RU2229015C2 - Method for elimination of intensive absorption - Google Patents
Method for elimination of intensive absorption Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229015C2 RU2229015C2 RU2002116286/03A RU2002116286A RU2229015C2 RU 2229015 C2 RU2229015 C2 RU 2229015C2 RU 2002116286/03 A RU2002116286/03 A RU 2002116286/03A RU 2002116286 A RU2002116286 A RU 2002116286A RU 2229015 C2 RU2229015 C2 RU 2229015C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- hydroacoustic
- waves
- well
- generator
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к процессам строительства скважин, и может быть использовано непосредственно для ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов.The present invention relates to the oil and gas industry, in particular to the processes of well construction, and can be used directly to eliminate the intensive absorption of drilling and grouting solutions.
Существует способ ликвидации интенсивного поглощения путем установки моста из нетвердеющей глиноцементной пасты, которая образуется в процессе одновременной закачки цементного и глинистого растворов по колонне заливочных труб в пласт.There is a way to eliminate intense absorption by installing a bridge of non-hardening clay-cement paste, which is formed during the simultaneous injection of cement and clay mortars through a column of filling pipes into the reservoir.
Недостатком способа является высокая вероятность резкого увеличения структурно-механических показателей глиноцементной пасты внутри колонны заливочных труб, значительные потери давления в процессе закачки и, как правило, невозможность использования способа при большой глубине расположения поглощающего горизонта. При увеличении длины колонны заливочных труб вероятность образования непрокачиваемой пробки в процессе закачки смеси существенно увеличивается. Кроме того, при использовании данного способа ликвидации интенсивного поглощения требуется установка закрепляющего цементного моста (Крылов В.И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. М.: Недра, 1980).The disadvantage of this method is the high probability of a sharp increase in the structural and mechanical properties of clay-cement paste inside the column of casting pipes, significant pressure losses during the injection process and, as a rule, the inability to use the method with a large depth of the absorption horizon. With an increase in the length of the column of casting pipes, the probability of the formation of a non-pumpable plug during the injection of the mixture increases significantly. In addition, when using this method of eliminating intense absorption, the installation of a fixing cement bridge is required (Krylov V.I. Isolation of absorbing layers in deep wells. M .: Nedra, 1980).
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов, включающий спуск в скважину заливочной колонны с установленным на ее нижнем торце генератором гидроакустических волн, приготовление тампонирующего состава, закачку и продавку в пласт тампонирующего состава и в процессе закачки и продавки его диспергирование с воздействием гидроакустическими волнами, выдержку скважины на период ожидания затвердевания цемента (патент РФ №2039210, опубликованный 09.07.1995 г.).Closest to the proposed method is a method of eliminating intensive absorption of drilling and cement slurries, including lowering a casting column into the well with a sonar generator installed on its lower end, preparing a plugging composition, injecting and selling the plugging composition into the formation, and dispersing it during the pumping and selling process with the influence of hydroacoustic waves, exposure of the well to the waiting period for cement solidification (RF patent No. 2039210, published on July 9, 1995).
Недостатком способа является недостаточное воздействие гидроакустическими волнами на тампонирующий состав, невысокая степень его диспергирования и относительно большая подвижность состава в условиях поглощающего пласта и, как следствие, высокая вероятность некачественного изолирования пласта.The disadvantage of this method is the insufficient impact of hydroacoustic waves on the plugging composition, a low degree of dispersion and relatively high mobility of the composition under conditions of an absorbing formation and, as a result, a high probability of poor-quality isolation of the formation.
Цель изобретения - уменьшение затрат времени и материалов при ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов путем формирования в призабойной зоне ствола скважины и поглощающем пласте высоковязкого структурированного твердеющего экрана, образующегося в результате диспергирования гельцементного раствора при прокачивании его через гидравлический генератор гидроакустических волн, и, как следствие, повышение качества изоляции поглощающего горизонта.The purpose of the invention is the reduction of time and materials in the elimination of intensive absorption of drilling and cement slurries by forming a highly viscous structured hardening screen in the bottom-hole zone of the wellbore and the absorbing formation, which is formed as a result of dispersion of the cement-cement solution by pumping it through a hydraulic generator of hydroacoustic waves, and, as a result , improving the quality of isolation of the absorbing horizon.
Поставленная цель достигается способом ликвидации интенсивного поглощения бурового и тампонажного растворов, включающим спуск в скважину заливочной колонны с установленным на ее нижнем торце генератором гидроакустических волн, приготовление тампонирующего состава, закачку и продавку тампонирующего состава в поглощающий пласт и в процессе закачки и продавки его диспергирование с воздействием гидроакустическими волнами, выдержку скважины на период ожидания затвердевания цемента, согласно изобретению в качестве тампонирующего состава используют гельцементный раствор, закачку и продавку которого производят при воздействии гидроакустическими волнами с частотой их колебаний 103...16·103 Гц и амплитудой колебания давления до 6 МПа, а генератор гидроакустических волн устанавливают на нагнетательной линии перед цементировочной головкой и/или на нижнем торце спускаемой заливочной колонны с расположением выше него проходного пакера.This goal is achieved by a method of eliminating intensive absorption of drilling and cement slurries, including the descent of a casting column into the well with a sonar generator installed on its lower end, the preparation of the plugging composition, the injection and delivery of the plugging composition into the absorbing layer, and its dispersion during the injection and delivery process sonar waves, holding the well for a period of waiting for the cement to harden, according to the invention as a plugging composition Ava use gel-cement solution, the injection and sale of which is carried out when exposed to hydroacoustic waves with a frequency of 10 3 ... 16 · 10 3 Hz and an amplitude of pressure fluctuations of up to 6 MPa, and a hydro-acoustic wave generator is installed on the discharge line in front of the cementing head and / or at the lower end of the descent casting column with the passage packer located above it.
Способ осуществляют следующим образом. Низ заливочной колонны оборудуют генератором гидроакустических волн, например, с тороидальной или осевой вихревой камерой (см. а.с. СССР №1538584, кл. Е 21 В 33/14, 1986, а.с. СССР №1826580, кл. Е 21 В 33/16, 33/14, 1990). Колонну спускают на глубину на 1... 2 м выше забоя скважины. На устье скважины приготавливают тампонирующий состав - гельцементный раствор с нормальными по ГОСТу параметрами: плотностью 1500...1550 кг/м3 и вязкостью, измеряемой в единицах растекаемости по конусу АзНИИ 18...21 см. При этом в приготовленном составе выдерживают следующее соотношение ингредиентов, мас.%:The method is as follows. The bottom of the casting column is equipped with a generator of hydroacoustic waves, for example, with a toroidal or axial vortex chamber (see AS USSR No. 1538584, class E 21 B 33/14, 1986, AS USSR No. 1826580, class E 21 B 33/16, 33/14, 1990). The column is lowered to a depth of 1 ... 2 m above the bottom of the well. A plug composition is prepared at the wellhead — a cement-cement mortar with normal parameters according to GOST: a density of 1500 ... 1550 kg / m 3 and a viscosity measured in units of spreadability of the AzNII cone of 18 ... 21 cm. In this case, the following ratio is maintained in the prepared composition: ingredients, wt.%:
глинопорошок бентонитовый 3-7bentonite clay powder 3-7
тампонажный портландцемент 40-43cement Portland cement 40-43
ускоритель схватывания 0,5-2setting accelerator 0.5-2
пластификатор 0,1-0,5plasticizer 0.1-0.5
вода техническая остальноеwater technical rest
Производят закачку гельцементного раствора в скважину и продавку в поглощающий пласт. При прокачивании дисперсного гельцементного раствора через генератор гидроакустических волн возникает целый ряд гидроакустических эффектов, важнейшим из которых является кавитация. Под воздействием гидроакустической кавитации происходит разрушение глинистых мицелл и гидратированных частиц цемента, в результате чего возрастает удельная поверхность частиц дисперсной фазы в гельцементном растворе и, как следствие, возрастают его структурно-механические показатели, уменьшается водоотделение и усадка при твердении. При этом растекаемость гельцементного раствора по конусу АзНИИ уменьшается до 11...13 см. При этом гельцементный раствор заполняет околоскважинное пространство в поглощающем пласте и призабойную зону скважины, теряет подвижность и быстро схватывается.Gel-cement mortar is injected into the well and forced into the absorbing layer. When pumping a dispersed gel-cement solution through a generator of hydroacoustic waves, a number of hydroacoustic effects arise, the most important of which is cavitation. Under the influence of hydroacoustic cavitation, clay micelles and hydrated particles of cement are destroyed, as a result of which the specific surface of the particles of the dispersed phase in the gel-cement solution increases and, as a result, its structural and mechanical properties increase, water separation and shrinkage during hardening decrease. In this case, the spreadability of the cement-cement solution along the cone of the AzNII decreases to 11 ... 13 cm. In this case, the cement-cement solution fills the near-wellbore space in the absorbing layer and the bottomhole zone of the well, loses mobility and quickly sets.
В таблице приведены данные испытаний генератора гидроакустических волн с тороидальной и осевой вихревыми камерами при закачке гельцементного раствора в скважину при цементировании эксплуатационной колонны.The table shows the test data of the generator of hydroacoustic waves with toroidal and axial vortex chambers during the injection of a cement-cement mortar into the well during cementing of the production string.
При воздействии колебаний с частотой 103...16·103 Гц и амплитудой давления до 6 МПа происходит определенным образом ориентирование гидратированных частиц цемента и глинистых мицелл и их уплотнение, что приводит к увеличению седиментационной устойчивости гельцементного раствора, повышению прочности камня, улучшению сцепления цемента с породой. Кроме того, под воздействием гидроакустических волн улучшаются условия проникновения высоковязкого гельцементного раствора в поры и трещины поглощающего пласта. При этом по окончании продавки и прекращении воздействия волн гельцементный раствор быстро теряет свою подвижность. Сроки схватывания гельцементного раствора регулируют добавками химического реагента-ускорителя. Время затвердевания гельцемента определяют по моменту схватывания отобранных при его затворении проб. Прочность образующегося при твердении камня вполне достаточна для качественной изоляции и в то же время при разбуривании моста она не способствует отклонению бурильного инструмента от ранее пробуренного направления, что нередко происходит при использовании для ликвидации катастрофического поглощения быстросхватывающейся смеси нормальной плотности (1800...1900 кг/м3) на основе портландцемента.Under the influence of vibrations with a frequency of 10 3 ... 16 · 10 3 Hz and a pressure amplitude of up to 6 MPa, hydrated cement particles and clay micelles are oriented in a certain way and compacted, which leads to an increase in the sedimentation stability of a cement-cement mortar, an increase in the strength of a stone, and an improvement in adhesion cement with rock. In addition, under the influence of hydroacoustic waves, the conditions for the penetration of a highly viscous gel-cement solution into the pores and cracks of the absorbing layer are improved. In this case, at the end of the sale and the termination of the influence of waves, the cement-cement mortar quickly loses its mobility. The setting time of the cement-cement mortar is regulated by the addition of an accelerator chemical agent. The curing time of gel cement is determined by the moment of setting of the samples taken during its mixing. The strength of the stone formed during hardening is quite sufficient for high-quality insulation and at the same time, when drilling a bridge, it does not contribute to the deviation of the drilling tool from the previously drilled direction, which often happens when using a quick-setting mixture of normal density to eliminate the catastrophic absorption (1800 ... 1900 kg / m 3 ) based on Portland cement.
Для гидродинамического исследования зоны поглощения в зависимости от геолого-технических условий проводки скважины, а также для улучшения условий заполнения пор и трещин поглощающего пласта высоковязким гельцементным раствором в компоновку заливочной колонны выше генератора гидроакустических волн устанавливают проходной пакер. В этом случае заливочные трубы с генератором гидроакустических волн и герметизирующим устройством спускают в скважину, производят герметизацию затрубного пространства, поглощающий пласт исследуют на различных режимах и далее осуществляют закачку и продавку в пласт гельцементного раствора, диспергирующегося и структурирующегося под воздействием гидроакустических волн, после чего скважину оставляют на период ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ). Применение проходного пакера в этом случае позволит увеличить давление продавки тампонирующего состава в подпакерной зоне без опасности гидроразрыва вышележащих пород и чрезмерного увеличения высоты цементного моста. При гидродинамическом исследовании поглощающего пласта необходимо учитывать потери давления в гидравлическом генераторе.To conduct a hydrodynamic study of the absorption zone, depending on the geological and technical conditions of the well drilling, as well as to improve the conditions for filling the pores and cracks of the absorbing layer with a highly viscous gel-cement solution, a pass-through packer is installed above the sonar wave generator in the layout of the casting column. In this case, the filling pipes with the hydro-acoustic wave generator and sealing device are lowered into the well, the annulus is sealed, the absorbing layer is examined in various modes, and then the cement-cement mortar is dispersed and structured under the influence of hydro-acoustic waves, then the well is left to be pumped. for the period of waiting for the solidification of cement (OZZ). The use of a through packer in this case will increase the selling pressure of the plugging composition in the under-packer zone without the risk of hydraulic fracturing of overlying rocks and excessive increase in the height of the cement bridge. When hydrodynamic study of the absorbing formation, it is necessary to take into account the pressure loss in the hydraulic generator.
При небольшой глубине расположения поглощающего пласта допускается установка генератора гидроакустических волн на нагнетательной линии перед цементировочной головкой, при этом появляется возможность контролирования параметров тампонирующего состава до воздействия на него гидроакустическими волнами и после воздействия.With a small depth of the location of the absorbing layer, it is possible to install a generator of hydroacoustic waves on the discharge line in front of the cementing head, and it becomes possible to control the parameters of the plugging composition before exposure to hydroacoustic waves and after exposure.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить затраты на ликвидацию интенсивного поглощения при хорошем качестве изоляции, он чрезвычайно прост в технологическом отношении, надежен, не требует расхода дефицитных и дорогостоящих материалов.Thus, the proposed method allows to reduce the cost of eliminating intense absorption with good insulation quality, it is extremely simple in technological terms, reliable, does not require the consumption of scarce and expensive materials.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116286/03A RU2229015C2 (en) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | Method for elimination of intensive absorption |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116286/03A RU2229015C2 (en) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | Method for elimination of intensive absorption |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002116286A RU2002116286A (en) | 2004-01-10 |
RU2229015C2 true RU2229015C2 (en) | 2004-05-20 |
Family
ID=32678596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002116286/03A RU2229015C2 (en) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | Method for elimination of intensive absorption |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2229015C2 (en) |
-
2002
- 2002-06-17 RU RU2002116286/03A patent/RU2229015C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002116286A (en) | 2004-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5339902A (en) | Well cementing using permeable cement | |
US7748455B2 (en) | Surfaced mixed epoxy method for primary cementing of a well | |
CA2746567C (en) | In-situ solidification of invert emulsion fluids to form gas tight annular barrier | |
US9494012B2 (en) | Foamed cement compositions containing metal silicides usable in subterranean well operations | |
US9670762B2 (en) | Fracturing tight subterranean formations with a cement composition | |
AU2015378635B2 (en) | Establishing control of oil and gas producing wellbore through application of self-degrading particulates | |
RU2108445C1 (en) | Method for restoring tightness of casing clearance | |
RU2485306C1 (en) | Method of hydraulic fracturing of well formation | |
US3191390A (en) | Method of preparing subsurface and forming concrete column therein | |
RU2230178C2 (en) | Method for compacting the well and compound for compacting the well | |
CN106192987B (en) | It is a kind of to be crushed the construction method that geology is reinforced to stake periphery | |
RU2229015C2 (en) | Method for elimination of intensive absorption | |
RU2398955C1 (en) | Procedure for fixing well with cement grout | |
EA008134B1 (en) | Continuous monobore liquid lining system | |
RU2565618C1 (en) | Installation method of easily breakable cement plug in horizontal well | |
RU2283422C1 (en) | Method for water influx zone isolation in well | |
RU2348793C1 (en) | Method of salt water filled subsurface tank well sealing | |
RU2283421C1 (en) | Method for water influx or water lost-circulation zone isolation in well | |
RU2526061C1 (en) | Isolation of water inflow beds at well construction | |
RU2361062C1 (en) | Method of elimination of behind-casing flow in wells of small diametre | |
RU2301880C2 (en) | Gas well conservation method | |
RU2305153C2 (en) | Method and device for loose foundation base consolidation by directed horizontal pattern hydraulic fracturing | |
RU2792128C1 (en) | Method for cementing the conductor, a technical column during the construction of wells | |
RU2736429C1 (en) | Cementing method of well | |
RU2083803C1 (en) | Method for cementation of casing string in absorption well |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040618 |