JPS61237792A

JPS61237792A - 生産井のケ−シングセメンチング方法

Info

Publication number: JPS61237792A
Application number: JP7904585A
Authority: JP
Inventors: 和男近藤; 勉木内; 豊川　信夫; 修一江戸川
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1985-04-13
Filing date: 1985-04-13
Publication date: 1986-10-23
Also published as: JPH0461158B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、地熱もしくは石油の生産井を完全にセメンチ
ングし、生産段階での坑井トラブルを防止するための技
術に関する。

〔従来の技術〕

地熱もしくは石油の生産井においてケーシングの挿入後
にケーシングの保持のために地層とケーシングの間隙部
をセメントスラリーによって充填する。その充填方法は
坑底より高圧ポンプにより圧送する方法が採用されてい
る。

このセメンチング作業中にセメントスラリーの比重のた
めに地層の翁い個所にセメントスラリーが浸透し、地表
部まで完全にセメントスラリーの充填をできないことが
しばしばある。

この様な場合従来はセメントの硬化を待ってセメントボ
ンドログを行い、地層とケーシングとの間隙のセメント
スラリーのトップを確認してその位置からケーシングに
穴を開は再びセメントスラリーをその地点から上まで充
填させて行（方法が採用、されていた。

また、他の方法では砂あるいはパチンコ玉の様な鋼玉を
地表部から間隙に詰める方法が採用されている。

この１例は第３図及び第４図に示す通りであり、約１４
００ｍの深さまで掘削が進んだ時点でケーシング１の固
定をするためにセメンチングポンプ１４からセメントス
ラリー２が坑底３に送り込まれる。

そして地層４とケーシング１との間隙５を順次充填して
ゆくが、弱い地層６に当たるとセメントスラリー２は上
方に押し上げられることなく大部分が弱い地層中に逸走
してしまう。

従って、アニューラ型ブローアウトプリベンダー　（Ｂ
。０゜Ｐ）７の中には比重１．０５〜１．１２の泥水８
のみが上昇して来、セメンチングが行われない。

図において、９は坑口のセラー、１０はすでにセ、′ン
チングの終了したセメントモルタルである。

この様な場合には、第４図の様にセメントボンドログに
よりセメント２と泥水８との境１１を見つけてこの部分
のケーシングに穴１２を開けてパッカー１３．１３’を
この宛１２の上下にセットしセメンチングボンブ１４か
らセメントスラリー２を送り込み、穴１２からＢ、Ｏ，
Ｐ７の泥水部分に充填させて既設のセメントスラリー２
と一体にしてセメンチングを行うか、Ｂ、Ｏ，Ｐの上方
端１５から砂または鋼玉１６を投入してケーシング１の
固定を完了していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様な方法では、セメントスラリーが上がって来なく
なってからセメントの硬化を待ってセメントボンドログ
を行わなければならないので、準備と作業で約２〜３日
費やしてしまう、更に作業に入っても泥水とセメントス
ラリーの境界が明確でないために発見するのが困難であ
った。

また、ケーシングに穴を開ける作業は困難で熟練を要す
るものであり、穴を開けても次のセメントスラリーを送
るためにはバッカーの段取替えを必要とし、高価な経費
とかなりの準備作業を要していた。従来の方法で更に問
題になるのは、以上の様μ作業を仮に完了したとしても
第５図に示す様な地層の弱いゾーン６がパフカー１３の
上方位置に存在すると依然としてセメントスラリーの逸
走が継続して発生し、更に高価な経費と多大な作業時間
を要して補修作業を繰り返さなければならないことであ
る。即ち、従来の方法では作業を行っても成功するとい
う保証は全く無く、作業の内容と比較してその成功率は
極めて不安定な状況であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、セメンチングのス与す−返還が切れた場合に
、アニューラ型ブローアウトプリベンダーを閉鎖してケ
ーシングアニューラ容積より多い清水をバックフィルラ
インから圧送し、次いでケーシングアニューラ容積より
多いセメントスラリーを送りセメントスラリーのリター
ンが確認されるまで間歇継続して弱い地層にセメントス
ラリーが逸走することを停止しケーシングのセメンチン
グを確実に実施するものである。

〔作用〕

従来の方法でケーシングの下端からセメントスラリーを
坑底から地層とケーシングの間隙に上方へ向かって圧送
している時に、逸走が発生してセメントスラリーの返還
が切れた場合に本発明を適用する。

セメントと泥水の境界はゲルし易く時間を経ると移動さ
せることが困難になるので、アニューラ型ブローアウト
プリベンダーを閉じ、バックフィルラインから清水を送
り、ケーシングの途中にあるセメントスラリーと泥水を
一緒に下の逸泥層に押し戻し、次のセメントスラリーを
送り易い状態を造る。この状態ではケーシングとケーシ
ングのアニューラ部は完全に清水で置き換えられている
のでセメントスラリーはケーシングの間隙部に確実に充
填できる。

次いで、ケーシングアニューラの容積よりも多いセメン
トスラリーをバックフィルラインから圧送し逸走部をセ
メントスラリーで閉鎖すると共に核部よりも下方の充填
済のセメントスラリ一層まで充分なセメントスラリーを
送り込み、ケーシングの間隙部にセメントスラリーを完
全に充填する。

地層とケーシングの完全な充填はアニューラ型Ｂ、Ｏ，
Ｐへのセメントスラリーの返還で確認できるが、この返
還が無い場合には所定間隔を置いて同様の作業を繰り返
して、逸水層に入ったセメントスラリーのゲル化を待ち
セメントスラリーが漸次逸走し難くなる様にして最終的
に完全な充填を完了させる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１．２図について説明する。

第１図に示す様に、生産井１７にはコンダクタ−ケーシ
ング１８、アンカーケーシング１９が地層４との間にセ
メンチンク２０されて固定しである。

プロダクトケーシング２１の上部にはアニューラ型Ｂ、
Ｏ，Ｐ７及びバイブラムＢ、Ｏ，Ｐ２９が装備されてお
り、さらにアンカーケーシング１９にバックフィルライ
ン２２がセメンチングポンブ１４から接続配備される。

図において、２３は圧力計、２４〜２７は各パイプライ
ンのパルプを示し、２８はケーシング下部のセメントス
ラリー注入口を示している。

通常のセメンチングは従来例でも示した様にセメンチン
グポンプ１４からバルブ２６．２７を経てケーシング２
１のセメントスラリー注入口２８から坑底３にセメント
スラリーが供給され、生産井の底から上方に泥水と共に
充填されてい（。

従って正常な場合には地層とケーシングを満たしたセメ
ントスラリーがバックフィルライン２２に返還してくる
。しかし、途中の地層に軟弱な逸水層が存在するとセメ
ントスラリーの比重が泥水に比較して３〜７割はど高い
ので泥水の返還があってもセメントスラリーは地層の中
に逸走してしまい、バックフィルラインに返還してこな
い。

この様な場合には、アニューラ型Ｂ、Ｏ，Ｐ７を直ちに
閉鎖し、バックフィルライン２２から清水３０を注入す
る。

清水３０の量はアンカーケーシング１９とプロダクトケ
ーシング２１との間隙部の容積に対して２割程度多めに
し、これによって両ケーシングの間隙５及びケーシング
２１と地層４との間隙の中にある泥水及び若干のセメン
トスラリーを強制的に押し戻して逸水層に逃す。

間隙の中に泥水とセメントスラリーとを混合状態で滞溜
させておくとゲル化して、間隙の中に固着してしまうの
で上記の様に清水で洗い流しておきセメントスラリーが
ケーシング１９とケーシング２１との間隙部に完全に充
填し易い状態にする。

次に、高比重のセメントスラリーを間隙５の中に容積に
して約２倍分セメンチングボンプ１４からバックフィル
ライン２２を通して注入する。そしてケーシング間隙が
セメントスラリーで満たされたことが確認されたら、数
Ｋｇ／ｃ＠”の圧力で約３０分程度養成する。

また、セメントスラリーが上記操作を経ても上方に昇っ
て来ない場合には逸走が続いていることを示しているこ
とからその対策が必要になる。

この場合には、上記と同様に約３０分程度の養生をし、
その後に注入量を更に増して再度セメントスラリーの注
入を行う。セメントスラリーは逸水層の中にかなりの量
がすでに封入されているので、上記養生の間に完全で無
いまでもかなりのゲル化が進展していることからこの再
注入によって逸水層中に逸走するセメントスラリーの量
は減少すると共にその封入固形化を確立して行く。

従って、セメントスラリーの返還が確認されるまで繰り
返しセメントスラリーの注入作業を反覆することで完全
なセメンチングが保証される。

以上の操作により地表でのセメントスラリー返還が確認
された場合には、そのまま約８時間待ってセメントの硬
化をさせて次の掘削に移行することになる。

〔発明の効果〕

以上の様に、本発明によれば従来の方法に比較して次の
ような画期的な効果が達成されるものである。

（１）　　セメントの硬化を待ってからセメントボンド
ログを行い、泥水とセメントとの境界を探すというかな
りの熟練と時間を要する作業が不必要となる。

（２）ケーシングへの穴開け、パッカー設置、及びセメ
ンチング作業といった段取替えがなく、全く同一の設備
で連続的に、しかも反覆して繰り返して作業ができる。

（３）　　坑内が如何なる状態にあっても逸走が発生し
ている軟弱層及びその直下の泥水及び半ゲル状態のセメ
ントまで清水で逸水層中に押し流してしまうので、完全
なセメンチングができる。

（４）従来の方法では、泥水とセメントスラリーの境界
が明確に把握されていないままで穴開は以下の作業が行
われていたために、蒸気の生産段階でセメントスラリー
とセメントスラリー間に残存した泥水が熱によって膨張
し、これがケーシングを圧壊してケーシングに凸凹を生
じさせ、これにスケールが不着して成虫しケーシングを
結果的に閉鎖して使用できな（していたが、この様な状
態の全く心配ない完全なセメンチングを実施できる。

（５）セメントスラリーの返還が無い場合には何時でも
本発明の方法は実施することができる。

（６）　　仮にセメントが現場に無（でも、清水による
圧送を保持し上からのセメントスラリーのボンピングが
可能な状態を維持してセメントの到着を待つことができ
る。

（７）特別の装置を必要とせず、熟練が無くても短期間
で処理できることから全体として大幅な経費節減になる
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明によるケーシングセメンチングを説明するた
めの方法及び従来の方法を説明するためのもので、第１
図は本・発明の方法を実施するための装置配置図、第２
図は作業を説明するための操作状態図であり、第３図は
従来の逸水状態図、第４図は従来の方法の操作状態図そ
して第５図は従来方法で複数の逸水層が存在する場合の
逸走状態図である。１・・・ケーシング、２・・・セメントスラリー、３・
・・坑底、４・・・地層、５・・・間隙、６・・・弱い
地層、７・・・アニューラ型ブローアウトプリベンダー
（Ｂ、Ｏ。Ｐ）、８．・、泥水、９・・・セラー、１０・・・セメ
ントモルタル、１１・・・セメントと泥水との境、１２
・・・ケーシングの穴、１３．１３　’・・・バッカー
、１４・・・セメンチングポンプ、１５・・・ケーシン
グの上方端、１６・・・砂または鋼玉、１７・・・生産
井、１８・・・コンダクタ−ケーシング、１９・・・ア
ンカーケーシング、２０・・・モメンチング、２１・・
・プロダクトケーシング、２２・・・バックフィルライ
ン、２３・・・圧力計、２４〜２７・・・パルプ、２８
・・・セメントスラリー注入口、２９・・・パイプラム
型ブローアウトプリベンダー（Ｂ、Ｏ，Ｐ　）、３０・
・・清水。特許出願人　　清水建設株式会社代理人弁理士　阿　部　　龍　吉第３図；↓］

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セメンチングのスラリー返還が切れた場合に、ア
ニューラ型ブローアウトプリベンダーを閉鎖してケーシ
ングアニューラ容積より多い清水をバックフィルライン
から圧送し、次いでケーシングアニューラ容積より多い
セメントスラリーを送る生産井のケーシングセメンチン
グ方法。
（２）セメントスラリーを間歇的に返還があるまで送る
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の生産井の
ケーシングセメンチング方法。
（３）清水は少なくともケーシングアニューラ容積以上
であることを特徴とする特許請求の範囲第１、２項記載
の生産井のケーシングセメンチング方法。
（４）セメントスラリーは少なくともケーシングアニュ
ーラ容積以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
１〜３項記載の生産井のケーシングセメンチング方法。