интервал тампонажного раствора, вымывание излишков тампонажного раствора, проведение ОЗЦ, испытание цементного моста на прочность и герметичность [Басарыгин Ю.М., Макаренко Л.П., Мавромати В.Д. Ремонт газовых скважин. — М.: Недра, 1998. — С. 100-107].

Недостатком этого способа является невозможность установки цементного моста в газовых и газоконденсатных скважинах без их глушения, а также неизбежное загрязнение призабойной зоны пласта.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания изобретения, состоит в возможности установки цементных мостов без глушения скважин.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном способе установки цементного моста в скважине, включающем закачку в заданный интервал тампонажного раствора, вымывание излишков тампонажного раствора, проведение ОЗЦ, испытание цементного моста на прочности и герметичность, в отличие от известного в скважину, находящуюся под давлением, спускают до забоя с помощью колтюбинговой установки гибкую трубу, открывают задвижки на трубном и затрубном пространствах, ствол скважины заполняют через нее газовым конденсатом, башмак гибкой трубы поднимают до интервала установки цементного моста, приготавливают в блоке приготовления тампонажный раствор смешиванием цементного раствора с замедлителем схватывания и реагентом, повышающим текучесть раствора, закачивают через гибкую трубу вначале буферную жидкость, например метанол, в объеме 0,3-0,6 объема гибкой трубы, затем тампонажный раствор в необходимом для установки цементного моста объеме с продавкой его в скважину последовательно закачиваемыми буферной жидкостью и продавочным раствором, например, закачкой вначале метанола, в объеме 1,0-1,3 объема гибкой трубы, и затем газового конденсата, в необходимом объеме, но не более внутреннего объема гибкой трубы, до момента освобождения гибкой трубы от тампонажного раствора, после выдавливания из гибкой трубы тампонажного раствора приподнимают башмак гибкой трубы на 1 м выше “расчетной” головы цементного моста, производят срез головы цементного моста газовым конденсатом, подаваемым через гибкую трубу, и вымывание излишков тампонажного раствора в трубное пространство и оставление их там в жидком состоянии, после ОЗЦ спускают гибкую трубу до головы цементного моста и испытывают его на прочность, прикладывая нагрузку инжектором колтюбинговой установки через гибкую трубу усилием 4,0-5,0 кН, затем производят гидравлическую опрессовку цементного моста, после чего гибкую трубу извлекают из скважины.

На чертеже схематично изображено устройство для реализации данного способа.

Способ реализуется следующим образом.

В скважину, находящуюся под давлением, спускают с помощью колтюбинговой установки 1 гибкую трубу 2. При этом гибкая труба 2 спускается через направляющий желоб 3, инжектор 4, блок превенторов 5, фонтанную арматуру 6, лифтовую колонну 7, размещенную внутри эксплуатационной колонны 8, на глубину на 1 м выше забоя 9. После этого открывают задвижки на трубном 10 и затрубном 11 пространствах скважины, ствол скважины через гибкую трубу 2 заполняют стабильным газовым конденсатом, исключающим наличие в нем воды и водных растворов солей (СаСl₂, NaCl). Закачку стабильного газового конденсата производят из емкости 12 в необходимом для заполнения всего ствола скважины объеме с помощью насосной установки 13. В зимний период в скважину закачивают стабильный газовый конденсат, подогретый с помощью пароподогревательной установки 14 до плюсовой температуры. При отсутствии поглощения стабильного газового конденсата пластом проводят циркуляцию скважины до полной его дегазации, но не менее одного цикла. В случае неполучения циркуляции после закачки необходимого объема стабильного газового конденсата закачку его прекращают и приступают к выполнению следующей технологической операции. Заполнение ствола скважины стабильным газовым конденсатом предотвращает прямой контакт цементного раствора с продуктивным пластом, снижает степень загрязнения призабойной зоны пласта и замедляет сроки схватывания цементного раствора.

Затем гибкую трубу 2 приподнимают таким образом, чтобы ее башмак находился в заданном интервале установки цементного моста 15, но ниже башмака лифтовой колонны 7.

После этого в блоке приготовления тампонажного раствора 16 вначале приготавливают требуемый состав цементного раствора на водной основе плотностью 1700 кг/м 3 в необходимом для установки цементного моста 15 объеме. Необходимость прокачки тампонажного раствора через небольшое проходное сечение гибкой трубы 2 с целью недопущения преждевременного схватывания и закупорки сечения гибкой трубы 2 предъявляет к составу тампонажного раствора определенные требования. Во-первых, прокачиваемый через гибкую трубу 2 тампонажный раствор должен иметь больший, нежели при прокачке его через лифтовую колонну большего диаметра, срок схватывания. Во-вторых, он должен иметь повышенную текучесть. Поэтому в приготовленный цементный раствор добавляют замедлитель схватывания раствора и реагент, повышающий его текучесть. Полученный раствор тщательно перемешивают до получения однородной массы с параметрами: плотность — 1600-1650 кг/м 3 ; вязкость — 40-50 с. Срок схватывания полученного тампонажного раствора из опыта ремонта скважин на Ямбургском месторождении достигает 10 часов.

После приготавливления тампонажного раствора из емкости 17 закачивают через гибкую трубу 2 вначале буферную жидкость, например метанол, в объеме 0,3-0,6 объема гибкой трубы 2, затем тампонажный раствор в необходимом для установки цементного моста 15 объеме с продавкой его в скважину последовательно закачиваемыми буферной жидкостью и продавочным раствором, например, закачкой вначале метанола, в объеме 1,0-1,3 объема гибкой трубы 2, и затем газового конденсата, в необходимом объеме, но не более внутреннего объема гибкой трубы 2, до момента освобождения гибкой трубы 2 от тампонажного раствора. Стабильный газовый конденсат под воздействием буферной жидкости и тампонажного раствора выдавливается в трубное 10 и затрубное 11 пространства скважины, а часть — в продуктивный пласт 18, препятствуя проникновению в него тампонажного раствора.

Закачка метанола замедляет сроки схватывания цементного раствора и увеличивает его текучесть, а закачка газового конденсата обеспечивает создание гидростатического давления в стволе и предотвращает подъем головы цементного моста 15 выше требуемой высоты, необходимой для целей ремонта скважины, замедляет сроки схватывания цементного раствора.

После выдавливания из гибкой трубы 2 тампонажного раствора приподнимают башмак гибкой трубы 2 на 1 м выше “расчетной” головы цементного моста 15, производят срез головы цементного моста 15 стабильным газовым конденсатом, подаваемым через гибкую трубу 2, и вымывание излишков тампонажного раствора в трубное пространство 10. Оставляют скважину на период ожидания затвердения цемента (ОЗЦ) на 48 часов.

После ОЗЦ спускают гибкую трубу 2 до головы цементного моста 15 и определяют фактическое местоположение головы цементного моста 15. При необходимости следует нарастить цементный мост 15 заливкой тампонажного раствора без давления. После этого производят проверку цементного моста 15 на прочность, прикладывая при помощи инжектора 4 нагрузку на цементный мост 15 через гибкую трубу 2 усилием, не превышающим 4,0-5,0 кН. В случае потери циркуляции производят полный подъем гибкой трубы 2 на поверхность. Излишки тампонажного раствора остаются в трубном пространстве 10 в жидком состоянии и удаляются из скважины при вызове притока и отработки скважины на факел. Схватывание тампонажного раствора в трубном пространстве 10 не происходит из-за перемешивания излишков тампонажного раствора с метанолом и стабильным газовым конденсатом. Затем производят гидравлическую опрессовку цементного моста 10 на максимальное давление, ожидаемое на устье, но не более давления опрессовки эксплуатационной колонны 8. На Ямбургском месторождении максимальное ожидаемое давление на устье в настоящее время составляет 4,0-6,0 МПа.

По окончании испытаний цементного моста 15 на прочность и герметичность из скважины извлекают гибкую трубу 2.

Предлагаемый способ установки цементных мостов в скважинах, подлежащих ремонту, консервации или ликвидации, позволяет производить их установку без глушения скважины, снизить степень загрязнения призабойной зоны пласта, сократить продолжительность ремонтных работ в 5-6 раз, снизить затраты на проведение работ и стоимость ремонта скважины в 3-4 раза, облегчить работы по последующему ее освоению или расконсервации (разликвидации).

Похожие патенты RU2235852C1

Реферат патента 2004 года СПОСОБ УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНОГО МОСТА В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к установке цементных мостов в газовых и газоконденсатных скважинах в процессе их ремонта, консервации или ликвидации с помощью колтюбинговой техники. Обеспечивает возможность установки цементного моста без глушения скважины. Сущность изобретения: в скважину, находящуюся под давлением, спускают до забоя с помощью колтюбинговой установки гибкую трубу. Ствол скважины через гибкую трубу при открытых трубном и затрубном пространствах заполняют газовым конденсатом. После чего башмак гибкой трубы поднимают до интервала установки цементного моста. Приготавливают в блоке приготовления тампонажный раствор путем смешивания цементного раствора с замедлителем схватывания и реагентом, повышающим текучесть раствора. Закачивают через гибкую трубу вначале буферную жидкость, например метанол, в объеме 0,3-0,6 объема гибкой трубы, затем тампонажный раствор в необходимом для установки цементного моста объеме. Тампонажный раствор продавливают в скважину последовательно закачиваемыми буферной жидкостью и продавочным раствором, например, закачкой вначале метанола, в объеме 1,0-1,3 объема гибкой трубы, и затем газового конденсата, в необходимом объеме, но не более внутреннего объема гибкой трубы, до момента освобождения гибкой трубы от тампонажного раствора. После выдавливания из гибкой трубы тампонажного раствора приподнимают башмак гибкой трубы на 1 м выше “расчетной” головы цементного моста. Производят срез головы цементного моста газовым конденсатом, подаваемым через гибкую трубу. Вымывают излишки тампонажного раствора в трубное пространство. Излишки тампонажного раствора оставляют в трубном пространстве скважины в жидком состоянии. После ожидания затвердевания цемента спускают гибкую трубу до головы цементного моста и испытывают его на прочность, прикладывая нагрузку инжектором колтюбинговой установки через гибкую трубу усилием, не превышающим 4,0-5,0 кН. Затем производят гидравлическую опрессовку цементного моста. После чего гибкую трубу извлекают из скважины. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 235 852 C1

Способ установки цементного моста в скважине, включающий закачку в заданный интервал тампонажного раствора, вымывание излишков тампонажного раствора, проведение ОЗЦ – ожидания затвердевания цемента, испытание цементного моста на прочность и герметичность, отличающийся тем, что в скважину, находящуюся под давлением, спускают до забоя с помощью колтюбинговой установки гибкую трубу, открывают задвижки на трубном и затрубном пространствах, ствол скважины заполняют через нее газовым конденсатом, башмак гибкой трубы поднимают до интервала установки цементного моста, приготавливают в блоке приготовления тампонажный раствор смешиванием цементного раствора с замедлителем схватывания и реагентом, повышающим текучесть раствора, закачивают через гибкую трубу вначале буферную жидкость, например метанол, в объеме 0,3-0,6 объема гибкой трубы, затем тампонажный раствор в необходимом для установки цементного моста объеме с продавкой его в скважину последовательно закачиваемыми буферной жидкостью и продавочным раствором, например закачкой вначале метанола, в объеме 1,0-1,3 объема гибкой трубы и затем газового конденсата в необходимом объеме, но не более внутреннего объема гибкой трубы, до момента освобождения гибкой трубы от тампонажного раствора, после выдавливания из гибкой трубы тампонажного раствора приподнимают башмак гибкой трубы на 1 м выше “расчетной” головы цементного моста, производят срез головы цементного моста газовым конденсатом, подаваемым через гибкую трубу, вымывание излишков тампонажного раствора в трубное пространство и оставление их там в жидком состоянии, после ОЗЦ спускают гибкую трубу до головы цементного моста и испытывают его на прочность, прикладывая нагрузку инжектором колтюбинговой установки через гибкую трубу усилием 4,0-5,0 кН, затем производят гидравлическую опрессовку цементного моста, после чего гибкую трубу извлекают из скважины.

способ установки цементного моста в скважине

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам установки цементных мостов в скважине. При осуществлении способа спускают в скважину башмак на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) до нижней границы цементного моста. Причем перед спуском в скважину между колонной НКТ и башмаком устанавливают патрубок с радиальными отверстиями, выше которых патрубок оснащен кольцевой проточкой с кольцевым сужением, а ниже — посадочным седлом меньшего внутреннего диаметра, чем внутренний диаметр кольцевого сужения. Между цементным раствором и продавочной жидкостью устанавливают продавочную пробку с фиксирующей головкой, которая фиксируется в кольцевой проточке кольцевого сужения после закачки цементного раствора в затрубное пространство. После этого осуществляют подъем патрубка на колонне НКТ до верхней границы цементного моста и создают избыточное давление, достаточное для продавки продавочной пробки через кольцевое сужение и фиксации ее в посадочном седле с открытием радиальных каналов патрубка, через которые вымывают излишки цементного раствора. Исключается разбавление цементного раствора за счет герметичного перекрытия трубного пространства в колонне НКТ при подъеме патрубка до верхней границы цементного моста. 2 ил.

Формула изобретения

Способ установки цементного моста в скважине, включающий спуск в скважину башмака на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) до нижней границы цементного моста, закачивание через колонну НКТ цементного раствора и продавливание его продавочной жидкостью, подъем башмака с колонной НКТ до верхней границы цементного моста, промывку излишков цементного раствора и подъем башмака на безопасное расстояние от верхней границы цементного моста, отличающийся тем, что перед спуском в скважину между колонной НКТ и башмаком устанавливают патрубок с радиальными отверстиями, выше которых патрубок оснащен кольцевой проточкой с кольцевым сужением, а ниже — посадачным седлом меньшего внутреннего диаметра, чем внутренний диаметр кольцевого сужения, причем между цементным раствором и продавочной жидкостью устанавливают продавочную пробку с фиксирующей головкой, которая фиксируется в кольцевой проточке кольцевого сужения после закачки цементного раствора в затрубное пространство, и поднимают патрубок на колонне НКТ до верхней границы цементного моста, далее в колонне НКТ создают избыточное давление, достаточное для продавки продавочной пробки через кольцевое сужение и фиксации ее в посадочном седле с открытием радиальных каналов патрубка, через которые вымывают излишки цементного раствора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам установки цементных мостов в скважине.

Известен способ установки цементного моста в скважине, реализуемый при использовании устройства по (а.с. № 1539306, МПК Е21В 33/13, опубл. 30.01.90 г.). Для установки цементного моста в скважине, согласно описанию авторского свидетельства, предусмотрена закачка буферной жидкости плотностью 1300-1600 кг/м 3 , посадка нижней разделительной пробки 7 на нижнее посадочное седло 5, посадка верхней разделительной пробки 8 на посадочное седло 6 и подъем заливочной колонны над цементным мостом (описание а.с. № 1539306, колонка 4, абзац сверху).

Недостатками известного способа являются высокая плотность буферной жидкости 1300-1600 кг/м 3 , что потребует применения специальных дорогостоящих неорганических солей (бромида кальция и др.), сложность оборудования, используемого для осуществления способа, и обусловленная этим дороговизна и малая надежность способа, потому что в устройстве не предусмотрен способ двухсторонней фиксации обеих пробок, а также применение жидкостей высокой плотности, к которым предъявляются определенные требования и незначительная разница в удельных весах. В момент когда вахта КРС открывает устье, устанавливает гидроротор для подъема НКТ, происходит свободное перемещение моста (система стремится к равновесию), вследствие чего происходит смешивание жидкости с цементным раствором при подъеме заливочной колонны до верхней границы цементного моста по всей его высоте, все это приводит к увеличению водоцементного отношения и изменению основных параметров цементного раствора. В результате затвердевший цементный камень имеет низкую прочность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ установки цементного моста в скважине (В.А.Блажевич и др. Справочник мастера по капитальному ремонту скважин. М: «НЕДРА» 1985 г., с.165), включающий спуск башмака на колонне НКТ до нижней границы цементного моста, закачивание через колонну НКТ цементного раствора и продавливание его продавочной жидкостью, подъем башмака с колонной НКТ до верхней границы цементного моста.

Недостатком известного способа является то, что для осуществления данного способа предъявляются определенные требования как к скважинной, так и к продавочной жидкости, а также к цементному раствору, и незначительная разница в удельных весах. В момент когда вахта КРС открывает устье, устанавливает гидроротор для подъема НКТ, происходит свободное перемещение моста (система стремится к равновесию), потому что в устройстве не предусмотрен способ перекрытия трубного пространства и при подъеме НКТ до верхней границы цементного моста происходит разбавление цементного раствора как продавочной, так и скважинной жидкостью по всей его высоте, все это приводит к увеличению водоцементного отношения и ухудшению основных параметров цементного раствора. Таким образом, известный способ имеет низкую эффективность, связанную с низкой прочностью цементного камня.

Технической задачей изобретения является увеличение эффективности установки цементного моста в скважине путем исключения разбавления цементного раствора за счет герметичного перекрытия трубного пространства в колонне НКТ при подъеме патрубка до верхней границы цементного моста.

Задача решается способом установки цементного моста в скважине, включающим спуск в скважину башмака на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) до нижней границы цементного моста, закачивание через колонну НКТ цементного раствора и продавливание его продавочной жидкостью, подъем башмака с колонной НКТ до верхней границы цементного моста, промывку излишков цементного раствора и подъем башмака на безопасное расстояние от верхней границы цементного моста.

Новым является то, что перед спуском в скважину между колонной НКТ и башмаком устанавливают патрубок с радиальными каналами, выше которых патрубок оснащен кольцевой проточкой с кольцевым сужением, а ниже — посадочным седлом меньшего внутреннего диаметра, чем внутренний диаметр кольцевого сужения, причем между цементным раствором и продавочной жидкостью устанавливают продавочную пробку с фиксирующей головкой, которая фиксируется в кольцевой проточке кольцевого сужения после закачки цементного раствора в затрубное пространство и подъема патрубка на колонне НКТ до верхней границы цементного моста, далее в колонне НКТ создают избыточное давление, достаточное для продавки продавочной пробки через кольцевое сужение и фиксации ее в посадочном седле с открытием радиальных каналов патрубка, через которые вымывают излишки цементного раствора.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в сохранении основных параметров цементного раствора путем исключения разбавления цементного раствора за счет герметичного перекрытия трубного пространства в колонне НКТ при подъеме патрубка до верхней границы цементного моста.

На фиг.1 и 2 продемонстрирована последовательность реализации способа. Перед спуском в скважину 1 (фиг.1) между колонной НКТ 2 и башмаком 3 устанавливают патрубок 4 с радиальными каналами 5, выше которых патрубок 4 оснащен кольцевой проточкой 6 с кольцевым сужением 7, а ниже — посадочным седлом 8 меньшего внутреннего диаметра, чем внутренний диаметр кольцевого сужения 7. После этого спускают патрубок 4 и башмак 3 на колонне НКТ 2 до нижней границы 9 цементного моста 10. Устье скважины оборудуют герметизирующим устройством, позволяющим производить спуск и подъем НКТ (на фиг.1 и 2 не показано). В НКТ 2 закачивают цементный раствор, устанавливают продавочную пробку 11 с фиксирующей головкой 12 с последующим доведением продавочной пробки 11 с фиксирующей головкой 12 до кольцевого сужения 7, при этом фиксирующая головка 12 перекрывает кольцевое сужение 7, о чем свидетельствует рост давления закачивания на 1,0-2,0 МПа от первоначального. Факт повышения давления свидетельствует, что весь цементный раствор вышел в затрубное пространство, а продавочная жидкость осталась в НКТ. Давление продолжает повышаться, и под воздействием избыточного давления в 4-5 МПа фиксирующая головка 12 продавочной пробки 11 проходит через кольцевое сужение 7, герметизируя трубное пространство от затрубного. Закачивание продавочной жидкости прекращают, при этом фиксирующая головка 12 фиксируется в кольцевой проточке 6 кольцевого сужения 7, герметизируя затрубное пространство от трубного, герметичность которого проверяют снижением давления до гидростатического и отсутствием перелива продавочной жидкости более объема сжатия колонны НКТ. Лишь после этого поднимают патрубок 4 на колонне НКТ 2 до верхней границы 13 (фиг.2) цементного моста 10, благодаря герметичному перекрытию трубного пространства в колонне НКТ, разбавления цементного раствора скважинной жидкостью не происходит. Далее вновь повышают давление прокачивания до 7 МПа и более, приводящее к перемещению продавочной пробки 11 (фиг.2) через кольцевое сужение 7, фиксация ее в посадочном седле 8 сопровождается открытием радиальных каналов 5 патрубка 4, через которые вымывают излишки цементного раствора.

Пример практического применения

Нефтедобывающая скважина с текущим забоем 1700 м обсажена эксплуатационной колонной с условным диаметром 146 мм, которая перфорирована в интервале 1580-1595 м. Скважину заглушили. Перед спуском в скважину 1 (фиг.1) между колонной НКТ 2 и башмаком 3 установили патрубок 4 с радиальными каналами 5, выше которых патрубок 4 оснащен кольцевой проточкой 6 с кольцевым сужением 7, внутренний диаметр кольцевой проточки 62 мм, а внутренний диаметр посадочного седла 8 составляет 20 мм. После этого в скважину спускают патрубок 4 и башмак 3 на колонне НКТ 2 до нижней границы 9 цементного моста 10. При этом устье скважины оборудуют герметизирующим устройством ПВ4-С (разработка СевКавНИПИгаз), позволяющим производить спуск и подъем НКТ (на фиг.1 и 2 не показано). После этого в НКТ закачали 1,0 м 3 цементного раствора, установили продавочную пробку 11 с фиксирующей головкой 12, наружным диаметром фиксирующей головки 58 мм, с последующим закачиванием продавочной жидкости для доведения продавочной пробки 11 с фиксирующей головкой 12 до кольцевого сужения 7, внутренний диаметр кольцевого сужения 55 мм, при этом фиксирующая головка 12 перекрывает кольцевое сужение 7, о чем свидетельствует рост давления закачивания на 1,0-2,0 МПа от первоначального. Факт повышения давления свидетельствует, что весь цементный раствор вышел в затрубное пространство, а продавочная жидкость осталась в НКТ. При этом давление продолжает повышаться, и под воздействием избыточного давления в 4,0-5,0 МПа фиксирующая головка 12 проходит через кольцевое сужение 7, герметизируя трубное пространство от затрубного. Далее закачивание продавочной жидкости прекратили, при этом фиксирующая головка 12 фиксируется в кольцевой проточке 6 кольцевого сужения 7, герметизируя затрубное пространство от трубного, герметичность которого проверили снижением давления до гидростатического и отсутствием перелива из НКТ 2 продавочной жидкости более объема сжатия. Лишь после этого подняли патрубок 4 с герметично перекрытым трубным пространством в колонне НКТ 2 до верхней границы 13 (фиг.2) цементного моста, т.е. на глубину 1400 м, благодаря этому разбавление цементного раствора скважинной жидкостью не происходит. Вновь повысили давление прокачивания до 7 МПа и более, приводящее к перемещению продавочной пробки 11 через кольцевое сужение 7, фиксация ее в посадочном седле 8 сопровождается открытием радиальных каналов 5 патрубка 4. Закачивание продавочной жидкости прекратили и произвели промывку излишков цементного раствора через радиальные каналы 5 до чистой воды. Приподняли патрубок 4 на колонне НКТ 2 на безопасное расстояние, т.е. на глубину 1200 м с доливом скважины. Скважину закрыли на время затвердения цементного раствора. При испытании на герметичность под давлением 15,0 МПа и при снижении уровня посредством свабирования эксплуатационная колонна показала полную герметичность.

Таким образом, сохраняются основные параметры цементного раствора путем исключения разбавления цементного раствора за счет герметичного перекрытия трубного пространства в колонне НКТ при подъеме патрубка до верхней границы цементного моста.

Способ установки цементных мостов

Номер патента: 1836542

Текст

, Современное со новки цементны новения ослажне хнология бурени ИИОЭНГ; 1988, с(54) СПО МОСТОВ (57) Испо ционных эффекти снижен и колонны льзование; пр работ, Обеспности изоляци вероятностицементным р и проведении изоляечивает повышение онных работ эа счет прихвата заливочной аствором. Сущность ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Ашрафьян М. О, и дрстояние технологии устамостов в условиях возникний, серия Техника и тескважин. Вып. 12, М., ВН5 7 Авторское свидетельство СССР484916, кл. Е 21 В 33/13, 1986. СОБ УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНЫХ Изобретение относится к горной и нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении изоляци он н ых работ.Цель изобретения — повышение эффективности изоляционных работ за счет снижения вероятности прихвата заливочной колонны цементным раствором.Способ поясняется схемой установки цементного моста в момент отмывки лишних порций цементного раствора обратной прокачкой промывочной жидкости.На схеме приведена заливочная колонна 1, нижняя часть которой на высоту цементного моста оснащена центраторами 2, При оснащении центраторами 2 исходят иэ макизобретения: способ предусматривает спуск заливочной колонны до подошвы моста, Осуществляют промывку скважины. Закачивают расчетный объем цементного раствора, Продавливают цементный раствор в заколонное пространство, Поднимают заливочную колонну до кровли моста. Отмывают лишние порции цементного раствора. Это осуществляют обратной прокачкой промывочной жидкости. Поднимают заливочную колонну в безопасную зону, Ожидают затвердевания цементного раствора, При этом заливочную колонну оснащают центраторами. Оснастку выполняют против интервала установки цементного моста. Во время отмывки лишних порций цементного раствора и до конца его схватывания заливочную колонну перемещают, непрерывно. Подъем заливочной колонны в безопасную зону осуществляют после затвердевания цементного раствора, 1 ил,симально возможной высоты и подъема цементнога раствора 3 после его продавки в заколонное пространство. Центраторы 2 обеспечивают центрирование заливочной колонны 1 в эксплуатационной колонне 4. Центраторы 2 выполнены из легкоразбуриваемого материала, например, сплава «Д 16 Т». Отмывка производится обратной прокачкай промывочной жидкости 5.Установку цементного моста па предлагаемому способу производят следующим образом.Для установки цементного моста в скважину 4 спускают колонну заливочных труб 1, нижняя часть которой на высоту моста оснащена центраторами 2. Устье скважины обвязывают так, чтобы можно было быстро10 15 20 25 перейти с прямой промывки на обратную, После промывки скважины в заливочную колонну 1 закачивают расчетное количество цементного раствора 3 и продавливают его промывочной жидкостью 5. После продавки цементного раствора в заколонное пространство заливочную колонну 1 поднимают до кровли 6 моста и производят отмывку лишних порций цементного раствора 3 обратной прокачкой промывочной жидкости 5. Так как заливочная колонна 1 оснащена центраторами 2, то это обеспечивает ее центрирование внутри эксплуатационной колонны 4, Благодаря эому заливочная колонна в интервале установки моста не лежит на нижней стенке скважины и величина кольцевого зазора со всех сторон одинакова, В результате нет защемленного слоя цементного раствора 3. В процессе обратной прокачки промывочной жидкости 5 заливочную колонну 1 непрерывно перемещают (вращают, расхаживают). В результате цементный раствор 3 вытаскивается из нижней части сечения ствола скважины и подхватывается циркулирующей промывочной жидкостью 5, Этому способствует и направление циркуляции, совпадающее с направлением опускающегося вниз под действием силы тяжести цементного раствора 3, Все это способствует лучшей очистке за колонного пространства от находящегося там цементного раствора, Отмывку производят до конца охватывания цементного раствора 3; после чего делают подъем заливочной колонны 1 в безопасную зону, определяемую технологией работ, Это может быть 20 — 30 м выше кровли 6 моста, 100 — 150 м выше или полный подъем заливочной колонны 1,П р и м е р, Цементный мост устанавливают в эксплуатационной колонне диаметром 146 мм на Муравленковской площади (Тюменская область).Интервал установки моста: 2750 в 28 м.Заливочная колонна диаметром 73 мм, ее нижняя часть в интервале установки моста 2750 — 2800 м оснащена центраторами,Скважина заполнена промывочной жидкостью удельного веса 1,11 г/см .Цементирование производится порт- ланд-цементом: удзельный вес цементного раствора 1,83 г/см, начало схватывания 1 ч 30 мин, конец схватывания — 2 ч 5 мин.Для установки моста производят спуск заливочной колонны до подошвы моста — на глубину 2800 м и производят промывку скважины в течение одного цикла, После этого в заливочную колонну закачивают 0,875 мз цементного раствора и производят его продавку в заколонное пространство, закачав продавочной жидкости 8,75 м, После этогоззаливочную колонну поднимают на 50 м, т. е, до кровли цементного моста,и обратной прокачкой промывочной жидкости производят отмывку лишних порций цементного раствора, поднявшихся в заколонное пространство выше кровли моста. Во время обратного прокачивания производят непрерывное перемещение заливочной колонны, расхаживая или вращая ее, с целью полной очистки заколонного пространства от остатков цементного раствора.Определим время обратного прокачивания промывочной жидкости и ее непрерывного перемещения, До начала обратного прокачивания с момента затворения цементного раствора прошло 59 мин. Это время меньше известного требования безаварийного цементирования (75; времени начала схватывания). т, е, удовлетворяет нормальному проведению цементирования, До конца схватывания осталось: 2 ч 5 мин — 59 мин = 1 ч б мин. Фактически время обратного прокачивания составило 1 ч 6 мин. После этого заливочную колонну подняли в безопасную зону — на 30 м выше кровли цементного моста и скважину оставили на ОЗЦ на 24 ч, После ОЗЦ заливочную колонну допустили до цементного моста для его нащупывания. Мост определен как качественный и его кровли находились на глубине 2751 м,Предлагаемый способ обеспечивает высокую эффективность проведения изоляционных работ за счет предотвращения прихвата заливочной колонны цементным раствором. Технология установки моста проста и не требует переподготовки персонала.Формула изобретения Способ установки цементных мостов, включающий спуск заливочной колонны до подошвы моста, промывку скважины, закачивание расчетного объема цементного раствора, его продавку в заколонное пространство, подъем заливочной колонны до кровли моста, отмывку лишних порций цементного раствора обратной прокачкой промывочной жидкости, подъем заливочной колонны в безопасную зону и ожидание затвердевания цементного раствора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности изоляционных работ за счет снижения вероятности прихвата заливочной колонны цементным раствором, заливочную колонну против интервала установки цементного моста оснащают центраторами, а во время отмывки лишних порций цементного раствора и до конца его схватывания заливочную колонну непре1836542 рывно перемещают, при этом подъем зали- ствляют после затвердевания цементноговочной колонны в безопасную зону осуще- раствора. ктор М,Андр ко м при ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат «Патент», г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Составитель В.КуртовРедактор А,Полионова Техред М,Моргентал К Заказ 3014 Тираж По ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская наб

Заявка

В. Д. Куртов и И. П. Дырив

КУРТОВ ВЕНИАМИН ДМИТРИЕВИЧ, ДЫРИВ ИВАН ПЕТРОВИЧ

МПК / Метки

Код ссылки

Устройство для активации цементных растворов при цементировании обсадных колонн

Номер патента: 950900

. дисков 6 выполнены строго друг против друга. Выходной патрубок 2 предохраняют от резких ударов струй предохранительно-ограничительные цилиндры 8, которые одновременно фиксируют кольцевые диски 6.Устройство работает следующим образом В процессе цементирования обсадных колонн или других изоляционных работ цементный раствор подают цементировочными или другими агрегатами одновременно З 0 через входные патрубки 4. Этот раствор поступает встречным потоком в кольцевую полость 3, ударяясь о стенки предохрани- тельно-ограничительных цилиндров 8, заполняет полость 3, под давлением истекает через отерстия 7, дисков 6 и прямым встреч- з 5 ным ударом соосных струй в средней части полости 3 заполняет ее. Из полости 3 так. же под.

Способ определения глубины раздела цементного и бурового растворов в колонне с обратной циркуляцией

Номер патента: 1308756

. обсадную колонну (в момент остановки циркуляции),МПа;Р — давление тампонажного раствора и продавочной жидкости через эаколонное пространство(в момент остановки циркуляции), МПа;- удельный вес цементного растЧввора, кг/м,- удельный вес бурового раствоРра, кг/мВ случае превьппения высоты уровняцементного стакана в колонне возвращают необходимый объем бурового раствора в колонну под давлением черезцементировочную головку, открыв приэтом вход в заколонное пространство,П р и м е р. Обсадная колонна 1диаметром 508 мм спущена в скважинудиаметром 690 мм на. глубину 1000 м.Удельный вес бурового и цементногорастворов соответственно =1820 кг/мэи О =2020 кг/м . При перекрытии пробГЧковых заглушек 6 и 9, установ;:енныхна цементной головке и.

Способ контроля и регулирования процесса закачки цементного раствора при обратном цементировании скважин

Номер патента: 1542143

СПОСОБ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЗАКАЧКИ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА ПРИ ОБРАТНОМ ЦЕМЕНТИРОВАНИИ СКВАЖИН, основанный на регистрации параметров бурового и цементного растворов в процессе закачки и определения конца закачки по изменению одного из регистрируемых параметров, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и снижения трудоемкости способа, производят одновременную регистрацию значений плотности растворов в затрубном пространстве и внутри обсадной колонны, сопоставляют регистрируемые значения плотности нисходящего по затрубному пространству и восходящего внутри обсадной колонны растворов, о конце закачки судят по максимальной величине плотности раствора в затрубном пространстве, соответствующей плотности закачиваемого.

Устройство ввода раствора в кольцевую вращающуюся колонну хроматорграфа

Номер патента: 566179

. также с коническим скосом, а выход секторной насадки размещен между нижним коническим скосом цилиндрической выемки наружного цилиндра и коническим скосом внутреннего цилиндра,25Плоскость выхода секторной насадки раз.ыещена в минимальном сечении коническихскосов наружного и внутреннего цилиндров.На чертеже изображен общий вид устройства ввода раствора в кольцевую вращающуюся колонну хроматографа-;:Устройство для ввода раствора установленно соосно с вращающейся колонной, включающей наружный цилиндр 1, внутренний цилиндр 2 и кольцевой слой зерненого сорбен- З 5та 3, представляет собой секторную насадку 4, максимальный размер которой, измеряемый от оси вращения колонны, ограниченнаружной цилиндрической поверхностью 5,Цилиндрическая.

Буферная жидкость для разделения цементного раствора и бурового раствора на углеводородной основе

Номер патента: 1055852

. готова к применению,В качестве промывочной жидкости на углеводородной основе испольэовали известково-битумный раствор, которыйимел слеауюэшие параметры: плотность1,05 гс/см, вязкость 32-34 сП, вопоотпача 0 за 30 мин, статическое напряжение. сдвига 0 1/10 » 0,2/0,6 Па.Критерием времени отмыва взят периодв аве минуты. Опыты провоаились на лабораторном консистометре Кц. Вместолопастного устройства в прибор КЦ вставлялась ось с закрепленными, на нейдвумя круглыми писками, на которые устанавливаются металлические стержни,покрытые углевоаороаной пленкой, Затемоаевали стакан с буферной жидкостью ивключали двигатель. Скорость вращениястакана с буферной жиакостью 60 об/мин,что примерно соответствует авижению;жидкости в затрубном пространстве.