EA017404B1 - Способ цементирования скважины - Google Patents

Abstract

В данном изобретении предложен способ цементирования в обсадной трубе (5) скважины (1), включающий помещение указанной обсадной трубы в дальний конец указанной скважины, введение жидкого гидравлического цемента (10), содержащего ингибитор схватывания, в указанный дальний конец указанной скважины и наложение пульсирующего электромагнитного или магнитного поля из внутренней части указанной обсадной трубы с целью нагревания цемента снаружи указанной обсадной трубы непосредственно или при помощи передатчика (17) электромагнитного излучения, расположенного на внешней стороне указанной обсадной трубы.

Description

Данное изобретение относится к усовершенствованиям в области цементирования скважин и к цементированию скважин, а также к применяемым при этом цементам.

При бурении с целью извлечения флюидов (например, воды, или, чаще, углеводородов) из подземных месторождений бурение обычно осуществляют с использованием буровой коронки, находящейся на конце бурильной колонны, выходящей из буровой установки, которая может находиться на поверхности земли или воды. Бурильная колонна представляет собой трубу, изготовленную обычно из стали, но, возможно, и из другого металла, например алюминия или титана, или из композита (обычно пластиков, армированных углеродными волокнами). Стальные бурильные колонны дешевле, чем титановые или композитные, но они тяжелее, чем бурильные колонны из других материалов.

Для того чтобы иметь возможность извлечь желаемый флюид, не загрязняя его нежелательными флюидами (например, водой) из других пластов, через которые может проходить скважина, и чтобы предотвратить утечку желаемого флюида из ствола скважины в другие пласты, пробуренную скважину укрепляют обсадной трубой, обычно изготовленной из стали из экономических и других соображений, а зазор между этой обсадной трубой (называемой обсадкой или хвостовиком) герметизируют гидравлическим цементом, чтобы гарантировать перемещение желаемого флюида вверх, к поверхности, по обсадной трубе, а не через зазоры между обсадной трубой и окружающими скальными породами (называемыми также материнской породой или геологической формацией). Иначе имеется риск выхода флюида в материнскую породу или же достижения им поверхности вне скважины, что может создать опасность пожара. Затем обсадную трубу устанавливают в месте, в котором должно происходить извлечение, например, с применением взрывного устройства.

Обсадная труба остается в скважине и, таким образом, имеется сильный экономический стимул не использовать трубы из дорогих материалов, таких как титан или композиты.

Установку обсадной трубы можно осуществить за одну операцию или в несколько стадий, каждая из которых охватывает некоторую длину скважины, последовательно удаляясь от бурильной установки. В случае последовательной установки обсадной трубы хвостовик обсадной колонны подают к концу скважины через существующую зацементированную обсадную трубу (обсадку), а затем расширяют его примерно до такого же внутреннего диаметра, как и у обсадки. Расширение обычно осуществляют при помощи грубой силы (приложенного изнутри механического давления), поэтому необходимо, чтобы хвостовик обсадной колонны был способен расширяться.

В ходе операции цементирования исходный жидкий цемент закачивают через обсадную трубу и вытесняют вверх через дальний конец, чтобы заполнить кольцевой зазор между трубой и материнской породой на такое расстояние от дальнего конца скважины, как это требуется. Затем его оставляют затвердевать, цементируя обсадную трубу на месте. Для полного проникновения в кольцевой зазор несхватившийся цемент должен быть относительно невязкой жидкостью. В результате период схватывания цемента является продолжительным и на протяжении этого периода невозможно осуществлять действия по дальнейшему бурению или завершению скважины.

Когда хвостовик помещен ниже обсадки, то часто случается, что расширение хвостовика осуществляют после того, как несхватившийся цемент закачан в кольцевой зазор. Если это так, то расширение хвостовика сужает кольцевой зазор, что приводит к тому, что ближняя часть несхватившегося цемента в кольцевом зазоре отодвигается дальше от дальнего конца скважины, в конечном счете, достигая точки, в которой начинается (уже зацементированная) обсадка. Если в процессе осуществления расширения хвостовика возникают рабочие проблемы, то цемент может начать схватываться, что делает невозможным полное расширение хвостовика. В этом случае может быть необходимо высверливание хвостовика и установка и цементирование нового хвостовика.

Таким образом, имеется потребность в технологиях, которые позволяют быстро и контролируемым образом завершить операцию цементирования.

Мы обнаружили, что можно относительно быстро и контролируемым образом осуществить схватывание цемента в кольцевом зазоре путем использования цемента, содержащего ингибитор схватывания, и подвергая цемент воздействию пульсирующего электромагнитного или магнитного поля, которое способно повысить его температуру; при этом это пульсирующее поле прилагают изнутри еще не зафиксированной обсадной трубы или непосредственно, или при помощи передатчика электромагнитного излучения, например индуктивно связанного передатчика, размещенного на внешней стороне незафиксированной обсадной трубы. Несомненно, повышение температуры цемента препятствует схватыванию, замедляя действие ингибитора.

Таким образом, с точки зрения одного аспекта, в данном изобретении предложен способ цементирования в обсадной трубе, находящейся в стволе скважины, включающий размещение указанной обсадной трубы на дальнем конце указанного ствола скважины; введение в указанный дальний конец указанного ствола скважины жидкого гидравлического цемента, содержащего ингибитор схватывания; наложение пульсирующего электромагнитного или магнитного поля с внутренней или внешней стороны указанной обсадной трубы, в результате чего нагревают цемент вне указанной обсадной трубы, непосредственно или при помощи передатчика электромагнитного излучения, размещенного на внешней стороне указанной обсадной трубы.

- 1 017404

Генератор электромагнитного поля может быть размещен вне обсадной трубы или внутри нее. В первом случае генератор, например микроволновый генератор, может быть установлен на внешней стороне трубы и снабжен электрическими выводами, ведущими к соединительному устройству, расположенному на одном из концов трубы (обычно на дальнем конце) или внутри трубы. Для осуществления контакта с соединительным устройством и обеспечения генератора электричеством можно использовать скважинный инструмент. Такие обсадные трубы являются новыми и формируют дополнительный аспект данного изобретения. С точки зрения этого аспекта в данном изобретении предложена обсадная труба скважины, имеющая расположенный на ее внешней стороне генератор электромагнитного излучения, соединенный электрическими выводами с контактом, расположенным на конце или внутри указанной трубы, для осуществления энергоснабжения. В другом примере реализации внешняя сторона обсадной трубы может быть снабжена передатчиком электромагнитного или магнитного поля, который служит для передачи в цемент поля, создаваемого генератором, размещенным внутри трубы, например генератором, расположенным на скважинном инструменте. Такие обсадные трубы также являются новыми и формируют дополнительный аспект данного изобретения. С точки зрения этого аспекта в данном изобретении предложена обсадная труба скважины, имеющая расположенный на ее внешней стороне передатчик электромагнитного излучения.

В способе по данному изобретению пульсирующее поле эффективно применяют для непосредственного нагревания цемента вместо того, чтобы нагревать элемент, находящийся внутри обсадной трубы, и, следовательно, нагревать цемент посредством нагревания трубы. Таким образом, на практике цемент будет нагревать трубу, которая, таким образом, не становится более горячей, чем цемент. Это важно, особенно в случае металлических труб, чтобы избежать чрезмерного термического расширения, которое может привести к плохой связи цемента с трубой при сжатии труб после схватывания цемента и снижения температуры снова до температуры окружающей среды.

Обсадная труба может быть установлена на дальнем конце ствола скважины до или после введения жидкой цементной композиции. В первом случае цементную композицию обычно вводят через обсадную трубу в кольцевой зазор между трубой и окружающей материнской породой. В последнем случае дальний конец обсадной трубы может быть закрыт (так, чтобы предотвратить поступление цемента в трубу), или же цемент, который поступает в трубу, может быть перемещен в кольцевой зазор между трубой и материнской породой путем применения бурового раствора, который имеет более высокую плотность, чем цемент.

В некоторых случаях в способе по данному изобретению может быть необходимо только ускорить схватывание цемента на некотором участке длины обсадной трубы, а тепло, образованное на этом участке вследствие схватывания цемента, служит для ускорения схватывания на соседних участках.

В этом случае нагревание цемента в кольцеобразном зазоре с использованием пульсирующего поля следует осуществлять только на выбранном участке обсадной трубы. Это важно, поскольку используемые способы нагрева могут быть различными для обсадных труб из различных материалов и поскольку, таким образом, можно использовать обсадные трубы, составленные из участков труб из различных материалов.

Если участок обсадной трубы, с внешней стороны которого следует нагреть цемент в кольцевом зазоре, представляет собой композит, то, поскольку композит является проницаемым для электромагнитного излучения, нагревание можно осуществить просто путем помещения излучателя электромагнитного излучения, например микроволнового излучателя, внутри соответствующего участка обсадной трубы и, если это необходимо, путем перемещения его на соответствующее расстояние внутри трубы для нагревания находящегося снаружи цемента, например, посредством поглощения микроволн водой в цементе. В этом примере реализации можно использовать зеркальную антенну, например антенну с эллипсоидным зеркалом, для фокусировки излучения таким образом, чтобы ускорить схватывание цемента на желаемом расстоянии от внешней поверхности обсадной трубы.

Если соответствующий участок обсадной трубы изготовлен из неферромагнитного/неферримагнитного металла, например титана, то находящийся внутри трубы излучатель электромагнитного излучения можно индуктивно связать с одним или более передатчиками электромагнитного излучения, размещенными на внешней стороне трубы, поскольку труба является проницаемой для пульсирующих магнитных полей, и, таким образом, передатчики будут излучать эквивалентное электромагнитное излучение, например микроволновое излучение. И опять излучатель можно перемещать внутри трубы вдоль нее для нагревания цемента в соответствующем участке кольцевого зазора.

Излучатель или генератор обычно может представлять собой устройство, в котором для создания электромагнитного излучения с желаемыми длинами волн (обычно примерно от 1 до 10 см) используют переменный ток. Если для испускания излучения с целью нагревания цемента применяют непосредственно или индуктивно присоединенные антенны, то они обычно имеют размеры, сопоставимые с длиной излучаемых волн, или же несколько больше.

Однако если соответствующий участок трубы изготовлен из ферри/ферромагнитного материала, например из стали, то будет необходимо осуществить прямое соединение от источника, находящегося внутри трубы, к передатчикам, расположенным на внешней стороне трубы, например, при помощи про

- 2 017404 водов или волноводов, проходящих из внутренней области трубы к указанным передатчикам, предпочтительно закрепленным на внешней стороне трубы, например под прочным материалом покрытия, например оболочкой из пластика.

При использовании волноводов удобно, если они имеют неметаллические или, по меньшей мере, сделанные из цветного металла окна, чтобы дать возможность передавать излучение внутрь и от волновода, но исключить перенос вещества, например цемента, в волновод. Такие окна могут быть сделаны, например, из керамики, пластика или стекла. Если обсадную трубу необходимо расширить, предпочтительными являются пластиковые окна, и их можно обеспечить в виде экрана или покрытия на соответствующей поверхности обсадной трубы. Таким образом, например, первый волновод может проходить от отверстия окна во внутреннюю область трубы, на некотором расстоянии от дальнего конца трубы, вдоль стенки трубы к окну или отверстию в плите основания трубы, для соединения со вторым волноводом на внешней стороне обсадной трубы, который ведет от плиты основания к отверстию на боковой стороне трубы, на некотором расстоянии от дальнего конца. Если обсадная труба имеет окна для волновода на внешней стороне трубы, они могут быть соединены с дипольными антеннами (например, длиной примерно 3 см) на внешней стороне трубы, таким образом, чтобы излучение распространялось через цемент.

В альтернативном примере реализации обсадная труба может включать металл, например черный металл, при этом труба имеет отверстия в цилиндрической стенке, через которые может проникать излучение, и концентричный экран из пластика, или композита, или цветного металла, который служит для закрытия этих отверстий и предотвращения прохождения через них цемента. Экран может находиться внутри или вне металлической трубы с отверстиями, предпочтительно вне нее. Отверстия предпочтительно имеют плавный профиль, например округлый или эллиптический, чтобы избежать разрыва при расширении трубы. В этом примере реализации, как и в случае композитных обсадных труб, излучатель может быть расположен внутри обсадной трубы.

В другом примере реализации изобретения заглушка, используемая для герметизации плиты основания обсадной трубы после закачивания цемента, может работать в качестве излучателя, или же может подводить энергию к излучателю, помещенному на внешней стороне обсадной трубы. Таким образом, на верхней поверхности заглушки может находиться электрический разъем, к которому можно подключить электрическое соединение, ведущее к источнику электроэнергии, находящемуся на скважинном инструменте. В одной из версий это соединение служит для того, чтобы запитать излучатель, находящийся внутри или на нижней стороне заглушки (например, вместо соединения с волноводом, ведущему к окну на внешней стороне трубы на некотором расстоянии от плиты основания). В другой версии на заглушке могут находиться разъемы, к которым можно подключить электрические соединения для подвода электроэнергии к излучателям, находящимся на внешней стороне трубы.

В некоторых примерах, например при цементировании ответвлений ствола скважины, можно применять обсадную трубу, закрытую на ее дальнем конце проницаемым для излучения окном, например керамической, стеклянной или пластмассовой пластиной. В этом примере реализации излучатель внутри трубы может служить для ускорения схватывания ранее размещенного цемента ниже окна.

При цементировании ответвлений ствола скважины таким образом излучатель/генератор, например микроволновый генератор, может представлять собой устройство одноразового использования, со своим собственным источником энергии, которое может перемещаться вниз по скважине к дальнему концу ответвления ствола скважины. Такие устройства, вводимые путем падения под действием силы тяжести, могут быть установлены в ходе расширения обсадной трубы или, в случае обсадных труб с открытым концом, даже при закачивании цемента. Если желательно, такие устройства могут быть запитаны с поверхности, а не иметь собственных источников энергии.

Излучатель может управляться из обсадной трубы, например на самой буровой установке, при этом излучение может быть направлено в обсадную трубу при помощи волновода. Волновод может представлять собой бурильную колонну соответствующего размера (конечно, не содержащую бурового раствора).

Следует понимать, что в некоторых обстоятельствах сама обсадная труба может играть роль антенны, которая испускает излучение для нагревания цемента.

Обсадные трубы, несущие на себе излучатели; обсадные трубы, несущие на себе волноводы; обсадные трубы, закрытые проницаемыми для излучения пластинами основания, и обсадные трубы с отверстиями, имеющие закрывающие эти отверстия экраны, являются новыми и формируют дополнительные аспекты данного изобретения. Заглушки пластины основания, имеющие электрические разъемы на их верхних поверхностях, также являются новыми и формируют дополнительный аспект данного изобретения. Скважинные инструменты, особенно инструменты для расширения, на которых размещены излучатели или электрические соединения, которые можно подключить к разъемам на верхней поверхности заглушки пластины основания, также являются новыми и формируют дополнительные аспекты данного изобретения. Бурильные колонны таких размеров, что они имеют возможность выполнять функцию волноводов для микроволн, также являются новыми и формируют дополнительные аспекты данного изобретения.

Источники пульсирующего (например, переменного) электромагнитного или магнитного поля (например, излучатели микроволн) хорошо известны, как и передатчики и индуктивно связанные устройст

- 3 017404 ва, и, таким образом, они не будут подробно описаны в тексте настоящего описания.

Нагревающий эффект внутри бетона можно увеличить путем включения в состав бетона материалов, кроме воды, которые или поглощают электромагнитное излучение (и тем самым производят нагревание), или начинают колебаться под действием переменного поля и таким образом нагревают окружающий бетон. Примерами первой категории являются мелкие металлические частицы, имеющие размеры, сопоставимые с длиной волны электромагнитного излучения, и химические соединения, имеющие полосы поглощения в этом диапазоне длин волн. Примерами второй категории являются ферро-, феррии суперпарамагнитные частицы (например, оксиды железа), которые колеблются в пульсирующем магнитном поле. Композиции гидравлического цемента, содержащие некоторые из таких добавок, являются новыми и формируют дополнительный аспект данного изобретения.

Таким образом, с точки зрения дополнительного аспекта в данном изобретении предложена композиция несхватившегося гидравлического цемента, например в порошкообразной или в водной жидкой форме, включающего гидравлический цемент и добавку, выбранную из группы, состоящей из мелких металлических частиц, а также ферромагнитных, ферримагнитных и суперпарамагнитных частиц.

Такие добавки обычно могут присутствовать в количестве от 0,1 до 10 мас.% особенно от 0,5 до 5 мас.% от всей композиции в расчете на сухое вещество.

Композиция цемента, применяемая в данном изобретении, представляет собой гидравлический цемент, т.е. неорганический цемент, а не способную к отверждению органическую смолу. Такие цементы хорошо известны; они схватываются и становятся прочными в результате гидратации. Наилучшим из таких известных цементов является портландцемент, который представляет собой сочетание трехкальциевого силиката, двухкальциевого силиката, трехкальциевого алюмината, четырехкальциевого алюмоферрита и гипса. Конечно, могут присутствовать и другие компоненты, например химические ингибиторы, которые необходимы в композициях, применяемых в соответствии с данным изобретением. Примеры ингибиторов (часто также называемых диспергаторами) включают соли лигносульфоновой кислоты (например, натриевые и кальциевые соли); гидроксикарбоновые кислоты и их соли, например глюконаты и глюкогептонаты; лимонную кислоту; сахариды и другие многоатомные спирты (например, глицерин, сахарозу и рафинозу); сахариновые кислоты; полимеры целлюлозы (например, карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлозу); алкилен фосфоновые кислоты и их соли; неорганические кислоты и их соли (например, борную, фосфорную, плавиковую и хромовую кислоты и их соли); хлорид натрия; а также оксиды металлов (например, оксиды цинка и свинца). Для данного изобретения предпочтительными являются ингибиторы на основе лигносульфоната, сахарида и многоатомных спиртов, а особенно - ингибиторы на основе лигносульфоната.

Если это желательно, применяемые в соответствии с данным изобретением композиции цемента могут также содержать покрытый оболочкой, замедляющей выделение, ускоритель схватывания, так что после некоторого начального периода, в течение которого схватывание замедляется, ускоритель высвобождают, например, за счет растворения замедляющей выделение оболочки, который затем противодействует эффекту химических ингибиторов. В качестве ускорителей служат многие неорганические соли, например хлориды (например, хлорид кальция), карбонаты, силикаты (например, силикат натрия), алюминаты, нитраты, нитриты, сульфаты, тиосульфаты и гидроксиды (см., например, Νοίδοη е! а1., Сетей! аййШуек апй тесйапщтк о£ ас!юи (Добавки к цементу и механизм их действия), глава 3, с. от 3-1 до 3-37, в книге \Ме11 сетеи!шд (Цементирование скважин), изд. №1§ои апй Сш11о!, 2-е изд., 8сй1итЬегдег, 2006; содержание указанных книг включено в текст настоящего описания посредством ссылки).

Гидравлический цемент, используемый в способе по данному изобретению, может иметь состав, обычный для цементирования скважин, за исключением упомянутых выше добавок. Такие составы цемента рассмотрены в книге №1§ои и Сш11о! (см. выше).

При размещении цемента в способе по данному изобретению предварительно выбранный объем цемента закачивают в скважину и в кольцеобразный зазор. Затем можно закрыть обсадную трубу на ее дальнем конце для предотвращения возврата цемента в трубу, или же, иначе, для предотвращения такого возврата можно затем закачать в скважину некоторое количество жидкости с более высокой плотностью, например бурового раствора с повышенной плотностью.

Данное изобретение особенно пригодно для применения при цементировании расширяемых хвостовиков, особенно когда расширение хвостовика осуществляют в направлении от дальнего конца к ближнему (поскольку в другом случае преждевременное схватывание цемента могло бы оставить инструмент для расширения хвостовика на дальней стороне нерасширенного участка хвостовика, окруженного преждевременно схватившимся цементом). Устройства для расширения хвостовика в направлении от дальнего конца к ближнему в настоящее время поставляет Еуеи!иге.

Электромагнитное или магнитное поле, применяемое в способе по данному изобретению, можно обеспечить с применением скважинного инструмента, соединенного с находящейся на поверхности буровой установкой и контролируемого этой установкой. Если желательно, это может быть то же устройство, которое применяют для расширения хвостовика, особенно если расширение осуществляют в направлении от дальнего конца к ближнему. Скважинные инструменты с возможностью создания таких полей являются новыми и формируют дополнительный аспект данного изобретения.

- 4 017404

Ниже описаны примеры реализации данного изобретения со ссылкой на последующие неограничивающие примеры и на сопровождающие чертежи, в которых:

фиг. 1Ά-1Ό представляют собой схематические чертежи, изображающие размещение цемента, расширение расширяемого хвостовика и отверждение цемента на дальнем конце скважины;

фиг. 2 представляет собой схематический чертеж, изображающий расположение передатчиков на внешней стороне обсадной трубы;

фиг. 3 представляет собой схематический чертеж, изображающий прямое соединение скважинного снаряда с передатчиками на внешней стороне обсадной трубы; и фиг. 4 представляет собой схематический чертеж обсадной трубы, на внешней стороне которой находится генератор поля.

На фиг. 1Ά изображена скважина 1 в окружающей материнской породе 2, обсадку 3 которой цементируют на месте посредством отверждения цемента 4. Внутри скважины 1, а частично внутри обсадки 3 расположен титановый хвостовик 5, закрытый на дальнем конце заглушкой 6 и снабженный с внешней стороны антеннами 13 микроволнового приемопередатчика.

На фиг. 1В можно видеть, что на дальнем конце хвостовика помещен расширитель 7, закрепленный на полой бурильной колонне 8, который расширяется, вызывая расширение по окружности дальнего конца хвостовика 5. Наконечник (бай) 9, погруженный под давлением через колонну 8 в верхнюю часть объема несхватившегося цемента 10, проходит через заглушку 6, что позволяет цементу проходить в кольцевой зазор 11 между хвостовиком 5 и материнской породой 2. Второй наконечник 12, погруженный под давлением вслед за несхватившимся цементом 10, закрывает дальний конец хвостовика 5.

На фиг. 1С видно, что движение расширителя 7 от дальнего конца хвостовика 5 вызвало дополнительное расширение хвостовика 5 в проксимальном направлении, что заставило несхватившийся цемент 10 дополнительно проникать в кольцевой зазор в проксимальном направлении. Расширитель 7 проходит антенны 13 на внешней стороне хвостовика 5, генератор 14 испускает микроволновое излучение на расширитель 7, который осуществляет индуктивную связь, что побуждает антенны 13 испускать микроволновое излучение в прилегающий несхватившийся цемент 10, вызывая ускорение его схватывания.

Из фиг. 1Ό видно, что дальнейшее продвижение расширителя 7 в проксимальном направлении приводит к тому, что несхватившийся бетон достигает точки контакта обсадки 3 и хвостовика 5 и после этого расширяет хвостовик 5 внутри обсадки 3. При удалении расширителя 7 в скважину можно вставить бурильную колонну через обсадку 3 и хвостовик 5 и использовать ее для бурения через заглушку 6 и далее, тем самым увеличивая длину скважины.

На фиг. 2 изображено поперечное сечение хвостовика 5 в месте расположения антенн 13, из которого видно, что антенны заключены в защитное пластиковое покрытие 14.

На фиг. 3 изображен альтернативный пример реализации, в котором стальной хвостовик 15 снабжен на внешней стороне передатчиками 17, соединенными изолированными проводами 18, а также индуктивно через наконечник 9, с генератором 19 микроволн, размещенным на устройстве для отверждения цемента. В этом примере реализации неферромагнитный/неферримагнитный наконечник 9 служит, как и на фиг. 1, для герметизации конца хвостовика 15, а также он служит для обеспечения индуктивной связи генератора микроволн с передатчиками 17.

На фиг. 4 изображена обсадная труба 20 с генератором 23 микроволн, присоединенным к ее внешней стороне, защищенным проницаемым для микроволн защитным покрытием 24 и соединенным электрическим проводом 22 с контактами 22 подачи электропитания, расположенными на внутренней стороне трубы. Электрический ток подают к генератору 23 посредством скважинного инструмента (не показан), который контактирует с контактами 22 подачи электропитания.

Пример.

Ускоренное микроволнами схватывание цементной композиции с ингибитором схватывания.

Цементную смесь, состоящую из 396 г портландцемента, 174,5 г воды и 1 г лигносульфоната, смешивали в гомогенизаторе Уоринга в соответствии с техническими требованиями АНИ (Американский нефтяной институт) (№ 10 или 13) на проведение испытаний цемента для скважин. После смешивания верхнюю часть в гомогенизаторе удаляли для избежания любых оставшихся неоднородностей в полученной суспензии. После этого суспензию переносили в два прозрачных пластиковых цилиндра объемом примерно 40 мл. Каждый из этих цилиндров закрывали крышкой, оставив внутри воздушный пузырь. Один цилиндр был оставлен в условиях окружающей среды (цилиндр 1). Внутрь второго цилиндра, перед тем как его закрыли, был помещен стальной винт. Затем этот цилиндр перенесли в микроволновую печь мощностью 80 Вт (цилиндр 2). Осуществляли микроволновое облучение цилиндра 2 в течение 15 с, затем его извлекли для охлаждения в течение 10 мин, а затем его снова подвергли микроволновому облучению в течение 15 с. Примерно через 1 ч и 20 мин после перемешивания цилиндры 1 и 2 были исследованы. Когда цилиндр 1 перевернули на поверхность стола, пузырек воздуха остался наверху, указывая на то, что находящийся внутри цемент все еще остается жидким. Присутствовало некоторое количество гелеобразной структуры, но не слишком много, так как достаточно было лишь начального толчка, чтобы заставить цемент вытечь из цилиндра. Когда цилиндр 2 перевернули на поверхность стола, то пузырек воздуха перемещался вместе с цилиндром, показывая, что цемент в значительной степени приобрел

- 5 017404 структуру геля. Только при относительно сильном встряхивании было возможно заставить цемент выйти из цилиндра. Температура в цилиндре 1 составляла около 20°С (температура окружающей среды), в то время как температура в цилиндре 2 составляла около 40°С.

Claims (14)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ цементирования в обсадной трубе скважины, включающий помещение указанной обсадной трубы в дальний конец указанной скважины; введение в указанный дальний конец указанной скважины жидкого гидравлического цемента, содержащего ингибитор схватывания; наложение пульсирующего электромагнитного или магнитного поля из внутренней части указанной обсадной трубы с целью нагревания цемента снаружи указанной обсадной трубы при помощи передатчика электромагнитного излучения, расположенного на внешней стороне указанной обсадной трубы, или наложение пульсирующего электромагнитного или магнитного поля от генератора поля, размещенного на внешней стороне указанной обсадной трубы, для нагревания цемента снаружи указанной обсадной трубы.
2. 2. Способ по п.1, включающий наложение пульсирующего электромагнитного или магнитного поля из внутренней части указанной обсадной трубы.
3. 3. Способ по п.2, в котором указанная труба изготовлена из неферромагнитного/неферримагнитного материала.
4. 4. Способ по п.3, в котором указанное пульсирующее электромагнитное или магнитное поле индуктивно связано с указанным передатчиком.
5. 5. Способ по п.2, в котором указанная труба изготовлена из ферри/ферромагнитного материала.
6. 6. Способ по п.5, в котором указанное пульсирующее электромагнитное или магнитное поле напрямую связано с указанными передатчиками.
7. 7. Способ по п.1, включающий наложение пульсирующего электромагнитного или магнитного поля от генератора поля, размещенного на внешней стороне указанной обсадной трубы.
8. 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором указанное пульсирующее электромагнитное или магнитное поле обеспечивают с помощью излучателя микроволн.
9. 9. Способ по любому из пп.1-8, в котором указанная труба представляет собой расширяемый хвостовик.
10. 10. Способ по п.9, в котором расширение указанного хвостовика осуществляют от дальнего конца к ближнему.
11. 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором указанное электромагнитное или магнитное поле прилагают с применением скважинного инструмента, соединенного с находящейся на поверхности буровой установкой и контролируемого этой установкой.
12. 12. Способ по п.11, в котором указанное электромагнитное или магнитное поле прилагают с применением того же устройства, которое применяют для расширения хвостовика.
13. 13. Обсадная труба скважины, имеющая передатчик электромагнитного излучения, расположенный на ее внешней стороне.
14. 14. Обсадная труба скважины, имеющая расположенный на ее внешней стороне генератор электромагнитного излучения, соединенный при помощи электрических проводов с контактом на конце или на внутренней стороне указанной трубы, для подачи электричества.