RU2241819C1 - Method for stepped cementation of well in highly penetrable gas-saturated collectors - Google Patents

Method for stepped cementation of well in highly penetrable gas-saturated collectors

Info

Publication number
RU2241819C1
RU2241819C1 RU2003116027/03A RU2003116027A RU2241819C1 RU 2241819 C1 RU2241819 C1 RU 2241819C1 RU 2003116027/03 A RU2003116027/03 A RU 2003116027/03A RU 2003116027 A RU2003116027 A RU 2003116027A RU 2241819 C1 RU2241819 C1 RU 2241819C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cementing
casing
solution
gas
cement slurry
Prior art date
Application number
RU2003116027/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003116027A (en
Inventor
М.Н. Пономаренко (RU)
М.Н. Пономаренко
Рамиз Алиджавад Оглы Гасумов (RU)
Рамиз Алиджавад оглы Гасумов
В.Г. Мосиенко (RU)
В.Г. Мосиенко
С.В. Нерсесов (RU)
С.В. Нерсесов
лин В.Е. Пет (RU)
В.Е. Петялин
К.М.-Я. Газиев (RU)
К.М.-Я. Газиев
О.С. Остапов (RU)
О.С. Остапов
А.В. Климанов (RU)
А.В. Климанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерное общество "Газпром"
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 "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерное общество "Газпром" filed Critical Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерное общество "Газпром"
Priority to RU2003116027/03A priority Critical patent/RU2241819C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2241819C1 publication Critical patent/RU2241819C1/en
Publication of RU2003116027A publication Critical patent/RU2003116027A/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: oil and gas extractive industry.
SUBSTANCE: device for stepped cementation is mounted on casing column above collector ceiling. Cementing head is mounted. Lower portion of casing column is cemented. Cementing solution is pushed in. Moment of its exit into behind-column space is registered. Two-phase foam is pumped into the latter. Cementing windows are opened with following feeding of excesses of cementing solution. Upper portion of casing column is cemented by pumping non-aerated cementing solution. During that floating hydraulic solution is formed in the well by pumping suspension into behind-column space, which contains liquid phase and filler. Height and hardness of floating hydraulic solution is determined from mathematical formulae. As liquid phase of suspension backward hydrocarbon-water emulsion is used. Mass portion of said emulsion, for one mass portion of said filler, is determined from mathematical formula. After forming of floating hydraulic solution well mouth is sealed. As buffer liquid viscous-resilient solution is used. As first portion of cementing solution - aerated cementing solution. As second portion - non-aerated cementing solution. After pumping of second portion of cementing solution backward hydrocarbon-water emulsion is pumped. Density of two-phase foam is determined form mathematical formula. When aerated cementing solution reaches sole of said collector mouth pressure in behind-column space is smoothly lowered to atmospheric level. After pushing in cementing solution mouth pressure is formed in casing column enough for packing behind-column space. Cementing of upper portion of casing column is started without delay for hardening of cementing solution. After pumping of non-aerated cementing solution viscous-resilient solution is pumped in amount providing for filling of behind-column space with height selected according to boundary condition.
EFFECT: higher efficiency.
3 cl, 1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин и используется при цементировании скважин в высокопроницаемых газонасыщенных коллекторах.The invention relates to the field of construction of oil and gas wells and is used for cementing wells in highly permeable gas-saturated reservoirs.

Анализ существующего уровня техники показал следующее.Analysis of the current level of technology showed the following.

Известен способ ступенчатого цементирования скважины в высокопроницаемых газонасыщенных коллекторах, заключающийся в последовательном проведении трех стадии цементирования (см. Крепление скважин в условиях поглощения и газопроявления / К.М.Тагиров, А.П.Мигуля, В.И.Нифантов, А.М.Лихушин // Газовая промышленность. 2001 г. №3. - с.48). Первая стадия - заполнение обсадной колонны трехфазной пеной в качестве буферной жидкости перед закачкой тампонажного раствора для кольматации пеной зон частичного поглощения, расположенных ниже указанного коллектора, прямое цементировании обсадной колонны в интервале от башмака до подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектора. Вторая стадия - приведение в равновесие системы “скважина-пласт” путем создания плавающего гидравлического затвора (трехфазной пены), обеспечивающего оттеснение газа в указанный коллектор по всему заколонному пространству, встречное цементировании через заколонное пространство. Третья стадия - заполнение заколонного пространства от верхней границы цементного кольца, полученного на предыдущей стадии, до устья после периода ОЗЦ свободным наливом тампонажным раствором.There is a method of stepwise cementing of wells in highly permeable gas-saturated reservoirs, which consists in sequentially carrying out three stages of cementing (see. Fixing wells in conditions of absorption and gas development / K.M. Tagirov, A.P. Migulya, V.I. Nifantov, A.M. Likhushin // Gas industry. 2001 G. No. 3. - p. 48). The first stage is filling the casing with three-phase foam as a buffer fluid before injecting the cement slurry to clog the foam with partial absorption zones located below the specified collector, direct cementing the casing in the interval from the shoe to the sole of the highly permeable gas-saturated manifold. The second stage is bringing the well-reservoir system into equilibrium by creating a floating hydraulic shutter (three-phase foam), which displaces gas into the indicated collector throughout the annular space, and meets cementing through the annular space. The third stage is the filling of the annular space from the upper boundary of the cement ring obtained in the previous stage to the mouth after the period of OZC with free filling with grouting mortar.

Недостатком является низкая эффективность цементирования, что объясняется следующимThe disadvantage is the low cementing efficiency, which is explained by the following

применяемая в качестве плавающего гидравлического затвора трехфазная пена неустойчива, во времени меняет свои свойства. При контакте с пластовой водой жидкая фаза пены растворяется в ней, а пена разрушается, что приводит к нарушению равновесия “скважина-пласт” и загрязнению пластовых вод. Необходим также долив пены в скважину через определенное время. Пена имеет низкий градиент прорыва газа, из-за чего ее закачивают в скважину до устья;the three-phase foam used as a floating hydraulic shutter is unstable, changes its properties over time. Upon contact with formation water, the liquid phase of the foam dissolves in it, and the foam collapses, which leads to disruption of the well-formation balance and contamination of the formation water. It is also necessary to add foam to the well after a certain time. Foam has a low gradient of gas breakthrough, because of which it is pumped into the well to the mouth;

точную установку плавающего гидравлического затвора в заданном интервале над высокопроницаемым газонасыщенным коллектором обеспечить затруднительно из-за нарушения стабильности пены при контакте с пластовой водой;it is difficult to ensure accurate installation of a floating hydraulic shutter in a predetermined interval above a highly permeable gas-saturated manifold due to the violation of the stability of the foam in contact with formation water;

способ имеет повышенные сроки проведения работ, так как отсутствие муфты ступенчатого цементирования не позволяет определить требуемый точный объем тампонажного раствора для каждого интервала цементирования, поэтому после прямого цементирования через обсадную колонну может потребоваться несколько операций долива тампонажного раствора в заколонное пространство, так как за одну операцию из-за поглощений этого сделать не удается;the method has increased terms of work, since the absence of a step cementing sleeve does not allow to determine the required exact volume of cement slurry for each cementing interval, therefore, after direct cementing through the casing, several operations of adding cement slurry to the annular space may be required, since in one operation - this cannot be done due to acquisitions;

не удается обеспечить эффективность цементирования, так как нет разобщения между высокопроницаемым газонасыщенным коллектором и устьем при доливе тампонажного раствора, из-за чего в период ОЗЦ после снижения активного давления тампонажного раствора на указанный коллектор газ может внедриться в тампонажный раствор и образовать газопроявляющие каналы. Осуществление долива без продавки не позволяет обеспечить сплошность цементного кольца, а при контакте с пластовой водой в затрубном пространстве образуется цементный камень с низкой прочностью и высокой проницаемостью;it is not possible to ensure the effectiveness of cementing, since there is no separation between the highly permeable gas-saturated reservoir and the mouth when topping up grouting mortar, because of which, after reducing the active pressure of the grouting grout, gas can penetrate into the grouting fluid and form gas-developing channels. The implementation of topping without selling does not allow to ensure the continuity of the cement ring, and upon contact with formation water in the annulus, a cement stone with low strength and high permeability is formed;

в качестве прототипа взят способ ступенчатого цементирования скважины в высокопроницаемых газонасыщенных коллекторах (см. п.2188302 по кл. Е 21 В 33/14 от 19.09.2000 г. Способ ступенчатого цементирования скважины в условиях аномально низких пластовых давлений в зоне поглощения, Авт.: Нерсесов С.В., Мосиенко В.Г., Гасумов Р.А. и др.; опубл. БИПМ - 2002. - №24.). Устанавливают устройство для ступенчатого цементирования (муфту ступенчатого цементирования) в обсадной колонне над кровлей указанного коллектора, монтируют цементировочную головку, цементируют нижнюю ступень обсадной колонны путем закачивания буферной жидкости, двух порции тампонажного раствора разной плотности в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от башмака обсадной колонны до устройства для ступенчатого цементирования, продавливания тампонажного раствора продавочной жидкостью, фиксирования момента его выхода в заколонное пространства и закачивания в последнее двухфазной пены, открывают цементировочные окна с последующим вымыванием излишков тампонажного раствора и после затвердевания тампонажного раствора цементируют верхнюю ступень обсадной колонны через устройство для ступенчатого цементирования. В качестве первой порции закачивают неаэрированный тампонажный раствор в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектора до муфты ступенчатого цементирования. В качестве второй порции - аэрированный тампонажный раствор с расчетной степенью аэрации в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства в интервале от башмака обсадной колонны до подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектора. Двухфазную пену закачивают в заколонное пространство с расчетной степенью аэрации для вытеснения находящейся там жидкости в высокопроницаемый газонасыщенный коллектор.as a prototype, a method of stepwise cementing of a well in highly permeable gas-saturated reservoirs was taken (see clause 2188302, class E 21 B 33/14 of 09/19/2000. Method of stepwise cementing of a well under conditions of abnormally low reservoir pressure in the absorption zone, Aut .: Nersesov S.V., Mosienko V.G., Gasumov R.A. et al .; publ. BIPM - 2002. - No. 24.). A device for step cementing is installed (a step cementing clutch) in the casing over the roof of the specified collector, a cement head is mounted, the lower stage of the casing is cemented by pumping a buffer liquid, two portions of the cement slurry of different densities in the volume, ensuring filling the annular space from the casing shoe devices for step cementing, forcing cement slurry with squeezing fluid, fixing moment e on exit in the annulus and pumping in the latter two-phase foam, open windows cementing followed by washout of excess cement slurry and cement slurry after hardening cement upper stage of the casing through the apparatus for stage cementing. As the first portion, a non-aerated cement slurry is pumped in a volume that ensures filling the annular space from the sole of a highly permeable gas-saturated reservoir to a step cementing coupling. The second portion is an aerated cement slurry with a calculated degree of aeration in a volume that ensures filling the annular space in the interval from the casing shoe to the sole of a highly permeable gas-saturated reservoir. Two-phase foam is pumped into the annulus with a calculated degree of aeration to displace the liquid therein into a highly permeable gas-saturated reservoir.

Недостатком известного способа является низкая эффективность цементирования, объясняется это следующими причинами:The disadvantage of this method is the low efficiency of cementing, due to the following reasons:

отсутствие плавающего гидравлического затвора не позволяет без осложнений спустить обсадную колонну в скважину, так как устье скважины не изолировано от высокопроницаемого газонасыщенного коллектора и при спуске обсадной колонны газ может свободно выходить из скважины на поверхность, что недопустимо и снижает эффективность способа;the absence of a floating hydraulic shutter does not allow to lower the casing into the well without complications, since the wellhead is not isolated from the highly permeable gas saturated reservoir and when the casing is lowered, gas can freely escape from the well to the surface, which is unacceptable and reduces the efficiency of the method;

может произойти сильное поглощение и часть заколонного пространства может оказаться незацементированной из-за того, что первую порцию тампонажного раствора закачивают и продавливают в заколонное пространство в зону от подошвы коллектора до муфты ступенчатого цементирования неаэрированной, что существенно снижает эффективность цементирования;strong absorption may occur and part of the annular space may be uncemented due to the fact that the first portion of the grout is pumped and forced into the annular space in the area from the bottom of the collector to the step cementing unaerated coupling, which significantly reduces the cementing efficiency;

при цементировании верхнего интервала обсадной колонны в период ОЗЦ газ из высокопроницаемого газонасыщенного коллектора из-за ненадежной герметизации может внедряться в тампонажный раствор с образованием газопроводящих каналов, что также ухудшает эффективность цементирования скважины;when cementing the upper interval of the casing string during the GAS period, gas from a highly permeable gas-saturated reservoir due to unreliable sealing can be introduced into the cement slurry with the formation of gas-conducting channels, which also affects the efficiency of well cementing;

усложняется технология за счет того, что при закачивании в скважину аэрированного тампонажного раствора необходимо все время регулировать его степень аэрации;the technology is complicated due to the fact that when pumping an aerated cement slurry into the well, it is necessary to constantly adjust its degree of aeration;

увеличиваются сроки проведения работ по цементированию обсадной колонны из-за того, что необходимо выдерживать время для затвердевания тампонажного раствора, используемого для цементирования нижней ступени.the casing string cementing works are being extended due to the fact that it is necessary to withstand the time for hardening the cement slurry used for cementing the lower stage.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого технического решения, сводится к следующему:The technical result that can be obtained by implementing the proposed technical solution is as follows:

повышение эффективности цементирования скважины за счетincreasing the efficiency of well cementing due to

- создания высококачественного и долговечного плавающего гидравлического затвора с повышенным градиентом прорыва газа и точной установки его в заданном интервале над высокопроницаемым газонасыщенным коллектором;- creating a high-quality and durable floating hydraulic shutter with an increased gradient of gas breakthrough and its precise installation in a predetermined interval over a highly permeable gas-saturated manifold;

- улучшения герметизации заколонного пространства, обеспечивающей разобщение высокопроницаемого газонасышенного коллектора от устья скважины;- Improvement of annular space sealing, providing separation of a highly permeable gas-saturated reservoir from the wellhead;

- упрощение технологии и снижение сроков проведения работ.- simplification of technology and reduction in the timing of work.

Технический результат достигается с помощью известного способа ступенчатого цементирования скважины в высокопроницаемых газонасыщенных коллекторах, включающего установку устройства для ступенчатого цементирования в обсадной колонне над кровлей указанного коллектора, монтирование цементировочной головки, цементирование нижней ступени обсадной колонны путем закачивания буферной жидкости и двух порций тампонажного раствора разной плотности в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от башмака обсадной колонны до устройства для ступенчатого цементирования, продавливания тампонажного раствора продавочной жидкостью, фиксирования момента его выхода в заколонное пространство и закачивания в последнее двухфазной пены, открытие цементировочных окон с последующим вымыванием излишков тампонажного раствора и цементирование верхней ступени обсадной колонны через устройство для ступенчатого цементирования путем закачивания неаэрированного тампонажного раствора.The technical result is achieved using the known method of stepwise cementing of a well in highly permeable gas saturated reservoirs, including installing a device for stepwise cementing in a casing string over the roof of a specified collector, mounting a cementing head, cementing the lower stage of a casing string by pumping a buffer fluid and two portions of a cement slurry of different densities into volume ensuring filling annular space from the casing shoe to a device for step cementing, forcing cement slurry with squeezing liquid, fixing the moment of its entry into the annulus and injecting two-phase foam into the last, opening cementing windows with subsequent washing out of excess cement slurry and cementing the upper casing string through the step cementing device by pumping non-oil solution.

Мы предлагаемWe offer

предварительно в скважине формировать плавающий гидравлический затвор путем закачивания в заколонное пространство суспензии плотностью меньше 1000 кг/м3, содержащей жидкую фазу и наполнитель;previously form a floating hydraulic shutter in the well by pumping into the annulus a suspension with a density of less than 1000 kg / m 3 containing a liquid phase and a filler;

высоту плавающего гидравлического затвора определять по формулеthe height of the floating hydraulic shutter is determined by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где Нз - высота плавающего гидравлического затвора, м;where N s - the height of the floating hydraulic shutter, m;

Рпл - давление в высокопроницаемом газонасыщенном коллекторе, МПа;P PL - pressure in a highly permeable gas-saturated reservoir, MPa;

К - коэффициент превышения гидростатического давления в скважине над давлением в высокопроницаемом газонасыщенном коллекторе, равный 1,04-1,15;K is the coefficient of excess of hydrostatic pressure in the well over pressure in a highly permeable gas-saturated reservoir equal to 1.04-1.15;

Δ Р - градиент прорыва газа через плавающий гидравлический затвор, равный 0,005-0,011 МПа/м, по данным экспериментальных исследований;Δ P is the gradient of gas breakthrough through a floating hydraulic shutter equal to 0.005-0.011 MPa / m, according to experimental studies;

плотность плавающего гидравлического затвора определять по формулеthe density of the floating hydraulic shutter is determined by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где ρ з - плотность плавающего гидравлического затвора, кг/м3;where ρ z - the density of the floating hydraulic shutter, kg / m 3 ;

ρ ж - плотность жидкости в скважине с установившимся уровнем после поглощения, кг/м3;ρ W - fluid density in the well with a steady level after absorption, kg / m 3 ;

Нк - глубина залегания высокопроницаемого газонасыщенного коллектора (кровля), м;N to - the depth of the highly permeable gas-saturated reservoir (roof), m;

h - уровень жидкости в скважине, установившийся после поглощения, м;h is the fluid level in the well, established after absorption, m;

в качестве жидкой фазы использовать обратную углеводородно-водную эмульсию с вязкостью 150-300 мПа· с;as a liquid phase, use a reverse hydrocarbon-water emulsion with a viscosity of 150-300 MPa · s;

в качестве наполнителя - газонаполненные микросферы или вспученный вермикулит;as a filler - gas-filled microspheres or expanded vermiculite;

массовую часть указанной эмульсии, приходящуюся на одну массовую часть указанного наполнителя, определять по формулеthe mass part of the specified emulsion per one mass part of the specified filler is determined by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

где mэ - массовая часть обратной углеводородно-водной эмульсии, приходящаяся на 1 массовую часть наполнителя;where m e is the mass part of the inverse hydrocarbon-water emulsion per 1 mass part of the filler;

ρ э - плотность указанной эмульсии, кг/м3;ρ e - the density of the specified emulsion, kg / m 3 ;

ρ н - плотность наполнителя, кг/м3,ρ n - the density of the filler, kg / m 3 ,

после формирования плавающего гидравлического затвора герметизировать устье скважины;after the formation of a floating hydraulic shutter to seal the wellhead;

в качестве устройства для ступенчатого цементирования использовать пакер-муфту;use a packer coupling as a device for step cementing;

в качестве буферной жидкости использовать вязкоупругий раствор;use a viscoelastic solution as a buffer fluid;

в качестве первой порции тампонажного раствора использовать аэрированный тампонажный раствор, закачиваемый в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектора до пакер-муфты;as the first portion of the grout, use aerated grout, injected in a volume that ensures filling the annulus from the sole of a highly permeable gas-saturated manifold to the packer sleeve;

в качестве второй порции - неаэрированный тампонажный раствор, закачиваемый в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от башмака обсадной колонны до подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектора;as a second portion - unaerated cement slurry injected in a volume that ensures filling the annular space from the casing shoe to the bottom of a highly permeable gas-saturated reservoir;

после закачивания второй порции тампонажного раствора закачивать обратную углеводородно-водную эмульсию в объеме, необходимом для заполнения обсадной колонны до устройства для ступенчатого цементирования;after injecting the second portion of the cement slurry, pump the reverse hydrocarbon-water emulsion in the volume necessary to fill the casing to the device for step cementing;

а плотность двухфазной пены определять по формулеand the density of two-phase foam is determined by the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

где ρ ср п - средняя требуемая плотность пены в интервале от кровли высокопроницаемого газонасыщенного коллектора до устья скважины, кг/м3;where ρ wed P - the average required density of the foam in the range from the roof of a highly permeable gas-saturated reservoir to the wellhead, kg / m 3 ;

g - ускорение свободного падения, м/с2;g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;

Ру - устьевое давление в обсадной колонне, МПа,R y - wellhead pressure in the casing, MPa,

в момент достижения аэрированным тампонажным раствором подошвы указанного коллектора устьевое давление в заколонном пространстве плавно снижать до атмосферного;at the moment of reaching the sole of the indicated collector with an aerated grouting mortar, the wellhead pressure in the annulus is gradually reduced to atmospheric;

а после продавливания тампонажного раствора создавать устьевое давление в обсадной колонне, достаточное для пакерования заколонного пространства;and after forcing the cement slurry to create wellhead pressure in the casing, sufficient to pack annular space;

к цементированию верхней ступени обсадной колонны приступать без ожидания затвердевания тампонажного раствора, используемого для цементирования нижней ступени обсадной колонны;proceed to cementing the upper stage of the casing without waiting for the hardening of the cement slurry used to cement the lower stage of the casing;

после закачивания неаэрированного тампонажного раствора, используемого для цементирования верхней ступени обсадной колонны, закачивать вязко-упругий раствор в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства высотой, выбранной из условияafter pumping the unaerated cement slurry used for cementing the upper stage of the casing, pump the visco-elastic mortar in a volume that ensures filling the annular space with a height selected from the condition

L<hp<2L,L <h p <2L,

где hp - высота столба вязкоупругого раствора в заколонном пространстве, м;where h p is the height of the column of viscoelastic solution in the annulus, m;

L - длина устройства для ступенчатого цементирования, м;L is the length of the device for step cementing, m;

в качестве обратной углеводородно-водной эмульсии использовать следующий состав, мас.%:as the inverse hydrocarbon-water emulsion to use the following composition, wt.%:

Углеводородная жидкость 15-25Hydrocarbon Liquid 15-25

Жирные кислоты, или их соли, или их кубовые остатки 0,5-1,5Fatty acids, or their salts, or their bottoms 0.5-1.5

Хлорид кальция 1,0-2,0Calcium Chloride 1.0-2.0

Вода ОстальноеWater Else

в качестве вязкоупрогого раствора использовать следующий состав, мас.%:as a viscoelastic solution, use the following composition, wt.%:

Хлорид натрия 1,0Sodium Chloride 1.0

Полиакриламид 1,0Polyacrylamide 1.0

Хромпик 0,8Chrompeak 0.8

Гипосульфид натрия 0,8Sodium Hyposulfide 0.8

Барит 15,0Barite 15.0

Резиновая крошка 5,0Rubber crumb 5.0

Вода ОстальноеWater Else

Плавающий гидравлический затвор (ПГЗ) устанавливают в скважине перед спуском обсадной колонны с целью предупреждения выхода газа из высокопроницаемого газонасыщенного коллектора на дневную поверхность, так как за счет поршневания возникают дополнительные давления в скважине и вытеснение жидкости, находящейся в заколонном пространстве, и газ, смешиваясь с жидкостью, может выходить на поверхность.A floating hydraulic shutter (PGZ) is installed in the well before the casing is run in order to prevent the escape of gas from a highly permeable gas-saturated reservoir to the day surface, since additional pressure in the well and displacement of the liquid located in the annulus and gas mixing with liquid may come to the surface.

Высоту плавающего гидравлического затвора определяют с учетом давления газа в высокопроницаемом газонасыщенном коллекторе и градиента прорыва газа через плавающий гидравлический затвор, который получают экспериментальным путем с учетом конкретных скважинных условий и состава суспензии ПГЗ (см. таблицу). ПГЗ должен выдерживать давление газа из указанного коллектора без прорыва на устье.The height of the floating hydraulic shutter is determined taking into account the gas pressure in the highly permeable gas-saturated manifold and the gradient of gas breakthrough through the floating hydraulic shutter, which is obtained experimentally taking into account specific well conditions and the composition of the PGZ suspension (see table). GWP must withstand gas pressure from the specified reservoir without a breakthrough at the mouth.

При этом согласно требованиям правил (“Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности”, М., 1998 г., с.37, п.2.7.3.3.) в формулу для расчета высоты плавающего гидравлического затвора введен коэффициент превышения гидростатического давления в скважине над давлением в высокопроницаемом газонасыщенном коллекторе, равный k=1,04-1,15 (1,10-1,15 - для скважин глубиной до 1200 м, 1,05-1,10 - для скважин глубиной до 2500 м, 1,04-1,07 - для скважин глубиной более 2500 м).Moreover, according to the requirements of the rules (“Safety Rules in the Oil and Gas Industry”, Moscow, 1998, p. 37, clause 2.7.3.3.), A coefficient for exceeding the hydrostatic pressure in the well over the well is introduced into the formula for calculating the height of the floating hydraulic shutter pressure in a highly permeable gas saturated reservoir equal to k = 1.04-1.15 (1.10-1.15 for wells up to 1200 m deep, 1.05-1.10 for wells up to 2500 m deep, 1.04 -1.07 - for wells with a depth of more than 2500 m).

Требуемая (расчетная) плотность суспензии ПГЗ должна обеспечивать его установку над высокопроницаемым газонасыщенным коллектором и зависит прямо пропорционально от плотности жидкости в скважине, ее высоты над кровлей указанного коллектора и обратно пропорционально от расчетной высоты ПГЗ, то есть ПГЗ должен оказывать такое же гидростатическое давление на уровне кровли высокопроницаемого газонасыщенного коллектора, как и столб жидкости, установившийся в скважине после катастрофического поглощения.The required (calculated) density of the PGZ suspension should ensure its installation over a highly permeable gas-saturated reservoir and depends directly on the density of the fluid in the well, its height above the roof of the specified reservoir and inversely on the calculated height of the PGZ, i.e., the PGZ should exert the same hydrostatic pressure at the level the roof of a highly permeable gas-saturated reservoir, as well as a column of fluid established in the well after catastrophic absorption.

После катастрофического поглощения при вскрытии высокопроницаемого газонасыщенного коллектора происходит полное поглощение промывочной жидкости и смешивание ее с пластовой водой. Так как объем пластовой воды значительно больше объема поглощенной промывочной жидкости, то плотность жидкости, установившейся в скважине после катастрофического поглощения, будет близкой к плотности пластовой воды. Эту плотность и необходимо учитывать при определении требуемой плотности плавающего гидравлического затвора и с учетом которой он будет установлен в заданном интервале в скважине.After a catastrophic absorption during the opening of a highly permeable gas-saturated reservoir, the washing liquid is completely absorbed and mixed with produced water. Since the volume of produced water is much greater than the volume of absorbed flushing fluid, the density of the fluid established in the well after a catastrophic absorption will be close to the density of produced water. This density must be taken into account when determining the required density of a floating hydraulic shutter and taking into account which it will be installed in a given interval in the well.

Обратная углеводородно-водная эмульсия с вязкостью меньше 150 мПа· с не обеспечивает седиментационную устойчивость суспензии с наполнителем, а с вязкостью более 300 мПа· с затруднено приготовлении суспензии при введении наполнителя и ее перекачивание насосами.A reverse hydrocarbon-water emulsion with a viscosity of less than 150 MPa · s does not provide sedimentation stability of a suspension with a filler, and with a viscosity of more than 300 MPa · s, it is difficult to prepare a suspension with the introduction of a filler and pumping it.

Обратная углеводородно-водная эмульсия имеет плотность 920-940 кг/м3, что меньше плотности воды и позволяет эмульсии в скважине находиться на поверхности воды. Однако расчетная (требуемая) плотность суспензии ПГЗ может быть меньше плотности самой эмульсии. Поэтому для снижения плотности используют наполнитель, имеющий плотность от 200 до 600 кг/м3 газонаполненные микросферы или вспученный вермикулит. Так как плотность наполнителя меньше плотности эмульсии, а Архимедову силу выталкивания частиц практически уравновешивает сила тяжести (масса частиц), то приготовленная суспензия обладает высокой седиментационной устойчивостью.The reverse hydrocarbon-water emulsion has a density of 920-940 kg / m 3 , which is less than the density of water and allows the emulsion in the well to be on the surface of the water. However, the calculated (required) density of the PGZ suspension may be less than the density of the emulsion itself. Therefore, to reduce the density, a filler having a density of 200 to 600 kg / m 3 gas-filled microspheres or expanded vermiculite is used. Since the density of the filler is less than the density of the emulsion, and the Archimedean force of repulsion of particles is almost balanced by gravity (mass of particles), the prepared suspension has a high sedimentation stability.

Требуемую плотность плавающего гидравлического затвора можно обеспечить также за счет необходимого соотношения между жидкой и твердой фазами суспензии ПГЗ.The required density of the floating hydraulic shutter can also be provided due to the necessary ratio between the liquid and solid phases of the PGZ suspension.

Это соотношение будет зависить от плотности обратной углеводородно-водной эмульсии, плотности ПГЗ и наполнителя.This ratio will depend on the density of the inverse hydrocarbon-water emulsion, the density of the PGZ and the filler.

Плавающий гидравлический затвор, сформированный по предложенному способу, обладает высокой седиментационной устойчивостью и сохраняет свои свойства в течение длительного времени, достаточного для выполнения требуемых технологических операций. Обеспечивается это тем, что он в качестве жидкой фазы содержит обратную углеводородно-водную эмульсию с повышенной вязкостью (150-300 мПа· с), которая обладает высокой седиментационной устойчивостью и долговечностью, гидрофобна, не разрушается и не разбавляется водой.A floating hydraulic shutter formed by the proposed method has a high sedimentation stability and retains its properties for a long time, sufficient to perform the required technological operations. This is ensured by the fact that it as a liquid phase contains a reverse hydrocarbon-water emulsion with increased viscosity (150-300 mPa · s), which has high sedimentation stability and durability, is hydrophobic, does not break down and is not diluted with water.

Эмульгатором обратной углеводородно-водной эмульсии являются жирные кислоты, омыленые хлоридом кальция. Если в качестве эмульгатора используют натриевые, калиевые или аминные соли жирных кислот, то в процессе приготовления эти катионы замещаются кальцием и эмульгатором становятся кальциевые соли жирных кислот, благодаря чему эмульсия не расслаивается, не разбавляется водой. Благодаря ее высокой вязкости и повышенному поверхностному натяжению газ в ней практически не растворяется, а плавающий гидравлический затвор обладает повышенным градиентом прорыва газа.The emulsifier of the inverse hydrocarbon-water emulsion are fatty acids, saponified with calcium chloride. If sodium, potassium or amine salts of fatty acids are used as an emulsifier, then in the process of preparation these cations are replaced by calcium and the calcium salts of fatty acids become an emulsifier, due to which the emulsion does not delaminate, is not diluted with water. Due to its high viscosity and increased surface tension, the gas practically does not dissolve in it, and the floating hydraulic shutter has an increased gradient of gas breakthrough.

Обратная углеводородно-водная эмульсия гидрофобна за счет содержания в ней углеводородной жидкости, высоковязкая и имеет низкую фильтрацию (3-5 см3 за 30 мин) и высокую седиментационную устойчивость, поэтому при контакте с влажными стенками скважины она их не смачивает, не отдает фильтрат в коллектор и поэтому не вызывает их разрушение.The reverse hydrocarbon-water emulsion is hydrophobic due to the content of hydrocarbon liquid in it, is highly viscous and has low filtration (3-5 cm 3 in 30 min) and high sedimentation stability, therefore, when it comes in contact with wet walls of the well, it does not wet them, does not give the filtrate to collector and therefore does not cause their destruction.

При спуске обсадной колонны создаваемые динамические напряжения могут нарушить равновесие “скважина-пласт” и изменить интервал установки плавающего гидравлического затвора, поэтому герметизируют устье скважины, обеспечивая более надежное разобщение между высокопроницаемым газонасыщенным коллектором и устьем скважины.When lowering the casing, the generated dynamic stresses can disturb the well-reservoir balance and change the installation interval of the floating hydraulic shutter, therefore, the wellhead is sealed, providing a more reliable separation between the highly permeable gas-saturated reservoir and the wellhead.

Использование в качестве буферной жидкости вязкоупругого раствора при цементировании нижней ступени обсадной колонны выбрано из условия надежного разделения тампонажного раствора и жидкости в заколонном пространстве скважины большого диаметра, потому что использование маловязкой буферной жидкости приводит к образованию высоких зон смешивания тампонажного раствора и жидкости в заколонном пространстве, что существенно снижает качество цементирования и, следовательно, эффективность процесса.The use of a viscoelastic solution as a buffer fluid during cementing of the lower stage of the casing is selected from the condition of reliable separation of the cement slurry and fluid in the annulus of the borehole of large diameter, because the use of a low-viscosity buffer fluid leads to the formation of high mixing zones of the cement slurry and fluid in the annulus significantly reduces the quality of cementing and, therefore, the efficiency of the process.

Использование аэрированного тампонажного раствора для заполнения заколонного пространства в зоне высокопроницаемого газонасыщенного коллектора при цементировании нижней ступени обсадной колонны обеспечивает снижение его потерь и более равномерное заполнение заколонного пространства за счет создания равновесия между давлением в высокопроницаемом газонасыщенном коллекторе и поровым давлением газа аэрированного тампонажного раствора.The use of aerated cement slurry to fill the annulus in the zone of a highly permeable gas-saturated reservoir when cementing the lower stage of the casing ensures a decrease in its losses and more uniform filling of the annulus by creating an equilibrium between the pressure in the highly permeable gas-saturated reservoir and the pore pressure of the gas of the aerated cement.

Вторая порция неаэрированного тампонажного раствора обеспечивает надежное закрепление и изоляцию заколонного пространства ниже высоко-проницаемого газонасыщенного коллектора за счет получения низкопроницаемого высокопрочного цементного камня.The second portion of non-aerated cement slurry provides reliable fastening and isolation of annular space below the highly permeable gas-saturated reservoir by obtaining a low-permeability high-strength cement stone.

Закачиваемая в скважину обратная углеводородно-водная эмульсия предназначена для передачи давления продавки на вторую порцию тампо-нажного раствора при цементировании нижней ступени обсадной колонны. Заявляемый объем выбран из условия заполнения заколонного пространства от верха цементного стакана, оставляемого в обсадной колонне, до устройства для ступенчатого цементирования. Использование эмульсии между продавочной жидкостью и тампонажным раствором из-за ее гидрофобности исключает образование зон смешивания.The reverse hydrocarbon-water emulsion injected into the well is designed to transfer the selling pressure to the second portion of the grout during cementing of the lower stage of the casing string. The inventive volume is selected from the condition of filling the annulus from the top of the cement cup left in the casing to the device for step cementing. The use of an emulsion between the squeezing fluid and the grout due to its hydrophobicity eliminates the formation of mixing zones.

Среднюю плотность двухфазной пены, закачиваемой в заколонное пространство при цементировании нижней ступени обсадной колонны, выбирают из условия, оказывания ее столбом такого же гидростатического давления на кровлю высокопроницаемого газонасыщенного коллектора, как и столб жидкости, установившийся в скважине после катастрофического поглощения с учетом устьевого давления в заколонном пространстве или столб плавающего гидравлического затвора.The average density of the two-phase foam injected into the annulus when cementing the lower stage of the casing is selected from the condition that the column exerts the same hydrostatic pressure on the roof of the highly permeable gas-saturated reservoir as the liquid column established in the well after catastrophic absorption taking into account wellhead pressure in the annulus space or pillar of a floating hydraulic shutter.

Закачанная двухфазная пена вытесняет жидкость из заколонного пространства, находящуюся выше кровли высокопроницаемого газонасыщенного коллектора вместе с плавающим гидравлическим затвором в зону поглощения, что в последствии снижает давление продавки тампонажного раствора.The injected two-phase foam displaces the liquid from the annulus located above the roof of the highly permeable gas-saturated manifold together with a floating hydraulic shutter into the absorption zone, which subsequently reduces the pressure of the grout grout.

При цементировании нижней ступени обсадной колонны при продавливании аэрированного тампонажного раствора и достижении им в заколонном пространстве подошвы высокопроницаемого коллектора устьевое давление в заколонном пространстве плавно снижают до атмосферного. При этом нарушается равновесие в скважине. Двухфазная пена изливается из заколонного пространства скважины, за счет чего существенно снижается гидростатическое давление на кровлю высокопроницаемого коллектора, уменьшается давление продавки тампонажного раствора и создаются благоприятные условия для более полного заполнения заколонного пространства в интервале зоны поглощения аэрированным тампонажным раствором. Этому также способствует его расширение при снижении давления в скважине, то есть при наличии депрессии газонасыщенного коллектора. Продавленная двухфазной пеной в зону поглощения суспензия плавающего гидравлического затвора препятствует проникновению аэрированного тампонажного раствора. Благодаря этому повышается эффективность цементирования скважины.When cementing the lower stage of the casing string while pushing the aerated cement slurry and reaching it in the annular space of the sole of a highly permeable reservoir, the wellhead pressure in the annular space is gradually reduced to atmospheric. In this case, the balance is disturbed in the well. Two-phase foam is poured out of the annulus of the well, due to which the hydrostatic pressure on the roof of the highly permeable collector is significantly reduced, the grouting pressure is reduced, and favorable conditions are created for more complete filling of the annulus in the interval of the absorption zone with aerated grout. This also contributes to its expansion while reducing pressure in the well, that is, in the presence of depression of a gas-saturated reservoir. Suspended by two-phase foam into the absorption zone, a suspension of a floating hydraulic shutter prevents the penetration of aerated cement slurry. Due to this, the efficiency of well cementing is increased.

Использование в качестве устройства для ступенчатого цементирования пакер-муфты типа ПДМ с верхней цементировочной пробкой и нижней комбинированной “пробкой-шаром” позволяет осуществить продавливание тампонажного раствора в заколонное пространство для цементирования нижней ступени обсадной колонны, надежное пакерование заколонного пространства и цементирование верхней ступени обсадной колонны без ожидания затвердевания тампонажного раствора, используемого для цементирования нижней ступени обсадной колонны, так как обеспечивается подъем аэрированного тампонажного раствора до устройства для ступенчатого цементирования, а пакер, в свою очередь, надежно разобщает заколонное пространство.The use of a PDM-type packer coupling with an upper cementing plug and a lower combined “ball-plug” as a device for step cementing allows for pushing cement slurry into the annulus to cement the lower stage of the casing, reliably pack the annulus and cement the upper stage of the casing without waiting for the hardening of the cement slurry used for cementing the lower stage of the casing, since etsya rise aerated cement slurry to the device for stage cementing and packer in turn, reliably separates the annulus.

При цементировании верхней ступени обсадной колонны вязкоупругий раствор закачивают в скважину после неаэрированного тампонажного раствора с целью создания “жидкого пакера” над устройством для ступенчатого цементирования, который предупреждает прорыв газа из высокопроницаемого газонасыщенного коллектора на устье в случае некачественного пакерования заколонного пространства. Высота его установки в заколонном пространстве выбрана из условия получения качественного “жидкого пакера”.When cementing the upper stage of the casing, a viscoelastic solution is pumped into the well after an unaerated cement slurry in order to create a “liquid packer” over the step cementing device, which prevents gas from breaking out of a highly permeable gas-saturated reservoir at the mouth in case of poor packing of annular space. The height of its installation in the annular space is selected from the conditions for obtaining a high-quality “liquid packer”.

Анализ изобретательского уровня показал следующее:An analysis of the inventive step showed the following:

известно создание гидравлического затвора (пеножидкостного барьера), устанавливаемого предварительно до спуска колонны, исключающее контакт газа и нефти высокого давления непосредственно со стволом скважины и представляющего возможность обезопасить проводимые работы в скважинах (см. а.с. №874977 по кл. Е 21 В 33/13 от 17.01.80 г., опубл. 23.10.81 г., ОБ №39);It is known to create a hydraulic shutter (foam-liquid barrier) that is pre-installed before the column is lowered, eliminating the contact of high-pressure gas and oil directly with the wellbore and representing the possibility of securing the work in the wells (see AS No. 874977, class E 21 V 33 / 13 dated January 17, 1980, published on October 23, 81, OB No. 39);

известно создание гидравлического затвора (водоуглеводородная эмульсия, содержащая ПАВ), проникающего в коллектор с высоким газовым фактором, для блокирования пор и выполнения роли диспергатора газа (см. п. №2047745 по кл. Е 21 В 43/12 от 27.01.92 г., опубл. 10.11.95 г., ОБ №31);It is known to create a hydraulic shutter (a water-hydrocarbon emulsion containing a surfactant) that penetrates a collector with a high gas factor to block pores and act as a gas dispersant (see No. 2047745, class E 21 V 43/12 of January 27, 1992). , publ. 10.11.95, OB №31);

известно блокирование поглощающего пласта путем закачки трехфазной пены, используемой при вскрытии в качестве промывочной жидкости, двухфазной пены и пеноцементного раствора (см. Амиян В.А. и др. Повышение нефтегазоотдачи пластов путем совершенствования их вскрытия и освоения. М.: ВНИИОЭНГ, 1977 г. - с.38);it is known to block the absorbing formation by injecting the three-phase foam used during opening as washing liquid, two-phase foam and foam cement mortar (see Amiyan V.A. et al. Increasing oil and gas recovery by improving their opening and development. M .: VNIIOENG, 1977 . - p. 38);

известен способ изоляции заколонных перетоков газа, включающий за-качивание в заколонное пространство вязкоупругого состава, для создания изоляционных перемычек, предотвращающих прорыв газа (см. п. №2126880 по кл. Е 21 В 33/13 от 27.02.98 г., опубл. 27.02.99 г. ОБ №6);There is a method of isolating annular gas flows, including pumping a viscoelastic composition into annular space to create insulating jumpers to prevent gas breakthrough (see No. 2126880 according to class E 21 V 33/13 of 02.27.98, publ. 02.27.99, OB №6);

известено в способе заканчивания скважин закачивание вязкоупругого состава со стабильными свойствами между порциями цементного раствора (см. п. №2018629 по кл. Е 21 В 33/13 от 29.10.90 г., опубл. 30.08.94 г. ОБ №16). Вязкоупругий состав размещают над продуктивным пластом с целью обеспечения герметичности заколонного пространства;it is known in the method of completion that the injection of a viscoelastic composition with stable properties between portions of cement mortar (see paragraph No.868629, class E 21 B 33/13 from 10/29/90, publ. 08/30/94, OB No. 16). A viscoelastic composition is placed above the reservoir to ensure tightness of annular space;

известно, что для закупоривания коллектора и предотвращения проникновения в него промывочной жидкости перед спуском эксплуатационной колонны в зону продуктивного горизонта транспортируется пенообразующая жидкость с наполнителем (см. Тагиров К.М., Гасумов Р.А., Перейма А.А., Нифантов В.И. Крепление скважин при вскрытии продуктивного пласта // Газовая промышленность. - 1998. - №10. - с.42).It is known that to clog the collector and prevent the penetration of flushing fluid into it before the production string is lowered into the productive horizon zone, a foaming liquid with a filler is transported (see Tagirov K.M., Gasumov R.A., Pereima A.A., Nifantov V. I. Mounting wells at the opening of the reservoir // Gas industry. - 1998. - No. 10. - p. 42).

На основании вышеизложенного нами не выявлены технические решения, имеющие в своей основе признаки, совпадающие со всеми отличительными признаками заявляемого технического решения. Таким образом, последнее не следует явным образом из проанализированного уровня техники, т.е. имеет изобретательский уровень.Based on the foregoing, we have not identified technical solutions that are based on features that match all the distinguishing features of the claimed technical solution. Thus, the latter does not follow explicitly from the analyzed prior art, i.e. has an inventive step.

Используют в качестве углеводородной жидкости дизтопливо по ГОСТ 305-82, жирные кислоты по ТУ 10-191-032-01-86, хлорид кальция по ГОСТ 4460-87, вспученный вермикулит по ГОСТ 26137-82, газонаполненные микросферы МС - А9 по ТУ 6-48-108-94.Diesel fuel is used as a hydrocarbon liquid according to GOST 305-82, fatty acids according to TU 10-191-032-01-86, calcium chloride according to GOST 4460-87, expanded vermiculite according to GOST 26137-82, gas-filled microspheres MS - A9 according to TU 6 -48-108-94.

Содержание в обратной углеводородно-водной эмульсии - углеводородной жидкости менее 15 мас.%. не обеспечивает ее седиментационную устойчивость, а более 25 мас.% - вязкость эмульсии будет менее 150 мПа· с, что приведет к всплытию наполнителя и ухудшению свойств суспензии; содержание жирных кислот менее 0,5 мас.% не обеспечивает получение качественной седиментационной устойчивости, а более 1,5 мас.% не требуется, так как полученная эмульсия уже обладает требуемыми свойствами; содержание хлорида кальция менее 1,0 мас.% не обеспечивает полного омыления эмульгатора до получения кальциевой соли жирных кислот, а более 2,0 мас.% не требуется, так как уже обеспечено полное омыление эмульгатора.The content in the reverse hydrocarbon-water emulsion is a hydrocarbon liquid of less than 15 wt.%. it does not provide its sedimentation stability, and more than 25 wt.% - the viscosity of the emulsion will be less than 150 MPa · s, which will lead to the emergence of the filler and the deterioration of the properties of the suspension; a fatty acid content of less than 0.5 wt.% does not provide high-quality sedimentation stability, and more than 1.5 wt.% is not required, since the emulsion obtained already has the required properties; a content of calcium chloride of less than 1.0 wt.% does not provide complete saponification of the emulsifier to obtain the calcium salt of fatty acids, and more than 2.0 wt.% is not required, since complete saponification of the emulsifier is already provided.

Выбор состава обратной углеводородно-водной эмульсии обусловлен необходимостью получения вязкости 150-300 мПа· с и стабильности эмульсии.The choice of the composition of the inverse hydrocarbon-water emulsion is due to the need to obtain a viscosity of 150-300 MPa · s and the stability of the emulsion.

Выбор состава вязкоупругого раствора обусловлен получением состава с максимально высокой степенью сшивки полиакриламида.The choice of the composition of the viscoelastic solution is due to the composition with the highest degree of crosslinking of polyacrylamide.

Более подробно сущность заявляемого способа описывается следующим примером.In more detail, the essence of the proposed method is described by the following example.

Пример. Проводят ступенчатое цементирование скважины Песчано-Уметского ПХГ.Example. A step cementing of the well of the Peschano-Umetsky UGS facility is carried out.

Исходные данные:Initial data:

Давление в высокопроницаемомHigh permeability pressure

газонасыщенном коллекторе, Рпл 0,72МПаgas saturated manifold, R pl 0.72MPa

Градиент прорыва газа черезThe gradient of gas breakthrough through

плавающийfloating

гидравлический затвор (приhydraulic shutter (at

пластической вязкостиplastic viscosity

эмульсииemulsions

150,0 мПа· с), Δ Р 0,00677 МПа/м150.0 MPa · s), Δ Р 0.00677 MPa / m

Рекомендуемый коэффициентRecommended Ratio

превышенияexcess

гидростатическогоhydrostatic

давления в скважине надwell pressure above

давлением в высокопроницаемомhigh permeability pressure

газонасыщенном коллекторе, К 1,10gas saturated manifold, K 1.10

Плотность жидкости в скважинеWell fluid density

с установившемся уровнем послеwith steady level after

поглощения, ρ ж 1000 кг/м3 absorption, ρ w 1000 kg / m 3

Глубина залегания высокопроницаемогоDepth of highly permeable

газонасыщенного коллектора:gas saturated collector:

- кровля, Нк 232 м- roof, N to 232 m

- подошва, Нп 262 м- sole, N p 262 m

Уровень жидкости в скважине,Fluid level in the well,

установившийся послеsettled after

поглощения, h 165 мabsorption, h 165 m

Устьевое давление, создаваемое вWellhead pressure created in

заколонномbehind the casing

пространстве, Ру 0,2МПаspace, P at 0.2MPa

Диаметр обсадной колонны:Casing Diameter:

- наружный, Dн 245 мм- outer, D n 245 mm

- внутренний, Dв 225 мм- internal, D in 225 mm

Диаметр долота, которымThe diameter of the bit, which

проводилось бурениеdrilling was carried out

под 245 ммunder 245 mm

колонну, Dд 295,3 ммcolumn, D d 295.3 mm

Глубина установки пакер-Packer installation depth

муфты типа ПДМ -245, Нм 224 мcouplings type PDM-245, N m 224 m

Длина пакер-муфтыPacker Coupling Length

типа ПДМ-245, L 3,3 мtype PDM-245, L 3.3 m

Глубина спуска обсаднойCasing Descent Depth

колонны, Lок 400 мcolumns, L approx. 400 m

Плотность пенообразующейFoam density

жидкости, ρ пож 1080 кг/м3 liquid, ρ AMPs 1080 kg / m 3

Глубина спуска 324 ммDepth of descent 324 mm

кондуктора, Lк 229 мconductor, L to 229 m

Внутренний диаметрInner diameter

кондуктора, Dвп 0,304 мconductor, D sn 0.304 m

Перед спуском обсадной колонны в скважине формируют плавающий гидравлический затвор, содержащий жидкую фазу и наполнитель. Высоту затвора определяют по формулеBefore the casing string is lowered, a floating hydraulic shutter is formed in the well containing a liquid phase and a filler. The height of the shutter is determined by the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

При этом плотность его определяют из выраженияMoreover, its density is determined from the expression

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

В качестве жидкой фазы плавающего гидравлического затвора используют обратную углеводородно-водную эмульсию вязкостью 300 мПа· с и плотностью ρ Э=938 кг/м3.As the liquid phase of a floating hydraulic shutter, a reverse hydrocarbon-water emulsion with a viscosity of 300 MPa · s and density ρ E = 938 kg / m 3 is used .

В качестве наполнителя используют газонаполненные микросферы плотностью ρ Н=280 кг/м3.As a filler, gas-filled microspheres with a density ρ N = 280 kg / m 3 are used .

Массовую часть обратной углеводородно-водной эмульсии, приходящуюся на одну массовую часть указанного наполнителя, определяют по формулеThe mass part of the inverse hydrocarbon-water emulsion per one mass part of the specified filler is determined by the formula

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Для формирования гидравлического затвора требуется суспензия в объемеTo form a hydraulic shutter, a suspension in volume is required

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Масса плавающего гидравлического затвора составляетThe mass of the floating hydraulic shutter is

Qпгз=Vзρ э,Q pgs = V s ρ e ,

Qпгз=8,7· 560=4872 кг.Q PGZ = 8.7 · 560 = 4872 kg.

Требуемая масса наполнителяThe required mass of filler

Figure 00000013
Figure 00000013

При этом масса обратной углеводородно-водной эмульсии составляетThe mass of the inverse hydrocarbon-water emulsion is

Qэ=Qпгз-Qн=4872-1392=3480 кг,Q e = Q PGZ -Q n = 4872-1392 = 3480 kg,

а ее объем равенand its volume is equal

Vэ=Qээ=3480:938=3,7 м3.V e = Q e : ρ e = 3480: 938 = 3.7 m 3 .

В осреднительной емкости приготавливают 3,7 м3 обратной углеводородно-водной эмульсии следующего состава, мас.%:In the averaging tank, 3.7 m 3 of inverse hydrocarbon-water emulsion of the following composition is prepared, wt.%:

Углеводородная жидкостьHydrocarbon fluid

(дизтопливо) 20,0(diesel) 20.0

Хлорид кальция 2,0Calcium Chloride 2.0

Жирная кислота 1,0Fatty Acid 1.0

Вода (техническая) 77,0Water (technical) 77.0

В указанную эмульсию вводят 1392 кг газонаполненных микросфер и после тщательного перемешивания полученную суспензию закачивают в скважину. Закачивание осуществляют агрегатом ЦА-320М на 2-й включенной передаче. При этом его расход составляет Q=3,16 л/с (при диаметре втулок 115 мм), время закачивания Т=Vз/Q=8,7/0,0036=2416,7 с=40,3 мин.1392 kg of gas-filled microspheres are introduced into this emulsion and, after thorough mixing, the suspension obtained is pumped into the well. Injection is carried out by the CA-320M unit in 2nd gear engaged. Moreover, its flow rate is Q = 3.16 l / s (with a sleeve diameter of 115 mm), pumping time T = V s / Q = 8.7 / 0.0036 = 2416.7 s = 40.3 min.

После формирования в скважине плавающего гидравлического затвора на устье устанавливают герметизатор под обсадную колонну и осуществляют ее спуск в скважину с установленным на ней устройством для ступенчатого цементирования, в качестве которого используют пакер - муфту типа ПДМ. Последнюю устанавливают на обсадной колонне с таким расчетом, чтобы на момент окончания спуска обсадной колонны она находилась на 5 м выше башмака предыдущей обсадной колонны (в данном случае кондуктора, спущенного на глубину 229 м).After the formation of a floating hydraulic shutter in the well, a sealant is installed at the wellhead under the casing and it is lowered into the well with a device for step cementing installed on it, which is used as a PDM packer coupling. The latter is installed on the casing so that at the time the casing is lowered, it is 5 m higher than the shoe of the previous casing (in this case, the conductor lowered to a depth of 229 m).

Устанавливают цементировочную головку с нижней комбинированной “пробкой-шаром” и верхней цементировочной пробкой.A cementing head is installed with a lower combined “ball-plug” and an upper cementing plug.

Для цементирования нижней ступени обсадной колонны закачивают последовательно: буферную жидкость (вязкоупругий раствор плотностью 1000 кг/м3), первую и вторую порции тампонажного раствора.For cementing the lower stage of the casing string, sequentially is pumped: buffer fluid (viscoelastic solution with a density of 1000 kg / m 3 ), the first and second portions of the grouting mortar.

В осреднительной емкости приготавливают вязкоупругий раствор следующего состава, маc.%:A viscoelastic solution of the following composition is prepared in the averaging tank, wt.%:

Хлорид натрия 1,0Sodium Chloride 1.0

Полиакриламид 1,5Polyacrylamide 1.5

Хромпик 0,8Chrompeak 0.8

Гипосульфид натрия 0,8Sodium Hyposulfide 0.8

Вода 95,9Water 95.9

Вязко-упругий раствор закачивают в объемеVisco-elastic solution is pumped in volume

Figure 00000014
Figure 00000014

где 1бж - высота столба буферной жидкости в заколонном пространстве (в соответствии с инструкцией по креплению нефтяных и газовых скважин РД 39-00147001-767-2000, 1бж=150-200 м), принимают 1бж=175 м.where 1 BJ is the height of the column of buffer fluid in the annulus (in accordance with the instructions for fastening oil and gas wells RD 39-00147001-767-2000, 1 BJ = 150-200 m), take 1 BJ = 175 m.

Figure 00000015
Figure 00000015

В качестве первой порции используют аэрированный тампонажный раствор (со степенью аэрации в забойных условиях α =1,5-2) в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектора до пакер-муфтыAs the first portion, an aerated cement slurry is used (with a degree of aeration in the bottomhole conditions α = 1.5-2) in a volume that ensures filling the annular space from the sole of a highly permeable gas-saturated manifold to the packer sleeve

Figure 00000016
Figure 00000016

где kп - коэффициент, учитывающий увеличение объема тампонажного раствора, поглощаемого высокопроницаемым газонасыщенным коллектором.where k p - coefficient taking into account the increase in the volume of cement slurry absorbed by a highly permeable gas-saturated reservoir.

Figure 00000017
Figure 00000017

Вторую порцию тампонажного раствора (неаэрированного) закачивают в объемеThe second portion of the cement slurry (unaerated) is pumped in volume

Figure 00000018
Figure 00000018

где 1ц - высота цементного стакана, оставляемого в обсадной колонне, равная: 1ц=15 м.where 1 C - the height of the cement glass left in the casing, equal to: 1 C = 15 m

Figure 00000019
Figure 00000019

Общий объем тампонажного раствора для цементирования нижней ступени составляет Vац+Vц1=0,8+3,54=4,34 м3.The total volume of cement slurry for cementing the lower stage is V ac + V c1 = 0.8 + 3.54 = 4.34 m 3 .

Время на закачивание суммарного объема тампонажного раствора составляет (двумя ЦА-320М, на 3-й скорости, при диаметре втулок 115 мм)The time for pumping the total volume of cement slurry is (two TsA-320M, at 3rd speed, with a sleeve diameter of 115 mm)

Тц1=(Vaп+Vц1)/Q=4,34/0,00598· 2=362,9 с ≈ 6 минT c1 = (V ap + V c1 ) / Q = 4.34 / 0.00598 · 2 = 362.9 s ≈ 6 min

Перед продавливанием порций тампонажного раствора в обсадную колонну закачивают обратную углеводородно-водную эмульсию для заполнения обсадной колонны в объеме от башмака обсадной колонны до пакер-муфтыBefore forcing portions of the cement slurry, a reverse hydrocarbon-water emulsion is pumped into the casing to fill the casing in a volume from the casing shoe to the packer sleeve

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

После закачивания обратной углеводородно-водной эмульсии в скважину отпускают и продавливают нижнюю комбинированную “пробку-шар”.After pumping the reverse hydrocarbon-water emulsion into the well, the lower combined “ball-ball” is released and forced.

Объем продавочной жидкости для продавливания тампонажного раствора и обратной углеводородно-водной эмульсии составляетThe volume of the squeezing fluid for forcing the cement slurry and the inverse hydrocarbon-water emulsion is

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Время на продавливание тампонажного раствора нижней ступени составляет (двумя ЦА-320М, на 3-й скорости, при диаметре втулок 115 мм)The time for pushing the cement slurry of the lower stage is (two TsA-320M, at 3rd speed, with a sleeve diameter of 115 mm)

Tп1=(Vп1+Vэ)/Q=(8,9+6,4)/0,00598· 2=1279,3 с=21,3 минT p1 = (V p1 + V e ) / Q = (8.9 + 6.4) / 0.00598 · 2 = 1279.3 s = 21.3 min

В момент выхода аэрированного тампонажного раствора за обсадную колонну, определяемый по объему продавочной жидкостиAt the time of aeration of the cement slurry beyond the casing, determined by the volume of displacement fluid

V=Vтр-(Vац+Vц1)-Vэ=0,785· 0,2252· 400-(0,8+3,54)-6,4=5,2 м3,V = V Tr - (V AC + V C1 ) -V e = 0.785 · 0.225 2 · 400- (0.8 + 3.54) -6.4 = 5.2 m 3 ,

в заколонное пространство с устья скважины закачивают двухфазную пену со средней плотностью, определяемой по формулеbiphasic foam with an average density determined by the formula is pumped into the annulus from the wellhead

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

Для обеспечения заданной плотности двухфазной пены ее степень аэрации должна составлятьTo ensure a given density of a two-phase foam, its degree of aeration should be

Figure 00000026
Figure 00000026

где α - степень аэрации;where α is the degree of aeration;

ρ ср п - средняя требуемая плотность пены в интервале крепления, кг/м3;ρ wed P - the average required density of the foam in the fastening interval, kg / m 3 ;

ρ пож - плотность пенообразующей жидкости, кг/м3; AMPs ρ - density of the foaming liquid, kg / m 3;

ρ г - плотность газа при давлении равном атмосферному, кг/м3;ρ g - gas density at atmospheric pressure, kg / m 3 ;

Р0 - атмосферное давление (Р0=0,1 МПа);P 0 - atmospheric pressure (P 0 = 0.1 MPa);

Рпл - давление в высокопроницаемом газонасыщенном коллекторе (Рпл=0,72 МПа);P PL - pressure in a highly permeable gas-saturated reservoir (P PL = 0.72 MPa);

Т - максимальная температура в высокопроницаемом газонасыщенном коллекторе, Т=303К;T is the maximum temperature in a highly permeable gas-saturated reservoir, T = 303K;

Т0 - средняя нормальная температура, Т0=295К.T 0 - average normal temperature, T 0 = 295K.

Figure 00000027
Figure 00000027

При закачивании двухфазной пены поддерживают устьевое давление в заколонном пространстве, равное Ру=0,2 МПа.When pumping two-phase foam, the wellhead pressure in the annulus is equal to P y = 0.2 MPa.

В момент достижения аэрированным тампонажным раствором подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектора, который определяется по расходу продавочной жидкости в объеме заколонного пространства от башмака обсадной колонны до подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектораWhen the aerated cement slurry reaches the sole of a highly permeable gas-saturated manifold, which is determined by the flow rate of the squeezing fluid in the annular space from the casing shoe to the sole of a highly-permeable gas-saturated manifold

Figure 00000028
Figure 00000028

Figure 00000029
Figure 00000029

устьевое давление в заколонном пространстве плавно снижают до атмосферного.wellhead pressure in the annulus is gradually reduced to atmospheric.

После посадки “пробки-шара” на седло нижней втулки пакер-муфты перекрывается центральный канал. Создают устьевое давление в обсадной колонне, равное 5 МПа, при этом нижняя втулка перемещается вниз до упора срезных элементов и происходит пакеровка заколонного пространства. При дальнейшем повышении давления до 6,0 МПа открываются цементировочные окна, через которые цементируют заколонное пространствовыше пакер-муфты.After landing of the “plug-ball” on the saddle of the lower sleeve of the packer clutch, the central channel is blocked. Create a wellhead pressure in the casing equal to 5 MPa, while the lower sleeve moves down to the stop of the shear elements and the annulus is packaged. With a further increase in pressure to 6.0 MPa, cement windows open through which the annular space is cemented above the packer clutch.

Закачивают неаэрированньтй тампонажный раствор для цементирования верхней ступени обсадной колонны в объемеA non-aerated cement slurry is injected for cementing the upper stage of the casing string in volume

Figure 00000030
Figure 00000030

где Dвп - внутренний диаметр предыдущей обсадной колонны,where D VP - the inner diameter of the previous casing,

Figure 00000031
Figure 00000031

Время на закачивание неаэрированного тампонажного раствора верхней ступени составляет (двумя ЦА-320М, на 3-й скорости, при диаметре втулок 115 мм) Тц1=Vц2/Q=5,7/0,00598· 2=476,6 с≈ 8 мин.The time for pumping the unaerated cement slurry of the upper stage is (two TsA-320M, at the 3rd speed, with a sleeve diameter of 115 mm) T c1 = V c2 / Q = 5.7 / 0.00598 · 2 = 476.6 s≈ 8 minutes

В осреднительной емкости заранее приготавливают вязкоупругий раствор следующего состава, мас.%:In the averaging tank, a viscoelastic solution of the following composition is prepared in advance, wt.%:

Хлорид натрия 1,0Sodium Chloride 1.0

Полиакриламид 1,0Polyacrylamide 1.0

Хромпик 0,8Chrompeak 0.8

Барит 15,0Barite 15.0

Резиновая крошка 5,0Rubber crumb 5.0

Гипосульфид натрия 0,8Sodium Hyposulfide 0.8

Вода 76,4Water 76.4

После закачивания неаэрированного тампонажного раствора верхней ступени в обсадную колонну закачивается вязкоупругий раствор в объемеAfter pumping the non-aerated cement slurry of the upper stage, a viscoelastic solution is pumped into the casing in volume

Vp=0,785· (D 2 кп -D 2 н )· hp,V p = 0.785 2 kp -D 2 n ) H p ,

где hp - высота вязкоупругого раствора, м, выбирается из условияwhere h p is the height of the viscoelastic solution, m, is selected from the condition

L<hp<2· L,L <h p <2L,

3,3<hp<6,63.3 <h p <6.6

принимают hp=5 мtake h p = 5 m

Vp=0,785· (0,3042-0,2452)· 5=0,13 м3 V p = 0.785 · (0.304 2 -0.245 2 ) · 5 = 0.13 m 3

После закачивания 5,7 м3 неаэрированного тампонажного раствора и 0,13 м3 вязкоупругого раствора в скважину отпускают и продавливают верхнюю цементировочную пробку. При этом объем продавочной жидкости (техническая вода) будет равенAfter pumping 5.7 m 3 of non-aerated cement slurry and 0.13 m 3 of viscoelastic mortar into the well, the upper cement plug is released and forced. In this case, the volume of the squeezing liquid (process water) will be equal to

Figure 00000032
Figure 00000032

Figure 00000033
Figure 00000033

Время на продавливание тампонажного раствора составляет (двумя ЦА-320М, на 3-й скорости, при диаметре втулок 115 мм)The time for grouting the grouting mortar is (two TsA-320M, at 3rd speed, with a sleeve diameter of 115 mm)

Tп1=Vп2/Q=8,9/0,00598· 2=744,15 с=12,4 минT p1 = V p2 / Q = 8.9 / 0.00598 · 2 = 744.15 s = 12.4 min

После продавливания и закрытия цементировочных окон верхней продавочной пробкой скважину оставляют на ожидание затвердевания тампонажного раствора (ОЗЦ) на 24 часа.After punching and closing the cementing windows with the top cork hole, the well is left to wait for the hardening of the grouting mortar (BSC) for 24 hours.

После истечения времени ОЗЦ верхнюю цементировочную пробку, комбинированную “пробку-шар”, цементный стакан и седло нижней втулки пакер-муфты разбуривают.After the expiration of the time of the WPC, the upper cementing plug, the combined “ball-plug”, cement cup and saddle of the lower sleeve of the packer coupling are drilled.

В процессе работы плавающий гидравлический затвор был установлен в заданном интервале, достигнуто качественное разобщение высокопроницаемого газонасыщенного коллектора от устья скважины, о чем свидетельствует отсутствие газопроявлений при спуске обсадной колонны и при цементировании. К тому же, при выполнении способа исключается операция ожидания затвердевания тампонажного раствора, используемого для цементирования нижней ступени обсадной колонны.In the process, a floating hydraulic shutter was installed in a predetermined interval; a high-quality separation of a highly permeable gas-saturated reservoir from the wellhead was achieved, as evidenced by the absence of gas phenomena during casing running and during cementing. In addition, when performing the method, the operation of waiting for the hardening of the cement slurry used to cement the lower stage of the casing is excluded.

Тампонажный раствор поднят на проектную высоту.The grouting mortar is raised to the design height.

Способ ступенчатого цементирования скважины в высокопроницаемых газонасыщенных коллекторахMethod for stepwise cementing of a well in highly permeable gas-saturated reservoirs

Figure 00000034
Figure 00000034

Claims (3)

1. Способ ступенчатого цементирования скважины с высокопроницаемым газонасыщенным коллектором, включающий установку устройства для ступенчатого цементирования в обсадной колонне над кровлей указанного коллектора, монтирование цементировочной головки, цементирование нижней ступени обсадной колонны путем закачивания буферной жидкости и двух порций тампонажного раствора разной плотности в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от башмака обсадной колонны до устройства для ступенчатого цементирования, продавливания тампонажного раствора продавочной жидкостью, фиксирования момента его выхода в заколонное пространство и закачивания в последнее двухфазной пены, открытие цементировочных окон с последующим вымыванием излишков тампонажного раствора и цементирование верхней ступени обсадной колонны через устройство для ступенчатого цементирования путем закачивания неаэрированного тампонажного раствора, при этом предварительно в скважине формируют плавающий гидравлический затвор путем закачивания в заколонное пространство суспензии плотностью меньше 1000 кг/м3, содержащей жидкую фазу и наполнитель, высоту плавающего гидравлического затвора определяют по формуле1. A method of stepwise cementing a well with a highly permeable gas-saturated reservoir, including installing a device for stepwise cementing in a casing over the roof of a specified collector, mounting a cementing head, cementing the lower stage of a casing by pumping a buffer fluid and two portions of a cement slurry of different densities in a volume that allows filling annular space from the casing shoe to the device for step cementing, sold grouting cement slurry with a squeezing fluid, fixing the moment of its entry into the annulus and pumping two-phase foam into the last, opening cementing windows with subsequent washing out of excess cement slurry and cementing the upper stage of the casing string through a cementing device by pumping a non-aerated cement slurry, while a floating hydraulic shutter is formed by pumping the suspension tightly into the annulus less than 1000 kg / m 3 containing the liquid phase and the filler, the height of the floating hydraulic shutter is determined by the formula
Figure 00000035
Figure 00000035
где Нз - высота плавающего гидравлического затвора, м;where N s - the height of the floating hydraulic shutter, m; Рпл - давление в высокопроницаемом газонасыщенном коллекторе, МПа;P PL - pressure in a highly permeable gas-saturated reservoir, MPa; К - коэффициент превышения гидростатического давления в скважине над давлением в высокопроницаемом газонасыщенном коллекторе, равный 1,04-1,15;K is the coefficient of excess of hydrostatic pressure in the well over pressure in a highly permeable gas-saturated reservoir equal to 1.04-1.15; ΔР - градиент прорыва газа через плавающий гидравлический затвор, равный 0,005-0,011 МПа/м, по данным экспериментальных исследований,ΔР is the gradient of gas breakthrough through a floating hydraulic shutter equal to 0.005-0.011 MPa / m, according to experimental studies, а плотность плавающего гидравлического затвора определяют по формулеand the density of the floating hydraulic shutter is determined by the formula
Figure 00000036
Figure 00000036
где ρз - плотность плавающего гидравлического затвора, кг/м3;where ρ z - the density of the floating hydraulic shutter, kg / m 3 ; ρж - плотность жидкости в скважине с установившимся уровнем после поглощения, кг/м3;ρ W - fluid density in the well with a steady level after absorption, kg / m 3 ; Нк - глубина залегания кровли высокопроницаемого газонасыщенного коллектора, м;N to - the depth of the roof of a highly permeable gas-saturated reservoir, m; h - уровень жидкости в скважине, установившийся после поглощения, м,h is the fluid level in the well, established after absorption, m, при этом в качестве жидкой фазы суспензии используют обратную углеводородно-водную эмульсию с вязкостью 150-300 мПа·с, в качестве наполнителя - газонаполненные микросферы или вспученный вермикулит, причем массовую часть указанной эмульсии, приходящуюся на одну массовую часть указанного наполнителя, определяют по формулеin this case, a reverse hydrocarbon-water emulsion with a viscosity of 150-300 mPa · s is used as the liquid phase of the suspension, gas-filled microspheres or expanded vermiculite are used as the filler, the mass part of the specified emulsion per one mass part of the specified filler is determined by the formula
Figure 00000037
Figure 00000037
где mэ - массовая часть обратной углеводородно-водной эмульсии, приходящаяся на 1 массовую часть наполнителя;where m e is the mass part of the inverse hydrocarbon-water emulsion per 1 mass part of the filler; ρэ - плотность указанной эмульсии, кг/м3;ρ e - the density of the specified emulsion, kg / m 3 ; ρн - плотность наполнителя, кг/м3,ρ n - the density of the filler, kg / m 3 , а после формирования плавающего гидравлического затвора герметизируют устье скважины, при этом в качестве устройства для ступенчатого цементирования используют пакер-муфту, в качестве буферной жидкости - вязко-упругий раствор, в качестве первой порции тампонажного раствора - аэрированный тампонажный раствор, закачиваемый в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектора до пакер-муфты, в качестве второй порции - неаэрированный тампонажный раствор, закачиваемый в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от башмака обсадной колонны до подошвы высокопроницаемого газонасыщенного коллектора, а после закачивания второй порции тампонажного раствора закачивают обратную углеводородно-водную эмульсию в объеме, необходимом для заполнения обсадной колонны до устройства для ступенчатого цементирования, при этом плотность двухфазной пены определяют по формулеand after the formation of a floating hydraulic shutter, the wellhead is sealed, while a packer sleeve is used as a device for step cementing, a viscoelastic solution is used as a buffer fluid, and an aerated cement slurry is pumped in the first portion of the grout, which is pumped in a volume that ensures filling annular space from the sole of a highly permeable gas-saturated manifold to a packer coupling; as a second portion, an unaerated cement slurry pumped into a filling that ensures filling the annulus from the casing shoe to the sole of a highly permeable gas-saturated reservoir, and after pumping a second portion of the cement slurry, the reverse hydrocarbon-water emulsion is pumped in the volume necessary to fill the casing to the step cementing device, and the density of the two-phase foam is determined by the formula
Figure 00000038
Figure 00000038
где ρ ср п - средняя требуемая плотность пены в интервале от кровли высокопроницаемого газонасыщенного коллектора до устья скважины, кг/м;where ρ wed P - the average required density of the foam in the range from the roof of a highly permeable gas-saturated reservoir to the wellhead, kg / m; g - ускорение свободного падения, м/с2;g is the acceleration of gravity, m / s 2 ; Ру - устьевое давление в обсадной колонне, МПа,R y - wellhead pressure in the casing, MPa, причем в момент достижения аэрированным тампонажным раствором подошвы указанного коллектора устьевое давление в заколонном пространстве плавно снижают до атмосферного, а после продавливания тампонажного раствора создают устьевое давление в обсадной колонне, достаточное для пакерования заколонного пространства, причем к цементированию верхней ступени обсадной колонны приступают без ожидания затвердевания тампонажного раствора, используемого для цементирования нижней ступени обсадной колонны, при этом после закачивания неаэрированного тампонажного раствора, используемого для цементирования верхней ступени обсадной колонны, закачивают вязкоупругий раствор в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства, высотой, выбранной из условияmoreover, at the moment of reaching the sole of the indicated collector with an aerated grouting mortar, the wellhead pressure in the annulus is gradually reduced to atmospheric pressure, and after the grouting mortar is pressed, wellhead pressure is created in the casing sufficient to pack the annulus, and cementation of the upper stage of the casing is started without waiting for the cementing to solidify the solution used to cement the lower stage of the casing, while after pumping neaerirov of the cement slurry used for cementing the upper stage of the casing, a viscoelastic solution is pumped in a volume that ensures filling the annulus with a height selected from the condition L<hp<2L,L <h p <2L, где hp - высота столба вязкоупругого раствора в заколонном пространстве, м;where h p is the height of the column of viscoelastic solution in the annulus, m; L - длина устройства для ступенчатого цементирования, м.L is the length of the device for step cementing, m
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве обратной углеводородно-водной эмульсии используют следующий состав, мас.%:2. The method according to claim 1, characterized in that as the reverse hydrocarbon-water emulsion using the following composition, wt.%: Углеводородная жидкость 15-25Hydrocarbon Liquid 15-25 Жирные кислоты, или их соли, илиFatty acids, or their salts, or их кубовые остатки 0,5-1,5their bottoms 0.5-1.5 Хлорид кальция 1,0-2,0Calcium Chloride 1.0-2.0 Вода ОстальноеWater Else 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вязкоупругого раствора используют следующий состав, мас.%:3. The method according to claim 1, characterized in that the following composition is used as a viscoelastic solution, wt.%: Хлорид натрия 1,0Sodium Chloride 1.0 полиакриламид 1,0polyacrylamide 1.0 Хромпик 0,8Chrompeak 0.8 Гипосульфид натрия 0,8Sodium Hyposulfide 0.8 барит 15,0barite 15.0 Резиновая крошка 5,0Rubber crumb 5.0 Вода ОстальноеWater Else
RU2003116027/03A 2003-05-28 2003-05-28 Method for stepped cementation of well in highly penetrable gas-saturated collectors RU2241819C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003116027/03A RU2241819C1 (en) 2003-05-28 2003-05-28 Method for stepped cementation of well in highly penetrable gas-saturated collectors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003116027/03A RU2241819C1 (en) 2003-05-28 2003-05-28 Method for stepped cementation of well in highly penetrable gas-saturated collectors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2241819C1 true RU2241819C1 (en) 2004-12-10
RU2003116027A RU2003116027A (en) 2004-12-20

Family

ID=34388144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003116027/03A RU2241819C1 (en) 2003-05-28 2003-05-28 Method for stepped cementation of well in highly penetrable gas-saturated collectors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2241819C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606744C1 (en) * 2016-03-14 2017-01-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well stage cementing method
CN111287732A (en) * 2020-04-01 2020-06-16 中国石油天然气集团有限公司 Device and method for detecting and evaluating sealing performance of cement sheath of oil-gas well
RU2728170C1 (en) * 2020-04-01 2020-07-28 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Cementing method of well
RU2792128C1 (en) * 2022-04-18 2023-03-16 Публичное акционерное общество "Сургутнефтегаз" Method for cementing the conductor, a technical column during the construction of wells

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606744C1 (en) * 2016-03-14 2017-01-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well stage cementing method
CN111287732A (en) * 2020-04-01 2020-06-16 中国石油天然气集团有限公司 Device and method for detecting and evaluating sealing performance of cement sheath of oil-gas well
RU2728170C1 (en) * 2020-04-01 2020-07-28 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Cementing method of well
RU2794264C2 (en) * 2021-05-31 2023-04-13 Мяжитова Елена Евгеньевна Method for cementing casing strings in presence of loss zones
RU2792128C1 (en) * 2022-04-18 2023-03-16 Публичное акционерное общество "Сургутнефтегаз" Method for cementing the conductor, a technical column during the construction of wells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1608842B1 (en) Reverse circulation cementing system and method
US5484018A (en) Method for accessing bypassed production zones
RU2241819C1 (en) Method for stepped cementation of well in highly penetrable gas-saturated collectors
US6073694A (en) Plug placement method
RU2259460C1 (en) Method for opening formation characterized by disastrous lost circulation by drilling thereof
RU2576416C1 (en) Method to fix process wells of underground storages of gaseous and liquid hydrocarbons (versions)
RU2086752C1 (en) Method for back-cementation of casing string in well
RU2299308C2 (en) Water-bearing bed isolation method
RU2273722C2 (en) Method for water inflow isolation in non-cased horizontal part of production well bore
RU2283421C1 (en) Method for water influx or water lost-circulation zone isolation in well
RU2286447C2 (en) Method for water influx isolation in horizontal producing well bore
RU2792128C1 (en) Method for cementing the conductor, a technical column during the construction of wells
RU2361062C1 (en) Method of elimination of behind-casing flow in wells of small diametre
RU2330933C1 (en) Method of producing formation insulation during cementation of casing pipe
RU2323324C1 (en) Injection well repair method
RU2235190C2 (en) Method and device for water isolation during well boring
RU2469178C1 (en) Installation method of cement bridge in well
RU2121569C1 (en) Method for shutoff of water inflow of bottom water in gas wells under conditions of abnormally low formation pressures
RU2797167C1 (en) Well cementing method
RU2263777C1 (en) Method for bottom water isolation in producing well
RU2261981C1 (en) Method for behind-the-casing gas flow liquidation in oil production well
RU2244803C2 (en) Method for isolating penetrable beds in a well
RU2059064C1 (en) Method for insulating gas stratum
RU2715391C1 (en) Method of carrying out repair and insulation works of a production well by two-component backfill composition (tbc)
RU2232258C2 (en) Method for well cementation

Legal Events

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

Effective date: 20090529