RU2183728C1 - Method of well stage cementing - Google Patents

Method of well stage cementing Download PDF

Info

Publication number
RU2183728C1
RU2183728C1 RU2001104715/03A RU2001104715A RU2183728C1 RU 2183728 C1 RU2183728 C1 RU 2183728C1 RU 2001104715/03 A RU2001104715/03 A RU 2001104715/03A RU 2001104715 A RU2001104715 A RU 2001104715A RU 2183728 C1 RU2183728 C1 RU 2183728C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tubing
cement
stage
cementing
cement mortar
Prior art date
Application number
RU2001104715/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Р.Г. Габдуллин
И.Г. Юсупов
Д.В. Страхов
В.И. Зубарев
В.Г. Жжонов
З.Р. Салахова
Original Assignee
Габдуллин Рафагат Габделвалиевич
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 Габдуллин Рафагат Габделвалиевич filed Critical Габдуллин Рафагат Габделвалиевич
Priority to RU2001104715/03A priority Critical patent/RU2183728C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2183728C1 publication Critical patent/RU2183728C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: drilling of oil and gas wells, particularly, methods of well strong cementing where producing formations are presented by fissured or high-permeability reservoirs. SUBSTANCE: method includes running into well casing string with device for stage cementing installed above producing formation, cementing valve with seat and shoe in lower part; injection of cement mortar of the first stage, removal of excessive amount of cement by direct flushing through said device and letting cement setting injection of cement mortar of the second stage through said device; reduction of pressure after forcing of cement mortar and removal of its excessive amount through tubing string and letting the cement setting. Device for stage cementing is located on hollow plugs which are installed on casing string. Hollow plugs protrude by their bottom part inside it and have weak cross-section. After running of casing string down to designed depth, introduced into its cavity is tubing with blind sealing plunger and perforated branch pipe at end and shearing coupling. Injection of cement mortar of the first stage is performed through tubing with closed interpipe annulus. Then tubing is lowered and hollow plugs are broken by shearing coupling. Sealing plunger is simultaneously landed onto seat above cementing valve. After removal of excessive amount of cement mortar, tubing is raised so that perforated pipe is located somewhat below the device for stage cementing. Cement mortar of the second stage is also injected through tubing with closed interpipe annulus. EFFECT: simplification and reduced cost price of the method. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к способам ступенчатого цементирования скважин, когда продуктивные пласты представлены трещиноватыми или высокопроницаемыми коллекторами. The invention relates to the field of drilling oil and gas wells, in particular to methods for stepwise cementing of wells, when the reservoir is represented by fractured or highly permeable reservoirs.

Известен способ ступенчатого цементирования, который предусматривает закачку цементного раствора первой ступени прямым цементированием, а второй ступени - по затрубному пространству (1). A known method of step cementing, which involves the injection of cement mortar of the first stage by direct cementing, and the second stage through the annulus (1).

Недостатком способа является то, что при закачке второй порции цементного раствора по затрубному пространству из-за большого трения цементного раствора о породу создается дополнительное давление на поглощающие пласты вплоть до гидроразрыва пластов, что создает опасность ухода в них цементного раствора. Отсюда большие затраты цементного раствора и низкое качество цементирования обсадной колонны. The disadvantage of this method is that when the second portion of the cement slurry is injected into the annulus due to the large friction of the slurry against the rock, additional pressure is created on the absorbing formations up to hydraulic fracturing, which creates a risk of cement slurry leaving them. Hence the high cost of cement and low quality cementing casing.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ ступенчатого цементирования, включающий спуск обсадной колонны с устройствами для ступенчатого цементирования, устанавливаемыми выше продуктивного пласта, цементировочным клапаном с седлом и башмаком в нижней части, закачку цементного раствора первой ступени несколько выше устройства и оставление в насосно-компрессроных трубах (НКТ) небольшого объема раствора, удаление излишнего объема раствора прямой промывкой через упомянутое устройство и оставление на ожидание затвердевания цемента (ОЗЦ), закачку цементного раствора второй ступени через упомянутое устройство с оставлением небольшого объема раствора в НКТ, снижение давления после продавки раствора, удаление его излишек через НКТ и оставление на ОЗЦ (2). The closest in technical essence to the proposed one is a step cementing method, including casing descent with step cementing devices installed above the reservoir, a cement valve with a seat and shoe in the lower part, first stage cement mortar injection slightly higher than the device and leaving in the pump compressor tubes (tubing) of a small volume of the solution, removing excess solution by direct washing through the aforementioned device and leaving on burns cement hardening (OZC), injection of a second-stage cement mortar through the aforementioned device, leaving a small volume of the solution in the tubing, reducing the pressure after the solution was forced through, removing its excess through the tubing and leaving it on the OZC (2).

Способ предусматривает применение цементировочной разделительной пробки, что усложняет и удорожает процесс. Кроме того, управление упругим шаром в устройстве для ступенчатого цементирования является трудно контролируемым, а потому эффективность и надежность проведения операции по закачке цементного раствора второй ступени и обеспечение надлежащего качества цементного камня являются весьма проблематичными. The method involves the use of cementing separation plugs, which complicates and increases the cost of the process. In addition, the control of the elastic ball in the device for step cementing is difficult to control, and therefore, the efficiency and reliability of the operation to pump cement of the second stage and ensuring the proper quality of the cement stone are very problematic.

Задачей изобретения является создание простого и дешевого способа, гарантирующего проведение операции по ступенчатому цементированию на высоком качественном уровне. The objective of the invention is to provide a simple and cheap method that guarantees the operation of step cementing at a high quality level.

Указанная задача решается предлагаемым способом, включающим спуск обсадной колонны с устройством для ступенчатого цементирования, устанавливаемым выше продуктивного пласта, цементировочным клапаном с седлом и башмаком в нижней части, закачку цементного раствора первой ступени несколько выше упомянутого устройства, удаление излишнего цементного раствора прямой промывкой через упомянутое устройство и оставление на ОЗЦ, закачку цементного раствора второй ступени через упомянутое устройство с оставлением небольшого объема цементного раствора в стволе скважины, снижение давления после продавки цементного раствора, удаление его излишек через НКТ и оставление на ОЗЦ. This problem is solved by the proposed method, including the casing run with a device for step cementing installed above the reservoir, a cement valve with a saddle and a shoe in the lower part, pumping cement of the first stage somewhat higher than the mentioned device, removing excess cement mortar by direct washing through the said device and leaving on the OZZ, pumping cement of the second stage through the said device with leaving a small volume of cement solution into the wellbore, the pressure drop after prodavki cement slurry, removing it through tubing over and leaving at WOC.

Новым является то, что устройство для ступенчатого цементирования размещают на полых заглушках, устанавливаемых на обсадной колонне и выступающих донной частью вовнутрь ее и имеющих ослабленное сечение; после спуска обсадной колонны до проектной глубины в ее полость спускают НКТ с глухим герметизирующим плунжером и перфорированным патрубком на конце и срезающей муфтой; закачку цементного раствора первой ступени производят через НКТ при закрытом межтрубном пространстве, затем НКТ опускают и срезающей муфтой разрушают полые заглушки, а герметизирующий плунжер одновременно сажают в седло над цементировочным клапаном; после удаления излишнего цементного раствора НКТ приподнимают с таким расчетом, чтобы перфорированный патрубок находился несколько ниже устройства для ступенчатого цементирования; закачку цементного раствора второй ступени производят также через НКТ при закрытом межтрубном пространстве. New is that the device for step cementing is placed on hollow plugs installed on the casing and protruding the bottom part inside it and having a weakened section; after lowering the casing to the design depth, the tubing is lowered into its cavity with a blank sealing plunger and a perforated pipe at the end and a cutting sleeve; cement mortar of the first stage is pumped through the tubing with the annulus closed, then the tubing is lowered and the hollow plugs are destroyed with a cutting sleeve, and the sealing plunger is simultaneously seated in the seat above the cement valve; after removal of the excess cement mortar, the tubing is raised so that the perforated pipe is slightly lower than the device for step cementing; cement injection of the second stage is also carried out through the tubing with a closed annulus.

На фиг. 1а изображена технологическая схема осуществления предлагаемого способа в момент окончания закачки цементного раствора первой ступени. In FIG. 1a shows a flow chart of the implementation of the proposed method at the time of completion of the injection of cement mortar of the first stage.

На фиг. 1б - то же самое в момент удаления излишек цементного раствора прямой промывкой через устройство для ступенчатого цементирования. In FIG. 1b - the same thing at the time of removal of excess cement mortar by direct washing through a device for step cementing.

На фиг. 1в - то же самое в момент окончания закачки цементного раствора второй ступени. In FIG. 1c - the same at the time of completion of the injection of the cement mortar of the second stage.

На фиг. 2 - устройство для ступенчатого цементирования. In FIG. 2 - device for step cementing.

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

Обсадную колонну 1 с башмаком 2, цементировочным клапаном 3 и седлом 4 спускают в скважину до проектной глубины. В составе обсадной колонны на ее наружной поверхности установлено устройство для ступенчатого цементирования, которое может состоять из одного или нескольких однотипных узлов. Каждый узел состоит из корпуса 5 (фиг. 2), шарового клапана 6, пружины 7 и решетки 8. Корпус 5 соединен с полой заглушкой 9 и сообщается с ней через канал 10. Заглушка донной частью пропущена вовнутрь обсадной колонны и имеет ослабленное сечение 11. Количество однотипных узлов зависит от объема закачиваемого цементного раствора. Обсадную колонну спускают с таким расчетом, чтобы устройство для ступенчатого цементирования находилось выше кровли продуктивного пласта 12 (~150-200 м). Casing 1 with shoe 2, cementing valve 3 and seat 4 is lowered into the well to the design depth. As a part of the casing string, a device for step cementing is installed on its outer surface, which may consist of one or several units of the same type. Each node consists of a housing 5 (Fig. 2), a ball valve 6, a spring 7 and a grill 8. The housing 5 is connected to the hollow plug 9 and communicates with it through the channel 10. The bottom plug is passed inside the casing and has a weakened section 11. The number of nodes of the same type depends on the volume of injected cement. The casing is lowered in such a way that the device for step cementing is located above the roof of the productive formation 12 (~ 150-200 m).

После спуска обсадной колонны в ее полость спускают колонну НКТ 13 с герметизирующим плунжером 14 (фиг. 1а) на конце. Над плунжером в трубе имеются перфорационные отверстия 15, а несколько выше установлена срезающая муфта 16. НКТ спускают с таким расчетом, чтобы герметизирующий плунжер 14 находился выше седла 4 на расстоянии 15-20 м, а срезающая муфта 16 - на расстоянии 7-10 м от устройства для ступенчатого цементирования. After lowering the casing string into its cavity, the tubing string 13 is lowered with the sealing plunger 14 (Fig. 1a) at the end. There are perforation holes 15 above the plunger in the pipe, and a cutting sleeve 16 is installed slightly higher. The tubing is lowered so that the sealing plunger 14 is located above the seat 4 at a distance of 15-20 m, and the cutting sleeve 16 is at a distance of 7-10 m from devices for step cementing.

Закачку цементного раствора первой ступени производят через НКТ при закрытом межтрубном пространстве (фиг. 1а) из расчета заполнения заколонного пространства на 40-50 м выше устройства для ступенчатого цементирования и оставления в НКТ 100-150 л цементного раствора. Затем НКТ опускают, при этом срезающая муфта 16 разрушает полые заглушки 9, а герметизирующий плунжер 14 садится в седло 4, что обеспечивает дополнительную герметизацию низа обсадной колонны. После этого прямой промывкой через НКТ и устройство для ступенчатого цементирования излишний цементный раствор удаляют на поверхность (фиг. 1б). Затем НКТ приподнимают из расчета, чтобы перфорационные отверстия 15 находились несколько ниже устройства для ступенчатого цементирования и оставляют скважину на ОЗЦ. Cement mortar of the first stage is injected through the tubing with closed annulus (Fig. 1a) based on the filling of the annular space 40-50 m above the device for step cementing and leaving 100-150 l of cement mortar in the tubing. Then the tubing is lowered, while the cutting sleeve 16 destroys the hollow plugs 9, and the sealing plunger 14 sits in the seat 4, which provides additional sealing of the bottom of the casing. After this, by direct washing through the tubing and the device for step cementing, the excess cement mortar is removed to the surface (Fig. 1b). Then, the tubing is lifted from the calculation so that the perforations 15 are slightly lower than the device for step cementing and leave the well in the MSC.

По окончании ОЗЦ осуществляют закачку цементного раствора второй ступени через колонну НКТ и устройство для ступенчатого цементирования при закрытом межтрубном пространстве до появления цементного раствора на устье скважины с оставлением в НКТ излишнего цементного раствора в объеме 100-150 л (фиг. 1в). Затем этот раствор вымывают обратной промывкой из скважины, извлекают колонну НКТ и оставляют скважину на ОЗЦ. At the end of the OZC, the second stage cement mortar is pumped through the tubing string and the device for step cementing with a closed annulus until the cement slurry appears at the wellhead, leaving excess cement mortar in the tubing in a volume of 100-150 l (Fig. 1c). Then this solution is washed backwash from the well, the tubing string is removed and the well is left in the BSC.

Предлагаемый способ исключает использование разделительной пробки, что упрощает и удешевляет процесс цементирования, а применение в технологической схеме разрушаемых полых заглушек и подпружиненного клапана в устройстве для ступенчатого цементирования повышает надежность и гарантирует высокое качество проведения операции по закачке цементного раствора второй ступени и цементного камня за обсадной колонной. The proposed method eliminates the use of separation plugs, which simplifies and reduces the cost of the cementing process, and the use of destructible hollow plugs and a spring-loaded valve in the step cementing device in the technological scheme increases reliability and guarantees high quality of the operation for pumping cement of the second stage and cement stone behind the casing .

Использованная информация
1. Аналог. Рамазанов Г.С. и др. Устройство для комбинированного цементирования обсадных колонн. - М. : Недра, Нефтяное хозяйство, 1992, 4, с. 19-20, рис.1, 2.
Information used
1. The analogue. Ramazanov G.S. and other device for combined cementing of casing strings. - M.: Nedra, Oil industry, 1992, 4, p. 19-20, Fig. 1, 2.

2. Прототип. Патент РФ 2029066, МКИ6 Е 21 В 33/13, 1995. 2. The prototype. RF patent 2029066, MKI6 E 21 V 33/13, 1995.

Claims (1)

Способ ступенчатого цементирования скважины, включающий спуск обсадной колонны с устройством для ступенчатого цементирования, устанавливаемым выше продуктивного пласта, цементировочным клапаном с седлом и башмаком в нижней части, закачку цементного раствора первой ступени несколько выше упомянутого устройства, удаление излишнего цементного раствора прямой промывкой через упомянутое устройство и оставление на ожидание затвердевания цемента (ОЗЦ), закачку цементного раствора второй ступени через указанное устройство с оставлением небольшого объема цементного раствора в стволе скважины, снижение давления после продавки цементного раствора, удаление его излишек через насосно-компрессорные трубы (НКТ) и оставление на ОЗЦ, отличающийся тем, что устройство для ступенчатого цементирования размещают на полых заглушках, устанавливаемых на обсадной колонне и выступающих донной частью вовнутрь ее и имеющих ослабленное сечение; после спуска обсадной колонны до проектной глубины в ее полость спускают НКТ с глухим герметизирующим плунжером и перфорированным патрубком на конце и срезающей муфтой; закачку цементного раствора первой ступени производят через НКТ при закрытом межтрубном пространстве, затем НКТ опускают и срезающей муфтой разрушают полые заглушки, а герметизирующий плунжер одновременно сажают в седло над цементировочным клапаном; после удаления излишнего цементного раствора НКТ приподнимают с таким расчетом, чтобы перфорированный патрубок находился несколько ниже устройства для ступенчатого цементирования; закачку цементного раствора второй ступени производят также через НКТ при закрытом межтрубном пространстве. A step-wise cementing method for a well, including a casing run with a step-wise cementing device installed above the reservoir, a cementing valve with a seat and shoe in the lower part, pumping the first stage cement slurry slightly higher than the said device, removing excess cement slurry by direct flushing through the said device and leaving to wait for the hardening of cement (OZZ), the injection of cement mortar of the second stage through the specified device with a small volume of cement in the wellbore, pressure reduction after the cement grout is pumped, removing excess of it through tubing and tubing, and leaving it on the OZZ, characterized in that the device for step cementing is placed on hollow plugs installed on the casing and protruding bottom part inside it and having a weakened section; after lowering the casing to the design depth, the tubing is lowered into its cavity with a blank sealing plunger and a perforated pipe at the end and a cutting sleeve; cement mortar of the first stage is pumped through the tubing with the annulus closed, then the tubing is lowered and the hollow plugs are destroyed with a cutting sleeve, and the sealing plunger is simultaneously seated in the seat above the cement valve; after removal of the excess cement mortar, the tubing is raised so that the perforated pipe is slightly lower than the device for step cementing; cement injection of the second stage is also carried out through the tubing with a closed annulus.
RU2001104715/03A 2001-02-19 2001-02-19 Method of well stage cementing RU2183728C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001104715/03A RU2183728C1 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Method of well stage cementing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001104715/03A RU2183728C1 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Method of well stage cementing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2183728C1 true RU2183728C1 (en) 2002-06-20

Family

ID=20246240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001104715/03A RU2183728C1 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Method of well stage cementing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183728C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТЕСЛЯ А.Г. Вскрытие пластов и опробирование скважин при бурении на минеральные воды. - М.: Недра, 1983, с.93-94. CALLIHAN RUDY B., Improved cementing techniques for large diameter casing, Drilling, 1976, № 13, p.51-55. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2560611C (en) Methods of isolating hydrajet stimulated zones
CA2955146C (en) Wellbore plug isolation system and method
RU2318116C2 (en) Method and device for fissure creation in uncased wells
US7240733B2 (en) Pressure-actuated perforation with automatic fluid circulation for immediate production and removal of debris
US20080156498A1 (en) Hydraulically Controlled Burst Disk Subs (Hcbs)
RU2005113714A (en) FINISHING A WELL FOR ONE DOWN OF A PUMP AND COMPRESSOR COLUMN
US9428988B2 (en) Hydrocarbon well and technique for perforating casing toe
US8479818B2 (en) Method and apparatus to cement a perforated casing
RU2601881C1 (en) Method of layer multiple hydraulic fracturing in inclined borehole
US4378843A (en) Method for completion of wells
US7128157B2 (en) Method and apparatus for treating a well
US7213648B2 (en) Pressure-actuated perforation with continuous removal of debris
US9567828B2 (en) Apparatus and method for sealing a portion of a component disposed in a wellbore
RU2282714C1 (en) Method for secondary productive formation exposing by slot hydraulic jet perforation and well putting in operation
RU2183728C1 (en) Method of well stage cementing
RU2196880C1 (en) Method of well two-stage cementing
RU2199000C2 (en) Method of well stage cementing
US20100025037A1 (en) System and method for controlling sand production in wells
RU2774455C1 (en) Method for completing a well with a horizontal completion using a production column of one diameter from head to bottomhouse and subsequent carrying out large-volume, speed and multi-stage hydraulic fracturing
RU2195545C1 (en) Method of isolating flushed zones in producing and injection wells
RU2134341C1 (en) Method for completion of well construction
RU2179628C2 (en) Process of intensification of production of gas
RU2109128C1 (en) Method of injecting into wells
RU2200230C2 (en) Manner of oil well completion
CA2487878C (en) Pressure-actuated perforation with automatic fluid circulation for immediate production and removal of debris

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040220