RU2196880C1 - Method of well two-stage cementing - Google Patents

Method of well two-stage cementing Download PDF

Info

Publication number
RU2196880C1
RU2196880C1 RU2001111344A RU2001111344A RU2196880C1 RU 2196880 C1 RU2196880 C1 RU 2196880C1 RU 2001111344 A RU2001111344 A RU 2001111344A RU 2001111344 A RU2001111344 A RU 2001111344A RU 2196880 C1 RU2196880 C1 RU 2196880C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
devices
cement mortar
cementing
cement
Prior art date
Application number
RU2001111344A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Р.Г. Габдуллин
Н.Г. Ибрагимов
Е.П. Жеребцов
Д.В. Страхов
В.И. Зубарев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть"
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 Открытое акционерное общество "Татнефть" filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть"
Priority to RU2001111344A priority Critical patent/RU2196880C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2196880C1 publication Critical patent/RU2196880C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: oil and gas producing industry; applicable in stage cementing of wells with producing formations presented by fissured and high-permeability reservoirs. SUBSTANCE: method includes running into well of casing string with landing adapter, cementing valve, shoe in lower part, and devices for stage cementing located on hollow plugs. Plugs are installed on casing string and their bottom part projects inside casing string, and they have weakened cross-section. Devices are installed above producing formation. Lowered into casing string are tubings with sealing nipple at their end and shearing sleeve which destroys hollow plugs. Sealing nipple is fitted into landing adapter. Cement mortar of the first stage is injected through tubings somewhat above devices. Injection is continued until moment of forcing plug entering into landing adapter. Sealing nipple is withdrawn from landing adapter, and annular space is sealed. Cement mortar is removed. Tubings are lifted to level of sealing nipple position, and cement mortar setting is waited. Then cement mortar of the second stage is injected through tubings and said devices with annular space closed. Small volume of cement mortar is left in wellbore. After forcing of cement mortar, pressure is reduced, and that cement mortar is removed through tubing. Cement mortar setting is waited. EFFECT: provision of required quality of cement stone behind casing string and considerable saving of material means. 5 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и найдет применение при ступенчатом цементировании скважин, когда продуктивные пласты представлены трещиноватыми или высокопроницаемыми коллекторами. The invention relates to the oil industry and will find application in stepwise cementing of wells, when productive formations are 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, посадочным переводником, цементировочным клапаном и башмаком в нижней части, закачку цементного раствора первой ступени несколько выше устройств для ступенчатого цементирования с применением продавочной пробки, удаление цементного раствора, находящегося выше упомянутых устройств, и оставление на ОЗЦ, закачку цементного раствора второй ступени через упомянутые устройства с оставлением небольшого объема раствора в стволе скважины, снижение давления после продавки раствора и удаление этого раствора 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, landing sub, cement valve and shoe in the lower part, first stage cement mortar injection slightly higher than step cementing devices with using a squeeze plug, removing the cement slurry located above the above devices, and leaving it on the BCP, the second stage cement slurry through the above-mentioned devices, leaving a small volume of the solution in the wellbore, reducing the pressure after pumping the solution and removing this solution through the tubing and leaving it on the OZZ (2).

При закачке цементного раствора по обсадной колонне возможно его разбавление водой под продавочной пробкой, что может привести к некачественному цементированию. Кроме того, в зоне муфт между торцами труб остаются кольца цементного раствора, которые со временем затвердевают, а впоследствии при спусках оборудования в скважину цементный камень разрушается, осыпается и приводит к заклиниванию оборудования и другим осложнениям (засорение пласта, забоя). Чтобы этого избежать, на практике в последнее время проводят гидроочистку стыков труб, что связано с затратами значительного времени, дополнительного оборудования и материальных средств. Следует также отметить, что 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 обеспечению надлежащего качества цементного камня являются весьма проблематичными. When pumping cement mortar through the casing, it is possible to dilute it with water under a squeeze plug, which can lead to poor cementing. In addition, rings of cement remain in the coupling zone between the pipe ends, which harden over time, and subsequently, when the equipment is lowered into the well, the cement stone collapses, crumbles and leads to equipment jamming and other complications (clogging of the formation, face). To avoid this, in practice, hydrotreating of pipe joints has recently been carried out, which is associated with the cost of considerable time, additional equipment and material resources. It should also be noted that 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 of pumping the cement mortar of the second stage and ensuring the proper quality of the cement stone are very problematic.

Задачей изобретения является создание способа двухступенчатого цементирования, обеспечивающего необходимое качество цементного камня за обсадной колонной и позволяющего сэкономить значительные материальные средства. The objective of the invention is to provide a two-stage cementing method that provides the necessary quality of cement stone behind the casing and allows you to save significant material resources.

Указанная задача решается предлагаемым способом, включающим спуск обсадной колонны с устройствами для ступенчатого цементирования, устанавливаемыми выше продуктивного пласта, посадочным переводником, цементировочным клапаном и башмаком в нижней части, закачку цементного раствора первой ступени несколько выше устройств для ступенчатого цементирования с применением продавочной пробки, удаление цементного раствора, находящегося выше упомянутых устройств, и оставление на ОЗЦ, закачку цементного раствора второй ступени через упомянутые устройства с оставлением небольшого объема раствора в стволе скважины, снижение давления после продавки раствора, удаление этого раствора через НКТ и оставление на ОЗЦ. This problem is solved by the proposed method, including casing runoff with step cementing devices installed above the reservoir, landing sub, cementing valve and shoe in the lower part, first stage cement mortar injection slightly higher than step cementing devices using squeeze plug, removal of cement mortar, located above the above devices, and leaving on the OZZ, injection of cement mortar of the second stage through the above devices with leaving a small volume of the solution in the wellbore, reducing the pressure after pumping the solution, removing this solution through the tubing and leaving it on the OZZ.

Новым является то, что устройства 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 герметизирующим ниппелем на конце и срезающей муфтой и разрушают полые заглушки, а затем сажают герметизирующий ниппель в посадочный переводник; закачку цементного раствора первой ступени производят через НКТ до момента входа продавочной пробки в посадочный переводник; перед удалением цементного раствора, находящегося выше устройств для ступенчатого цементирования, герметизирующий ниппель выводят из посадочного переводника и герметизируют межтрубное пространство, а после удаления раствора НКТ поднимают до уровня положения герметизирующего ниппеля напротив упомянутых устройств, и после ОЗЦ первой ступени производят закачку цементного раствора второй ступени также через НКТ при закрытом межтрубном пространстве. New is that devices for step cementing are placed on hollow plugs installed on the casing and protruding the bottom part inside it and having a weakened section; after the casing is lowered to the design depth, the tubing is lowered into its cavity with a sealing nipple at the end and a cutting sleeve and the hollow plugs are destroyed, and then the sealing nipple is put into the landing sub; cement of the first stage is pumped through the tubing until the cork plug enters the landing sub; before removing the cement mortar, located above the devices for step cementing, the sealing nipple is removed from the landing sub and sealing the annulus, and after removal of the solution, the tubing is raised to the position of the sealing nipple opposite the mentioned devices, and after the first stage OZC, the cement mortar of the second stage is also injected through tubing with a closed annulus.

На фиг. 1 изображена схема осуществления предлагаемого способа в момент ввода в обсадную колонну НКТ с герметизирующим ниппелем и срезающей муфтой. In FIG. 1 shows a diagram of the implementation of the proposed method at the time of entry into the casing string with a sealing nipple and a shear sleeve.

На фиг. 2 - в момент после разрушения полык заглушек и посадки герметизирующего ниппеля в посадочный переводник после закачки цементного раствора первой ступени. In FIG. 2 - at the time after the destruction of the pole of the plugs and the installation of the sealing nipple in the landing sub after the injection of cement mortar of the first stage.

На фиг.3 - в момент удаления цементного раствора, находящегося выше устройств для ступенчатого цементирования прямой промывкой. Figure 3 - at the time of removal of cement, located above the devices for step cementing by direct flushing.

На фиг.4 - в момент закачки цементного раствора второй ступени. Figure 4 - at the time of injection of the cement mortar of the second stage.

На фиг.5 - устройство для ступенчатого цементирования. Figure 5 - device for step cementing.

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

Обсадную колонну 1 (фиг.1) с башмаком 2, цементировочным клапаном 3 и посадочным переводником 4 спускают в скважину до проектной глубины. В составе обсадной колонны на ее наружной поверхности установлены устройства для ступенчатого цементирования. Каждое из них состоит из корпуса 5 (фиг.5), 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 во внутрь обсадной колонны и имеет ослабленное сечение 11. Обсадную колонну спускают с таким расчетом, чтобы устройства для ступенчатого цементирования находились выше продуктивного пласта 12 (фиг.1). The casing 1 (figure 1) with a shoe 2, a cementing valve 3 and a landing sub 4 is lowered into the well to the design depth. As a part of the casing string, devices for step cementing are installed on its outer surface. Each of them consists of a housing 5 (figure 5), 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 into the inside of the casing and has a weakened section 11. The casing is lowered so that the devices for step cementing are higher than the reservoir 12 (figure 1).

После спуска обсадной колонны в ее полость спускают колонну НКТ 13 с герметизирующим ниппелем 14 (фиг.1) на конце и срезающей муфтой 15. Последняя по мере спуска НКТ разрушает полые заглушки 9, а ниппель 14, достигнув переводника 4, входит в цилиндрическую расточку 16 до упора 17. Оборудование готово к цементированию. After lowering the casing string into its cavity, the tubing string 13 with a sealing nipple 14 (Fig. 1) at the end and a cutting sleeve 15 is lowered. The latter destroys the hollow plugs 9 as the tubing is lowered, and the nipple 14, having reached the sub 4, enters the cylindrical bore 16 to the stop 17. The equipment is ready for cementing.

По колонне НКТ 13 (фиг.2) закачивают цементный раствор первой ступени, продавливая его пробкой 18. После посадки ее в переводнике 4 продавку прекращают. Приподнимают НКТ на одну трубу, герметизируют на устье межтрубное пространство и осуществляют удаление цементного раствора, находящегося выше устройств для ступенчатого цементирования, прямой промывкой (фиг.3). После этого поднимают НКТ до уровня положения герметизирующего ниппеля 14 напротив упомянутых устройств. По истечении срока ОЗЦ осуществляют закачку цементного раствора второй ступени через колонну НКТ и устройства для ступенчатого цементирования при закрытом межтрубном пространстве до появления цементного раствора на устье скважины с оставлением в НКТ и обсадных трубах небольшого объема цементного раствора (фиг.4). Давление сбрасывают, обратные клапаны 6 закрываются. Затем этот раствор вымывают обратной промывкой, извлекают НКТ и оставляют скважину на ОЗЦ. On the string tubing 13 (figure 2) pumped cement mortar of the first stage, forcing it through a plug 18. After planting it in the sub 4, the cessation is stopped. The tubing is lifted onto one pipe, the annulus is sealed at the mouth and the cement mortar located above the step cementing devices is removed by direct washing (Fig. 3). After that, the tubing is raised to the position of the sealing nipple 14 opposite the mentioned devices. At the end of the period of time, the second stage cement slurry is pumped through the tubing string and step cementing device with closed annulus until the cement slurry appears at the wellhead, leaving a small volume of cement slurry in the tubing and casing (Fig. 4). Pressure is relieved, check valves 6 are closed. Then this solution is washed backwash, tubing is removed and the well is left on the bcc.

Поскольку закачка и продавка цементного раствора согласно предлагаемому способу осуществляется по колонне НКТ, разбавление раствора водой под продавочной пробкой сводится к минимуму или исключается совсем. Полностью исключаются попадание цементного раствора в стыки обсадных труб и связанные с этим негативные последствия. Применение в технологической схеме разрушаемых полых заглушек и подпружиненного металлического обратного клапана в устройствах для ступенчатого цементирования вместе с вышеотмеченными факторами повышает надежность и гарантирует высокое качество проведения операции по закачке цементного раствора второй ступени и цементного камня за обсадной колонной. Способ позволяет сэкономить значительные материальные средства благодаря тому, что нет необходимости проводить после цементирования работы по очистке обсадных труб, промывке и т.д. Since the injection and sale of cement mortar according to the proposed method is carried out on a tubing string, dilution of the solution with water under the squeeze plug is minimized or eliminated altogether. Completely excluded the ingress of cement into the joints of the casing and the associated negative consequences. The use in the technological scheme of destructible hollow plugs and a spring-loaded metal check valve in step cementing devices together with the above-mentioned factors increases reliability and guarantees high quality of the operation for pumping cement of the second stage and cement stone behind the casing. The method allows to save significant material resources due to the fact that there is no need to carry out after cementing work on cleaning casing pipes, flushing, etc.

Использованная информация
1. Аналог. Рамазанов Г.С. и др. Устройство для комбинированного цементирования обсадных колонн. М.: Недра, Нефтяное хозяйство, 4, 1992, 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, 4, 1992, p. 19-20, fig. 12.

2. Прототип. Патент РФ 2029066, МКИ 6 Е 21 В 33/13, 1995. 2. The prototype. RF patent 2029066, MKI 6 E 21 V 33/13, 1995.

Claims (1)

Способ двухступенчатого цементирования скважины, включающий спуск обсадной колонны с устройствами для ступенчатого цементирования, устанавливаемыми выше продуктивного пласта, посадочным переводником, цементировочным клапаном и башмаком в нижней части, закачку цементного раствора первой ступени несколько выше устройств для ступенчатого цементирования с применением продавочной пробки, удаление цементного раствора, находящегося выше упомянутых устройств, и оставление на ожидание застывания цемента - ОЗЦ, закачку цементного раствора второй ступени через упомянутые устройства с оставлением небольшого объема раствора в стволе скважины, снижение давления после продавки раствора, удаление этого раствора через насосно-компрессорные трубы - НКТ и оставление на ОЗЦ, отличающийся тем, что устройства для ступенчатого цементирования размещают на полых заглушках, устанавливаемых на обсадной колонне и выступающих донной частью во внутрь ее и имеющих ослабленное сечение; после спуска обсадной колонны до проектной глубины в ее полость спускают НКТ с герметизирующим ниппелем на конце и срезающей муфтой и разрушают полые заглушки, а затем сажают герметизирующий ниппель в посадочный переводник; закачку цементного раствора первой ступени производят через НКТ до момента входа продавочной пробки в посадочный переводник; перед удалением цементного раствора, находящегося выше устройств для ступенчатого цементирования, герметизирующий ниппель выводят из посадочного переводника и герметизируют межтрубное пространство, а после удаления раствора НКТ поднимают до уровня положения герметизирующего ниппеля напротив упомянутых устройств, и после ОЗЦ первой ступени производят закачку цементного раствора второй ступени также через НКТ при закрытом межтрубном пространстве. A two-stage cementing method for a well, including lowering a casing with stage cementing devices installed above the reservoir, a landing sub, cementing valve and shoe in the lower part, injecting cement of the first stage slightly higher than cementing devices using a squeeze plug, removing cement located above the above devices, and leaving to wait for the cement to solidify - OZZ, injection of cement mortar the second stage through the aforementioned devices with leaving a small volume of the solution in the wellbore, reducing the pressure after pumping the solution, removing this solution through tubing - tubing and leaving on the OZZ, characterized in that the devices for step cementing are placed on hollow plugs installed on casing string and protruding bottom inward and having a weakened section; after the casing is lowered to the design depth, the tubing is lowered into its cavity with a sealing nipple at the end and a cutting sleeve and the hollow plugs are destroyed, and then the sealing nipple is put into the landing sub; cement of the first stage is pumped through the tubing until the cork plug enters the landing sub; before removing the cement mortar, located above the devices for step cementing, the sealing nipple is removed from the landing sub and sealing the annulus, and after removal of the solution, the tubing is raised to the position of the sealing nipple opposite the mentioned devices, and after the first stage OZC, the cement mortar of the second stage is also injected through tubing with a closed annulus.
RU2001111344A 2001-04-23 2001-04-23 Method of well two-stage cementing RU2196880C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001111344A RU2196880C1 (en) 2001-04-23 2001-04-23 Method of well two-stage cementing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001111344A RU2196880C1 (en) 2001-04-23 2001-04-23 Method of well two-stage cementing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2196880C1 true RU2196880C1 (en) 2003-01-20

Family

ID=20248941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001111344A RU2196880C1 (en) 2001-04-23 2001-04-23 Method of well two-stage cementing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2196880C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109295976A (en) * 2018-09-20 2019-02-01 广东科诺勘测工程有限公司 A kind of bottom grouting system being applicable in deep well grounding electrode feed rod and grouting method
CN110185429A (en) * 2019-05-09 2019-08-30 陕西绿源地热能开发有限公司 A kind of sandstone geothermal well casing programme
CN114109297A (en) * 2020-08-25 2022-03-01 中国石油化工股份有限公司 Stage cementing method
CN114645691A (en) * 2022-04-11 2022-06-21 中勘资源勘探科技股份有限公司 Ground straight-through type through-lane drilling and well cementation downhole device and well cementation construction method
CN114837610A (en) * 2021-02-02 2022-08-02 中国石油天然气股份有限公司 Damaged petroleum casing pipe plugging device and method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109295976A (en) * 2018-09-20 2019-02-01 广东科诺勘测工程有限公司 A kind of bottom grouting system being applicable in deep well grounding electrode feed rod and grouting method
CN109295976B (en) * 2018-09-20 2024-01-30 广东科诺勘测工程有限公司 Bottom grouting system suitable for deep well grounding electrode feed rod
CN110185429A (en) * 2019-05-09 2019-08-30 陕西绿源地热能开发有限公司 A kind of sandstone geothermal well casing programme
CN114109297A (en) * 2020-08-25 2022-03-01 中国石油化工股份有限公司 Stage cementing method
CN114109297B (en) * 2020-08-25 2024-05-14 中国石油化工股份有限公司 Stage cementing method
CN114837610A (en) * 2021-02-02 2022-08-02 中国石油天然气股份有限公司 Damaged petroleum casing pipe plugging device and method
CN114837610B (en) * 2021-02-02 2024-03-26 中国石油天然气股份有限公司 Broken petroleum casing plugging device and method
CN114645691A (en) * 2022-04-11 2022-06-21 中勘资源勘探科技股份有限公司 Ground straight-through type through-lane drilling and well cementation downhole device and well cementation construction method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2547778A (en) Method of treating earth formations
CN103867119B (en) Coal reservoir well completion transformation method
US9428988B2 (en) Hydrocarbon well and technique for perforating casing toe
CN114737941B (en) Staged fracturing construction method for long well section
US4378843A (en) Method for completion of wells
RU2196880C1 (en) Method of well two-stage cementing
RU2736742C1 (en) Method of isolating an absorption zone in a constructed well and a device for carrying out insulation
US7213648B2 (en) Pressure-actuated perforation with continuous removal of debris
RU2320854C1 (en) Well operation method
RU2167273C1 (en) Method of casing liner installation in well
RU2286438C1 (en) Casing annulus plugging method
RU2391491C1 (en) Method of completing auxiliary wellbore shaft construction and rig to this end
RU2146756C1 (en) Method for creating cement bridge in well
RU2199000C2 (en) Method of well stage cementing
RU2722750C1 (en) Downhole filter with soluble element
RU2109128C1 (en) Method of injecting into wells
RU2183728C1 (en) Method of well stage cementing
RU2195545C1 (en) Method of isolating flushed zones in producing and injection wells
RU2541981C1 (en) Completion method for well with horizontal shaft
RU2134341C1 (en) Method for completion of well construction
US12044096B2 (en) Method for plugging a wellbore allowing for efficient re-stimulation
RU137571U1 (en) CONSTRUCTION OF THE TAIL TESTED INTO A WELL DRILLED FOR DEPRESSION
US3277963A (en) Completing wells
RU2295628C1 (en) Well construction method
RU2242582C2 (en) Device for pressurization of torn column in a well (variants)

Legal Events

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

Effective date: 20080424