RU2152507C1 - Method of insulating water-development strata - Google Patents

Method of insulating water-development strata Download PDF

Info

Publication number
RU2152507C1
RU2152507C1 RU97111468A RU97111468A RU2152507C1 RU 2152507 C1 RU2152507 C1 RU 2152507C1 RU 97111468 A RU97111468 A RU 97111468A RU 97111468 A RU97111468 A RU 97111468A RU 2152507 C1 RU2152507 C1 RU 2152507C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cement
water
mortar
borehole
grouting
Prior art date
Application number
RU97111468A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97111468A (en
Inventor
М.Н. Студенский
А.Я. Вакула
Р.Р. Бикбулатов
Р.И. Катеев
Р.И. Катеева
Т.М. Габбасов
Original Assignee
Альметьевское УБР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Альметьевское УБР filed Critical Альметьевское УБР
Priority to RU97111468A priority Critical patent/RU2152507C1/en
Publication of RU97111468A publication Critical patent/RU97111468A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2152507C1 publication Critical patent/RU2152507C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production. SUBSTANCE: invention can be applied when performing insulation operations in borehole by installation of cement bridging by balance technique. Method consists in exposing water-development stratum, washing hole, injecting specified volume of grouting mortar, forcing it into casing string-borehole annulus, and removing extra grouting mortar, while simultaneously expanding borehole. Grouting mortar is prepared by adding to cement mortar a special plasticizing reagent or water-treatment station waste. During cement hardening wait state, counterpressure on the bed to be insulated is exposed. EFFECT: improved reliability and quality of insulation due to improved adhesion of grouting material to stratum rock. 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к горной и нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении изоляционных работ в скважине путем установки цементных мостов балансовым способом. The invention relates to the mining and oil and gas industries and can be used when conducting insulation work in the well by installing cement bridges in a balanced way.

Известен способ установки цементных мостов, включающий спуск в интервал установки заливочных труб, оснащенных инструментом для создания зоны расширения и закачку тампонажного раствора. При этом расширение ствола скважины осуществляют в среде тампонажного раствора с последующим образованием разделительного моста (SU 1615333, кл. E 21 B 33/13, от 23.12.90). A known method of installing cement bridges, including the descent into the installation interval of casting pipes equipped with a tool to create an expansion zone and the injection of cement slurry. Moreover, the expansion of the wellbore is carried out in a grouting medium with the subsequent formation of a dividing bridge (SU 1615333, class E 21 B 33/13, dated 23.12.90).

Недостатком известного способа является то, что он позволяет установить мост только ограниченной длины из-за опасности прихвата колонны труб цементным раствором, в среде которого осуществляют расширение ствола скважины, поскольку это связано с временем загустевания и началом схватывания цементного раствора, которое составляет всего 1,5-2 ч с момента закачивания его в скважину. По этой причине его использование с целью одновременного расширения ствола скважины и борьбы с поглощением или водопроявлениями не представляется возможным. The disadvantage of this method is that it allows you to install a bridge of only a limited length due to the danger of sticking the pipe string with cement mortar, in the medium of which the borehole is expanded, since this is due to the thickening time and the beginning of cement mortar setting, which is only 1.5 -2 hours from the moment it was pumped into the well. For this reason, its use with the aim of simultaneously expanding the wellbore and combating absorption or water manifestations is not possible.

Известен также способ изоляции пласта путем установки цементного моста, включающий спуск оснащенной центраторами заливочной колонны труб до подошвы пласта, промывку скважины, закачивание расчетного объема цементного раствора, его продавливание в заколонное пространство, подъем колонны труб до кровли пласта и срезку лишней порции цементного раствора на дневную поверхность. При этом во время срезки и до конца схватывания цементного раствора заливочную колонну непрерывно перемешивают и далее подъем заливочных труб в безопасную зону осуществляют до затвердевания цементного раствора (SU 1836542, E 21 B 33/13, от 23.08.93). There is also known a method of isolating a formation by installing a cement bridge, which includes lowering a pipe string equipped with centralizers to the bottom of the formation, flushing the well, pumping the estimated volume of cement, pushing it into the annulus, raising the pipe string to the roof of the formation, and cutting off the excess portion of the cement to the daytime surface. At the same time, during the cutting and until the cement mortar has set, the pouring column is continuously mixed and then the filling pipes are lifted into the safe zone until the cement mortar hardens (SU 1836542, E 21 B 33/13, from 08.23.93).

Недостатком способа является низкая эффективность изоляционных работ, поскольку при разбуривании цементного моста или других работ с созданием давления, под действием знакопеременных нагрузок цементное кольцо, образованное вокруг ствола скважины после разбуривания моста, постепенно разрушается, открывается доступ к пластовым флюидам в скважину, что вызывает необходимость проведения повторных изоляционных работ. The disadvantage of this method is the low efficiency of the insulating work, since when drilling a cement bridge or other work with pressure, under the action of alternating loads, the cement ring formed around the wellbore after drilling the bridge gradually collapses, access to the formation fluids into the well is opened, which necessitates conducting repeated insulating work.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности и качества изоляционных работ путем улучшения адгезии тампонажного материала с породой пласта и обеспечения долговечности. The aim of the present invention is to increase the reliability and quality of insulating work by improving the adhesion of the cement material with the formation rock and ensuring durability.

Технический результат способа изоляции водопроявляющих пластов путем установки цементного моста достигается тем, что включает вскрытие бурением водопроявляющего пласта, спуск в скважину колонны труб до подошвы пласта, промывку скважины, закачивание расчетного объема тампонажного раствора, его продавку в заколонное пространство, подъем труб до кровли пласта и удаление излишков тампонажного раствора. При этом срезку лишней порции цементного раствора производят с использованием бурового раствора повышенной плотности, обеспечивающего противодавление на водопроявляющий пласт на время ОЗЦ, а вскрытие водопроявляющего пласта осуществляют одновременно с расширением ствола скважины в прогнозном водопроявляющем интервале с образованием переменного сечения, в качестве тампонажного раствора используют пластифицированный цементный раствор. При этом в качестве пластификатора используют, например, "Сепаколл" СЕ-5381 или отходы водоочистительных сооружений. The technical result of the method of isolating water-producing strata by installing a cement bridge is achieved by including drilling a water-developing stratum by drilling, lowering a pipe string into the well to the bottom of the formation, flushing the well, pumping the estimated volume of grout, pumping it into the annulus, raising the pipes to the roof of the formation and removal of excess cement slurry. At the same time, an excess portion of the cement slurry is cut using a high-density drilling fluid that provides back pressure on the water-developing formation for the time of the WOC, and the water-developing formation is opened simultaneously with the expansion of the wellbore in the forecast water-developing interval with the formation of a variable cross-section; plasticized cement is used as grouting mortar solution. In this case, for example, Sepacall CE-5381 or waste water treatment plants are used as a plasticizer.

Сравнительный анализ аналогичных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в предлагаемом способе идентичных и эквивалентных признаков в сравнении со сходными признаками известных способов т.е. о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". A comparative analysis of similar technical solutions allows us to conclude that in the proposed method there are no identical and equivalent features in comparison with similar features of known methods i.e. on the conformity of the claimed technical solution to the criterion of "novelty."

На фиг. 1 изображен водопроявляющий пласт скважины с установленным мостом после предварительного расширения ствола в указанном интервале, с использованием устройства гидроэрозионного действия, разрез;
на фиг. 2 - то же, после разбуривания цементного моста, разрез,
на фиг. 3 - вид I на фиг. 1.
In FIG. 1 shows a water-producing layer of a well with a bridge installed after preliminary expansion of the wellbore in the indicated interval, using an erosion control device, section;
in FIG. 2 - the same, after drilling a cement bridge, section,
in FIG. 3 is a view I in FIG. 1.

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

Вскрытие водопроявляющего пласта, определенного по прогнозу, осуществляют с использованием обычных долот 1. The opening of the water-developing layer, determined according to the forecast, is carried out using conventional bits 1.

Перед спуском бурильной колонны труб 2 в скважину 3 ее низ снабжают наддолотным расширением гидравлико-механического действия или боковыми насадками 4 на переводнике, диаметр насадок выбирают из расчета обеспечения скорости формируемой струи не менее 70 м/с, например, 15-15-18 мл для гидроэрозионного расширения стенок скважины. Далее приступают к бурению с использованием естественных водных суспензий. По мере углубления скважины долотом буровой раствор разрушает стенки скважины, образуя в стволе скважины расширенный участок. Качество и надежность изоляционных работ кратно повышается, если расширенный участок 5 выполняют переменного сечения. Для этого после проходки долотом каждые 2-3 м в глубину несколько раз инструмент приподнимают на эту высоту и дополнительно прорабатывают ствол на различных скоростях. Before the drill string 2 is lowered into the well 3, its bottom is provided with a bitwise expansion of hydraulic-mechanical action or side nozzles 4 on the sub, the diameter of the nozzles is selected based on ensuring the speed of the formed jet at least 70 m / s, for example, 15-15-18 ml for hydroerosive expansion of the walls of the well. Then they start drilling using natural aqueous suspensions. As the hole deepens with a chisel, the drilling fluid destroys the walls of the well, forming an extended section in the wellbore. The quality and reliability of insulating work is greatly increased if the extended section 5 is of variable cross section. For this, after sinking with a chisel every 2-3 m in depth, the tool is raised several times to this height and the trunk is additionally worked out at various speeds.

При этом под воздействием высоконапорной струи происходит не только расширение ствола скважины, но и одновременно его уплотнение и закупоривание частицами выбуренной породы наиболее раскрытых каналов водопроявления. Затем после вскрытия всего интервала водопроявляющего пласта, не поднимая инструмент, в колонну бурильных труб закачивают расчетный объем тампонажного раствора и продавливают в заколонное пространство до равновесия. Далее колонну бурильных труб 2 приподнимают с расчетом установки низа колонны на уровне кровли расширенного участка ствола скважины, после чего путем срезки удаляют излишки тампонажного раствора. При этом для создания противодавления на пласт используют буровой раствор с повышенной плотностью. После чего колонну бурильных труб с долотом поднимают на поверхность и скважину оставляют в покое на ожидание затвердевания цемента (ОЗЦ). После ОЗЦ цементный мост разбуривают и продолжают дальнейшее углубление забоя. At the same time, under the influence of a high-pressure jet, not only the wellbore expands, but also at the same time its compaction and blockage by drill cuttings particles of the most open water development channels. Then, after opening the entire interval of the water-producing formation, without lifting the tool, the calculated volume of the cement slurry is pumped into the drill pipe string and forced into the annulus to equilibrium. Next, the drill pipe string 2 is lifted with the calculation of installing the bottom of the string at the roof level of the extended section of the wellbore, after which excess cement slurry is removed by cutting. In this case, to create a backpressure on the formation, drilling fluid with increased density is used. Then the drill pipe string with a chisel is raised to the surface and the well is left alone while waiting for the cement to harden (OZZ). After the OZZ, the cement bridge is drilled and the further deepening of the face is continued.

В качестве тампонажного материала для установки цементного моста применяют пластифицированный цементный раствор, формирующий безусадочный малопроницаемый камень. As a grouting material for the installation of a cement bridge, plasticized cement mortar is used, forming a non-shrinking low-permeability stone.

В качестве такого пластификатора применяют, например, Сепаколл СЕ-5381 или отходы водоочистительных сооружений. As such a plasticizer, for example, Sepacall CE-5381 or waste water treatment plants are used.

"Сепаколл" СЕ-5381 производства концерна БАСФ (Германия) - темно-коричневая жидкость с плотностью 1200 кг/м3 при 23oC. Химически он представляет натриевую соль сульфированных нафталиновых смол.Sepacall CE-5381 manufactured by BASF (Germany) is a dark brown liquid with a density of 1200 kg / m 3 at 23 o C. Chemically, it is a sodium salt of sulfonated naphthalene resins.

При использовании реагента "Сепаколл" СЕ-5381 в качестве пластификатора можно получить нормально прокачиваемый цементный раствор с плотностью до 1940 кг/м3. При уменьшенном водосодержания и при содержании "Сепаколла" в 0,5 мас. долях растворы характеризуются повышенной плотностью и седиментационной устойчивостью, сокращенными сроками схватывания цемента и формированием безусадочного камня с повышенной прочностью и низкой проницаемостью.Using Sepacall CE-5381 reagent as a plasticizer, a normally pumped cement mortar with a density of up to 1940 kg / m 3 can be obtained. With a reduced water content and with a Sepacoll content of 0.5 wt. fractions, the solutions are characterized by increased density and sedimentation stability, reduced cement setting time and the formation of a non-shrink stone with increased strength and low permeability.

Пластификатор Сепаколл СЕ-5381 не опасен для человека и окружающей среды. Plasticizer Sepacall CE-5381 is not harmful to humans and the environment.

При применении его следует соблюдать обычные меры предосторожности, принятые при работе с химическими веществами - избегать вдыхание паров, применять рабочую одежду, рукавицы и защитные очки. When applying it, the usual precautions taken when working with chemicals should be observed - avoid inhalation of vapors, use work clothing, mittens and safety glasses.

В таблице приведены результаты лабораторных исследований цементного раствора с пластификатором из отходов водоочистительных сооружений (ОВОС). Цемент взят тампонажный из Новоульяновского завода по ГОСТ 1581-91, который при обработке хлористым натрием резко уменьшает растекаемость. The table shows the results of laboratory tests of cement mortar with a plasticizer from waste water treatment plants (EIA). The cement was taken from cement in the Novoulyanovsk plant according to GOST 1581-91, which, when treated with sodium chloride, sharply reduces the spreadability.

ОВОС представляет собой пульпу, содержащую диспергированные частицы, высаженные флоакулянтами и коагулянтами. EIA is a pulp containing dispersed particles planted with flocculants and coagulants.

Как видно из таблицы (см. позицию 5), при меньшем содержании воды, т.е. в 35 мас. ч. хотя плотность высокая, но раствор становится плохо прокачивемым (растекаемость 180 см). Наилучшие показатели имеет состав, когда вода взята в 40 мас. ч. и 5 мас. ч. ОВОСа, плотность раствора 1880 кг/м3, обладает более высокой прочностью - 4,6 МПа на изгиб через 48 ч, а также малой проницаемостью.As can be seen from the table (see position 5), with a lower water content, i.e. in 35 wt. hours, although the density is high, but the solution becomes poorly pumped (spreadability 180 cm). The best performance is the composition when the water is taken in 40 wt. hours and 5 wt. including EIA, the density of the solution 1880 kg / m 3 has a higher strength - 4.6 MPa in bending after 48 hours, as well as low permeability.

Технико-экономические преимущества предложения заключается в следующем. The technical and economic advantages of the proposal are as follows.

Использование данного способа позволяет повысить успешность изоляционных работ водопроявляющих пластов за счет использования цементного раствора, формирующего безусадочный камень, что обеспечивает плотность контакта цементного камня с породами. Это приводит к повышению эффективности изоляционных работ, исключаются повторные изоляционные работы, обеспечивается безаварийная проводка скважин в осложненных интервалах. Применение предложения при изоляции осложненных участков в скважинах даст ощутимые экономические выгоды. Using this method allows to increase the success of the insulating work of water-producing strata due to the use of cement mortar forming a non-shrinking stone, which ensures the density of contact of the cement stone with the rocks. This leads to an increase in the efficiency of insulation work, repeated insulation work is eliminated, and trouble-free drilling of wells in complicated intervals is ensured. The application of the proposal for the isolation of complicated sections in wells will provide tangible economic benefits.

Claims (1)

Способ изоляции водопроявляющих пластов путем установки цементного моста, включающий вскрытие бурением водопроявляющего пласта, промывку скважины, закачивание расчетного объема тампонажного раствора, продавку его в заколонное пространство и удаление излишков тампонажного раствора, отличающийся тем, что вскрытие водопроявляющего пласта осуществляют одновременно с расширением ствола скважины, а в качестве тампонажного раствора используют пластифицированный цементный раствор реагентом СЕПАКОЛЛ СЕ-5381 или отходами водоочистительных сооружений, при этом на период ожидания затвердевания цемента в скважине создают противодавление на изолируемый пласт. A method of isolating water-producing strata by installing a cement bridge, including opening a drilling water-producing stratum by drilling, flushing a well, pumping the estimated volume of grout, pumping it into the annulus and removing excess grout, characterized in that the water-producing stratum is opened simultaneously with the expansion of the wellbore, and as cement slurry, plasticized cement mortar is used with SEPACOLL CE-5381 reagent or waste water treatment structures, while waiting for the cement to harden in the well create backpressure on the insulated reservoir.
RU97111468A 1997-07-08 1997-07-08 Method of insulating water-development strata RU2152507C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97111468A RU2152507C1 (en) 1997-07-08 1997-07-08 Method of insulating water-development strata

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97111468A RU2152507C1 (en) 1997-07-08 1997-07-08 Method of insulating water-development strata

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97111468A RU97111468A (en) 1999-05-27
RU2152507C1 true RU2152507C1 (en) 2000-07-10

Family

ID=20195016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97111468A RU2152507C1 (en) 1997-07-08 1997-07-08 Method of insulating water-development strata

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2152507C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526061C1 (en) * 2013-07-02 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Isolation of water inflow beds at well construction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526061C1 (en) * 2013-07-02 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Isolation of water inflow beds at well construction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2359115C2 (en) Control by several azimuths by vertical cracks, appearing at hydraulic fracturing in friable or slightly cemented sediments
RU2439274C1 (en) Well construction method
RU2407879C1 (en) Construction method of well of small diametre
RU2410514C1 (en) Method for well construction
RU2320849C2 (en) Well construction and operation method
CN109209299A (en) A kind of saturation filling of wellbore periphery can the cementing gravel manufacture of intraocular borehole wall method
RU2526061C1 (en) Isolation of water inflow beds at well construction
RU2320854C1 (en) Well operation method
RU2152507C1 (en) Method of insulating water-development strata
EP0823537B1 (en) Well stabilisation tool and method
RU2196878C2 (en) Method of shutoff of water inflow over cementing annular space in operation of oil and gas wells
RU2299308C2 (en) Water-bearing bed isolation method
RU2283421C1 (en) Method for water influx or water lost-circulation zone isolation in well
RU2076923C1 (en) Method of formation of flagging screen in water-encroached rocks
RU2361062C1 (en) Method of elimination of behind-casing flow in wells of small diametre
RU2191886C2 (en) Method of isolation of beds with water flows
RU2468186C1 (en) Isolation method of brine water influx in well
SU1206431A1 (en) Method of isolating bottom water in oil well
RU2021477C1 (en) Method for well construction
RU2793351C1 (en) Completion method for a production well that has opened a transitional zone of a gas deposit
US20120273200A1 (en) Methods for treating a wellbore
SU1710699A1 (en) Drill hole plugging-back method
RU2774251C1 (en) Method for eliminating flows behind the casing in petroleum production boreholes
RU2794105C1 (en) Method for isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal wellbore end
RU2775849C1 (en) Method for increasing tightness of annular space of oil and gas wells (options)