RU2083806C1

RU2083806C1 - Well completion method

Info

Publication number: RU2083806C1
Application number: RU94045567A
Authority: RU
Inventors: Ш.К. Шаяхметов; В.Г. Жжонов; С.Ю. Ненароков; А.Ш. Шаяхметов
Original assignee: Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1997-07-10
Also published as: RU94045567A

Abstract

FIELD: oil and gas industry. SUBSTANCE: this relates to completion of oil and gas wells at their construction. According to method, lowered down on productive tube string is filter with telescopically extending pipe connections in production zone of bed. Prior to cementation, pipe connections are extended with the help of additional forcing-through plug with destructible diaphragm. Forcing-through of this plug is effected by chemically destructible viscous-resilient liquid such as polyacrylamido-chalk solution, and after that well is cemented according to standard procedure with use of cementing machines. After waiting for hardening of cement slurry, muriatic acid solution is injected to destroy viscous-liquid in spaces of filtration holes, and space of productive tube string is connected with productive bed. Then, income of oil or gas is initiated. EFFECT: improved quality of initiating bed product inflow to well. 4 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к заканчиванию нефтяных и газовых скважин. The invention relates to the oil industry, namely to completion of oil and gas wells.

Известен способ закачивания скважины, включающий спуск на эксплуатационной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервале продуктивного пласта, цементирование его с последующей продавкой цементного раствора продавочной пробкой, выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости до соприкосновения их торцов со стенкой скважины [1]
Известен также способ закачивания скважины, включающий спуск на эксплуатационной колонне труб фильтра с телескопическим выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование его с последующей продавкой цементного раствора продавочной пробкой, выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости до соприкосновения их торцов со стенкой скважины [2]
Указанное техническое решение является более близким по технической сущности и может быть принято в качестве прототипа.A known method of pumping a well, including the descent on the production string of filter pipes with telescopically extendable nozzles in the interval of the reservoir, cementing it with subsequent pushing of the cement with a squeeze plug, extending the telescopic nozzles with fluid pressure until their ends touch the well wall [1]
There is also known a method of pumping a well, including the descent on the production string of filter pipes with telescopic telescopic telescopic nozzles in the interval of the reservoir, cementing it with subsequent squeezing of cement with a squeeze plug, telescoping telescopic nozzles with fluid pressure until their ends touch the well wall [2]
The specified technical solution is closer in technical essence and can be taken as a prototype.

Недостатком как аналога, так и прототипа является то, что выдвижение телескопических патрубков осуществляют после закачки цементного раствора в заколонное пространство, в результате чего после выдвижения патрубков между их торцами и стенкой скважины образуется небольшой толщины цементная корка, затрудняющая проникновению кислотного раствора в пласт. Это приводит к увеличению продолжительности вскрытия пласта без создания дополнительного повышения давления внутри скважины, к продолжительности обработки пласта этим же кислотным раствором и наконец к продолжительности вызова притока продукции скважины. The disadvantage of both the analogue and the prototype is that the telescopic nozzles are extended after the cement mortar is pumped into the annulus, as a result of which a small thickness of the cement crust is formed between the ends of the nozzles and the borehole wall, which impedes the penetration of the acid solution into the formation. This leads to an increase in the duration of the opening of the formation without creating an additional increase in pressure inside the well, to the duration of the treatment of the formation with the same acid solution, and finally to the duration of the call for the influx of well production.

Целью изобретения является повышение качества вскрытия путем исключения образования цементной корки между торцами патрубков, сообщающих пласт со скважиной, и продуктивным пластом. The aim of the invention is to improve the quality of the autopsy by eliminating the formation of cement peel between the ends of the pipes connecting the formation with the well and the reservoir.

Поставленная цель достигается описываемым способом, включающим спуск на эксплуатационной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование его с последующей продавкой цементного раствора продавочной пробкой, выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости до соприкосновения их торцов со стенкой скважины. The goal is achieved by the described method, including the descent on the production string of filter pipes with telescopically extendable nozzles in the interval of the reservoir, cementing it with subsequent pushing of the cement mortar with a squeeze plug, extending the telescopic nozzles with fluid pressure until their ends come into contact with the well wall.

Новым является то, что выдвижение телескопических патрубков осуществляют перед цементированием дополнительной продавочной пробкой с разрушаемой диафрагмой, при этом продавливание этой пробки осуществляют химически разрушаемой вязко-упругой жидкостью, например полиакриламидо-меловым раствором. What is new is that the telescopic nozzles are extended before cementing with an additional squeezing cork with a destructible diaphragm, while the cork is pressed through a chemically destructible visco-elastic liquid, for example, polyacrylamide-chalk solution.

Указанные отличительные признаки, по нашему мнению, являются существенными, поскольку на дату подачи заявки из патентной и научно-технической литературы авторам не известны способы того же назначения с такими отличительными признаками, создающими новый положительный эффект, несвойственный известным способам. The indicated distinguishing features, in our opinion, are significant, since at the filing date of the application from the patent and scientific literature, the authors are not aware of the methods of the same purpose with such distinctive features that create a new positive effect, unusual for the known methods.

На фиг. 1 изображена скважина со спущенным фильтром в интервал продуктивного пласта, момент посадки дополнительной продавочной пробки на посадочное седло цементировочного клапана, при котором все патрубки выдвинуты и плотно прижаты к стенке скважины продуктивного пласта, а освобожденное пространство в отверстиях фильтра заполнено полиакриламидомеловым раствором; на фиг.2 то же, момент посадки продавочной пробки на дополнительную продавочную пробку в завершающей стадии цементирования обсадной колонны, при котором телескопически выдвинуты патрубки на обсадную колонну окружены цементным раствором; на фиг.3 и 4 элементы устройства, реализующего предлагаемый способ. In FIG. 1 shows a well with a deflated filter in the interval of the reservoir, the moment the additional squeeze plug is planted on the seat of the cementing valve, in which all the nozzles are extended and tightly pressed against the well wall of the reservoir, and the vacated space in the filter openings is filled with polyacrylamide chalk solution; figure 2 is the same, the time of insertion of the squeeze plug on the additional squeeze plug in the final stage of cementing the casing, in which the nozzles are telescopically extended onto the casing surrounded by cement; figure 3 and 4 elements of a device that implements the proposed method.

Спускаемый на обсадной колонне 1 фильтр представляет из себя установленные в фильтрационных отверстиях трубы обсадной колонны втулек 2, с упорами 3, выполненными под конус (см. фиг.3). The filter lowered on the casing 1 is a sleeve 2 installed in the filtering holes of the casing pipe, with stops 3 made under the cone (see Fig. 3).

Втулки 2 с противоположной стороны от упоров 3 снабжены срезаемыми крышками 4. В полости втулок размещены выдвижные патрубки 5, которые со стороны полости обсадной колонны 1 перекрыты кислоторазрушаемыми пробками 6 с головками роликовидной формы с конической поверхностью 7 под конус упоров 3 втулок и другой конической поверхностью 8, направленной в сторону крышек 4 для взаимодействия с режущей кромкой дополнительной продавочной пробки 9 и утапливанияголовки пробок 6 во внутрь втулок 2. Полости патрубков 5 заполнены вязкопластичным веществом 10, например солидолом, пластилином или гудроном, во избежание попадания туда цементного раствора и образования в них цементного камня. Элемент 11 для связи втулок 2 с трубой обсадной колонны 1 выполнен в виде пластинчатой обоймы с отверстием под диаметр втулок 2. В верхней торцовой плоскости диафрагмы 12 дополнительной пробки 9 выполнена кольцевая проточка 13 для ослабления сечения и для последующего разрушения ее под действием повышенного давления после посадки пробки 9 на посадочное седло 14, цементировочного клапана 15 типа ЦКОД. The bushings 2 on the opposite side of the stops 3 are equipped with cut-off covers 4. In the cavity of the bushings there are retractable nozzles 5, which are blocked by acid-destroying plugs 6 from the cavity side of the casing 6 with cylinder heads with a conical surface 7 under the cone of the stops 3 of the bushings and another conical surface 8 directed towards the covers 4 to interact with the cutting edge of the additional squeezing plug 9 and to heat the heads of the plugs 6 inside the bushings 2. The cavities of the nozzles 5 are filled with a viscoplastic substance 10, for example with solid oil, plasticine or tar, in order to avoid the ingress of cement mortar and the formation of cement stone in them. The element 11 for connecting the sleeves 2 with the casing pipe 1 is made in the form of a plate holder with a hole for the diameter of the sleeves 2. An annular groove 13 is made in the upper end plane of the diaphragm 12 of the additional plug 9 to weaken the cross section and to further destroy it under the influence of increased pressure after landing plugs 9 on the seat saddle 14, cementing valve 15 type TsKOD.

Способ осуществляют в следующей последовательности. The method is carried out in the following sequence.

После определения местоположения продуктивного пласта 16 фильтр опускают в скважину в состав обсадной колонны 1 в интервал продуктивного пласта (см. фиг. 1), снабдив его центраторами (центраторы не изображены), а низ обсадной колонны цементировочным клапаном 15 типа ЦКОД. After determining the location of the reservoir 16, the filter is lowered into the well in the casing 1 in the interval of the reservoir (see Fig. 1), providing it with centralizers (centralizers are not shown), and the bottom of the casing with a cementing valve 15 type ЦКОД.

Затем в скважину вводят дополнительную продавочную пробку 9 и продавливают ее химически разрушаемой вязко-упругой жидкостью 17 в объеме, достаточном для заполнения фильтрационных отверстий фильтра, и с запасом, примерно 1,0-1,5 м³. В качестве такой жидкости может служить раствор полимеракрилового ряда, например полиакриламид или полиакриламид с добавками к нему карбонатными утяжелителями мела, глины и т.п.Then an additional squeezing plug 9 is introduced into the well and pressed with its chemically destructible visco-elastic fluid 17 in a volume sufficient to fill the filtering filter openings, and with a margin of about 1.0-1.5 m ³ . As such a liquid, a polymer-acrylate solution can be used, for example, polyacrylamide or polyacrylamide with additives to it with carbonate weighting agents of chalk, clay, etc.

В частности для этих целей можно использовать полиакриламидомеловый раствор следующего состава, мас. In particular, for these purposes, you can use a polyacrylamide chalk solution of the following composition, wt.

Полиакриламид 0,1-3,0
Мел 0,8-30
Глина 0,5-16
Кальцинированная сода 0,08-1,0
Вода Остальное
Плотность и вязкость указанного раствора можно менять в широких пределах. Так, изменение вязкости вязко-упругого раствора этим составом можно добиться от текучего и до нетекучего состояния, начиная от 27 с до 5 мин. Оптимальная вязкость для данной технологии составляет примерно от 35 с до 1 мин при плотности раствора 1,25 г/см³.Polyacrylamide 0.1-3.0
Chalk 0.8-30
Clay 0.5-16
Soda Ash 0.08-1.0
Water Else
The density and viscosity of the specified solution can be changed over a wide range. Thus, a change in the viscosity of a visco-elastic solution with this composition can be achieved from a fluid to a non-fluid state, starting from 27 s to 5 min. The optimal viscosity for this technology is from about 35 s to 1 min at a solution density of 1.25 g / cm ³ .

Дополнительная продавочная пробка 9, достигнув зоны фильтра, своей кольцевой режущей кромкой срезает выступающие в ствол скважины части крышек 4 одну за другой по мере движения. При этом продавочная пробка 9 частично утапливает головки кислоторазрушаемых пробок 6 во внутрь втулок 2 и далее они, воспринимая давление продавочной жидкости, приходят в движение и перемещают патрубки 5 до упора их заостренного конца об стенки ствола 18 скважины (см. фиг.1 и 4). При упоре торца патрубков 5 о породу стенки скважины происходит посадка головки пробок 6 своей конической поверхностью 7 на ответную коническую поверхность упора 3 и ее фиксирование. По мере перемешивания пробок 6 в сторону стенок скважины происходит заполнение освободившейся пустоты втулок 2 вязко-упругой жидкостью полиакриламидо-меловым раствором 17 (см. фиг.1 и 4). Таким образом, при подходе продавочной пробки 6 к стоп-кольцу 14 цементировочного клапана 15 все полости втулок 2 заполняются полиакриламидо-меловым раствором, предотвращая тем самым попадание туда цементного раствора и их загрязнение в процессе цементирования. An additional squeezing plug 9, having reached the filter zone, cuts off parts of covers 4 protruding into the wellbore with their annular cutting edge one after another as they move. At the same time, the squeeze plug 9 partially recesses the heads of the acid-destroying plugs 6 into the inside of the sleeves 2 and then, sensing the pressure of the squeeze fluid, they move and move the nozzles 5 to the end of their pointed end against the walls of the borehole 18 (see Figs. 1 and 4) . When the butt end of the nozzles 5 against the rock of the borehole wall, the head of the plugs 6 is seated with its conical surface 7 on the mating conical surface of the stop 3 and its fixation. As the plugs 6 are mixed towards the walls of the well, the vacant voids of the sleeves 2 are filled with a viscoelastic fluid with a polyacrylamide-chalk solution 17 (see FIGS. 1 and 4). Thus, when the squeeze plug 6 approaches the stop ring 14 of the cementing valve 15, all the cavities of the bushings 2 are filled with polyacrylamide-chalk solution, thereby preventing the cement mortar from getting there and polluting them during the cementing process.

Не прерывая процесс продавки продавочной пробки 9 за разделительной жидкости, закачивают цементный раствор с использованием цементированных агрегатов по обычной технологии. При посадке пробки 9 на стоп-кольцо 14 давление внутри скважины поднимается, что отмечается манометром, установленным на устье, и при достижении его расчетной величины диафрагма 12 продавочной пробки 9 разрушается. Цементный раствор, проходя через цементировочный клапан 15 и далее низ колонны, поступает в заколонное пространство (см. фиг.2). После закачки цементного раствора расчетного объема его продавливают продавочной пробкой 19, которая при своем крайнем нижнем положении садится на торец дополнительной продавочной пробки 9, что отмечается манометром на устье повышением давления. Затем скважину оставляют на ожидание затвердевания цемента (ОЗЦ), при этом давление внутри скважины не сбрасывают, а поддерживают в течение 30-40 мин выше, чем давление в затрубном пространстве, после чего давление внутри скважины сбрасывают. В течение этого времени давление в затрубном пространстве снижается до гидростатического, что исключает опасность перемещения патрубков обратно во внутрь втулок. Without interrupting the process of selling the squeezing plug 9 for the separation fluid, the cement mortar is pumped using cemented aggregates using conventional technology. When the plug 9 is placed on the stop ring 14, the pressure inside the well rises, which is noted by a pressure gauge installed on the wellhead, and when its calculated value is reached, the diaphragm 12 of the squeeze plug 9 is destroyed. The cement mortar, passing through the cementing valve 15 and then the bottom of the column, enters the annular space (see figure 2). After injecting the cement mortar, the calculated volume is squeezed by a squeezing plug 19, which, at its lowest position, sits on the end of the additional squeezing plug 9, which is noted by a pressure gauge at the mouth. Then the well is left to wait for the cement to harden (OZZ), while the pressure inside the well is not relieved, but is maintained for 30-40 minutes higher than the pressure in the annulus, after which the pressure inside the well is relieved. During this time, the pressure in the annulus decreases to hydrostatic, which eliminates the danger of the nozzles moving back into the bushings.

После ОЗЦ в полость колонны закачивают раствор соляной кислоты, которая, вступив в реакцию с мелом полиакриламелового раствора, разрушает его, а также полиакриламида и вступает в реакцию с кислоторазрушаемой магниевыми пробками 7, через 2 ч разрушает их, в результате чего происходит сообщение продуктивного пласта с полостью обсадной колонны. Затем с тем же, находящимся уже в скважине раствором соляной кислоты, производят обработку продуктивного пласта и вызов притока продукции пласта и скважину сдают в эксплуатацию. After OZC, a solution of hydrochloric acid is pumped into the column cavity, which, having reacted with chalk of a polyacrylamide solution, destroys it, as well as polyacrylamide and reacts with acid-destroying magnesium plugs 7, destroys them after 2 hours, as a result of which a productive formation with cavity casing. Then, with the same hydrochloric acid solution already in the well, the producing formation is treated and the inflow of production of the formation is called up and the well is put into operation.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого технического решения заключается в следующем. Использование его позволит сократить затраты времени на вскрытие и освоение скважины, предотвратит нарушения целостности цементного камня за колонной и за ее пределами при вскрытии пласта, следовательно, и преждевременное обводнение продукции скважины. Технология не требует сложного оборудования и других технических средств для его осуществления. The technical and economic advantage of the proposed technical solution is as follows. Using it will reduce the time required for opening and development of the well, prevent violations of the integrity of the cement stone behind the column and beyond during the opening of the formation, therefore, premature flooding of the well’s production. The technology does not require sophisticated equipment and other technical means for its implementation.

Claims

A method of completing a well, including the descent of filter pipes on the casing with telescopically extendable nozzles into the interval of the productive formation, cementing it with the subsequent pushing of cement mortar with a squeeze plug, extending the telescopic nozzles with fluid pressure until their ends touch the well wall, characterized in that the telescopic nozzles extend carry out before cementing an additional squeezing cork with a destructible diaphragm, while forcing this cork carry out chemically destructible viscoelastic fluid, for example polyacrylamide-chalk solution.