RU2152507C1 - Method of insulating water-development strata - Google Patents
Method of insulating water-development strata Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
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
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
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 (
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)
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)
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 |
-
1997
- 1997-07-08 RU RU97111468A patent/RU2152507C1/en active
Cited By (1)
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) |