RU2304697C1 - Well completion method - Google Patents

Well completion method Download PDF

Info

Publication number
RU2304697C1
RU2304697C1 RU2005138825/03A RU2005138825A RU2304697C1 RU 2304697 C1 RU2304697 C1 RU 2304697C1 RU 2005138825/03 A RU2005138825/03 A RU 2005138825/03A RU 2005138825 A RU2005138825 A RU 2005138825A RU 2304697 C1 RU2304697 C1 RU 2304697C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casing
casing pipe
cement
reservoir
well
Prior art date
Application number
RU2005138825/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005138825A (en
Inventor
Николай Александрович Петров (RU)
Николай Александрович Петров
Владимир Семенович Золотоевский (RU)
Владимир Семенович Золотоевский
Михаил Леонидович Ветланд (RU)
Михаил Леонидович Ветланд
ев Виталий Степанович Бел (RU)
Виталий Степанович Беляев
Хатим Валиевич Газизов (RU)
Хатим Валиевич Газизов
Original Assignee
Николай Александрович Петров
Владимир Семенович Золотоевский
Михаил Леонидович Ветланд
Виталий Степанович Беляев
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 Николай Александрович Петров, Владимир Семенович Золотоевский, Михаил Леонидович Ветланд, Виталий Степанович Беляев filed Critical Николай Александрович Петров
Priority to RU2005138825/03A priority Critical patent/RU2304697C1/en
Publication of RU2005138825A publication Critical patent/RU2005138825A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2304697C1 publication Critical patent/RU2304697C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like for well construction and workover.
SUBSTANCE: method involves primary exposing productive reservoir; preparing casing pipe for lowering in well; lowering casing pipe provided with shoe, check valve and baffle plate in well; performing direct casing pipe cementing through the shoe along with following cement mix, baffle plug and two portions of displacement liquid injection so that density of the first displacement liquid portion exceeds that of the second one to obtain summary hydrostatic pressure of above two portions in casing pipe greater than productive bed pressure; waiting for cement mix hardening; performing pressure testing of casing pipe; secondary exposing productive reservoir with perforation operation; providing productive reservoir inflow. Casing pipe preparation includes covering of inner and sections of outer casing pipe surfaces arranged within perforation interval with heat-insulation material so that heat insulation layer extends at least from shoe to the first displacement liquid portion level. Before cement mix injection buffer liquid is additionally injected in well. Lubrication hydrophobic liquid in injected in well between cement mix and buffer plug injection. Amount of lubricating hydrophobic liquid is equal to casing pipe volume defined by baffle plate and check valve and summed with reserve volume corresponding to casing pipe section length spaced 1-3 m below check valve. The casing pipe is covered with several heat insulation layers. Maximal total heat insulation layer thickness is selected with taking into consideration of free cylindrical former passage through the casing pipe and possibility of casing pipe fishing from outside with elevator. Minimal heat insulation layer thickness is 0.5 mm. Cement mix is injected in two portions. The second portion is supplied in amount equal to hole annuity volume around casing pipe and inner casing pipe volume defined by baffle plate and shoe additionally has swelling additive.
EFFECT: extended time of water-free well operation, decreased quantity of well workover for water shutoff, prevention of asphalt-tar-paraffin deposit generation in bottomhole reservoir zone, improved bottomhole reservoir zone treatment, extended range of suitable compositions, including corrosive compositions, to be used.
3 cl, 1 ex, 2 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к заканчиванию строительства и капитального ремонта скважин на сложнопостроенных месторождениях, в частности к процессам вскрытия продуктивных пластов, креплению ствола скважин, обработкам призабойной зоны нефтегазовых скважин и освоению, а также к методам предупреждения растрескивания цементного камня в кольцевом пространстве, методам защиты от коррозии скважинного оборудования и методам предупреждения возникновения отложений асфальтосмолопарафиновых компонентов.The invention relates to the completion of construction and overhaul of wells in complex fields, in particular to the processes of opening productive formations, fastening the wellbore, treatment of the bottom-hole zone of oil and gas wells and development, as well as methods for preventing cracking of cement stone in the annular space, methods of protection against corrosion of the borehole equipment and methods for preventing the occurrence of deposits of asphalt-resin-paraffin components.

Известен способ заканчивания скважины, включающий вскрытие продуктивного пласта бурением, перекрытие продуктивного пласта обсадной колонной и разобщение цементированием, перфорацию против продуктивного пласта и интенсификацию притока пластового флюида [1].A well-known method of well completion, including drilling a producing formation, overlapping a producing formation with a casing string and uncoupling by cementing, perforation against the producing formation and intensifying the flow of formation fluid [1].

Недостатками известного способа являются высокая вероятность возникновения трещин в затвердевшем цементном камне (кольце) при перфорации, что может привести к ускоренному обводнению продукции скважины по заколонному пространству водами выше или нижерасположенных пластов. А также высокая степень коррозии обсадной колонны при проведении мероприятий по интенсификации добычи нефти путем устранения загрязнений пластов кислотными обработками призабойной зоны продуктивного пласта (ПЗП). Кроме того, для проведения обработок ПЗП потребуется спустить в колонное пространство насосно-компрессорные трубы (НКТ), что повлечет за собой дополнительные затраты времени и средств.The disadvantages of this method are the high likelihood of cracks in the hardened cement stone (ring) during perforation, which can lead to accelerated flooding of well products in the annulus with water above or below the formation. As well as a high degree of corrosion of the casing string during measures to intensify oil production by eliminating formation pollution by acid treatments of the bottom-hole zone of the reservoir (PZP). In addition, for the processing of PPP, it will be necessary to lower tubing pipes (tubing) into the column space, which will entail additional costs of time and money.

Наиболее близким является способ заканчивания скважины, включающий первичное вскрытие продуктивного пласта, подготовку к спуску обсадной колонны, спуск обсадной колонны, оснащенной башмаком, обратным клапаном и кольцом «стоп», прямое цементирование обсадной колонны через башмак с последовательной закачкой цементного раствора, разделительной пробки и двух порций продавочной жидкости при условии превышения плотности первой порции подавочной жидкости над плотностью второй порции подавочной жидкости и получения суммарного гидростатического давления в обсадной колонне указанных двух порций, превышающего давление в продуктивном пласте, ожидание затвердения цементного раствора, опрессовку обсадной колонны, вторичное вскрытие продуктивного пласта перфорацией и обработку призабойной зоны продуктивного пласта, вызов притока пластового флюида [2].The closest is the method of completion, including the initial opening of the reservoir, preparation for lowering the casing, lowering the casing equipped with a shoe, non-return valve and a stop ring, direct cementing of the casing through the shoe with sequential injection of cement, separation plug and two servings of squeezing fluid provided that the density of the first portion of the supply liquid exceeds the density of the second portion of the supply liquid and the total hydrostat pressure in the casing of these two portions, exceeding the pressure in the reservoir, waiting for the cement to harden, crimping the casing, re-opening the reservoir with perforation and treating the bottom-hole zone of the reservoir, causing formation fluid to flow [2].

Недостатком этого способа является то, что он также не предусматривает меры по предупреждению растрескивания цементного камня в кольцевом пространстве скважины при перфорации и, как следствие, возникают заколонные перетоки пластовых флюидов. В частности, жестко-упругая обсадная колонна напрямую контактирует с цементным кольцом и при упругом расширении мгновенно передает разрушающее усилие на цементный камень.The disadvantage of this method is that it also does not provide measures to prevent cracking of cement stone in the annular space of the well during perforation and, as a result, annular flows of formation fluids occur. In particular, a rigid-elastic casing string is in direct contact with the cement ring and, upon elastic expansion, instantly transfers a breaking force to the cement stone.

В способе не предусмотрено и гашение импульсов давлений при взрыве зарядов перфоратора и распространяющихся волновых звуковых импульсов в вертикальном направлении вверх по обсадной колонне и в радиальном направлении к цементному кольцу и горной породе. К тому же цементный раствор при твердении подвержен явлению контракции, что уменьшает сцепление в контактных зонах «обсадная труба - цементный камень - горная порода». В итоге появляется еще один дополнительный фактор, способствующий возникновению перетоков пластовых флюидов, а мероприятий, снижающих указанный негативный фактор, в известном способе также не предусмотрено.The method does not provide for the suppression of pressure pulses in the explosion of charges of a perforator and propagating wave sound pulses in the vertical direction up the casing and in the radial direction to the cement ring and rock. In addition, cement hardening is subject to contraction during hardening, which reduces adhesion in the contact areas “casing - cement stone - rock”. As a result, there is another additional factor contributing to the occurrence of crossflows of formation fluids, and measures that reduce this negative factor, in the known method is also not provided.

Кроме того, в прототипе, впрочем, как и в аналоге, обратный клапан по окончании цементирования остается заполненным цементным раствором. В данном случае на практике часто возникают случаи несрабатывания (обычно шарового обратного клапана) из-за высоких структурно-реологических свойств загустевающего цементного раствора, наличия в нем крупных абразивных (а значит, высокой твердости) частиц и кристаллов, попавших в зону герметизации и других причин. Поэтому прибегают к созданию избыточного давления на устье скважины. В этих условиях, в процессе ожидания затвердения цементного раствора (ОЗЦ), обсадная колонна остается раздутой. После ОЗЦ давление в колонном пространстве сбрасывают и обсадная колонна, в отличие от цементного кольца, сжимается. Это в дальнейшем также приводит к возникновению заколонных перетоков пластовых флюидов в контактной зоне «обсадная колонна - цементный камень». Негерметичность в вышеуказанной контактной зоне и растрескивание цементного камня на ранней стадии твердения (не достигшего потенциально возможной прочности) могут произойти и вследствие операции по опрессовке обсадной колонны. В результате множества вышеизложенных процессов герметизация заколонного пространства остается недостаточно надежной.In addition, in the prototype, however, as in the analogue, the check valve at the end of cementing remains filled with cement mortar. In this case, in practice, there are often cases of failure (usually a ball check valve) due to the high structural and rheological properties of the thickened cement mortar, the presence of large abrasive (and therefore high hardness) particles and crystals that have fallen into the sealing zone and other reasons . Therefore, resorting to the creation of excess pressure at the wellhead. Under these conditions, while waiting for the cement to harden (MLC), the casing stays inflated. After the OZC, the pressure in the column space is released and the casing, unlike the cement ring, is compressed. This in the future also leads to the occurrence of annular crossflows of formation fluids in the contact zone "casing - cement stone". Leaks in the above contact zone and cracking of cement stone at an early stage of hardening (which has not reached the potential strength) can also occur due to the operation of crimping the casing. As a result of many of the above processes, annular space sealing remains insufficiently reliable.

В данном способе невозможно использовать в качестве первой порции продавочной жидкости даже малоконцентрированные кислотные растворы. Поскольку время между окончанием цементирования и перфорацией может быть очень продолжительным, по сути за этот период и кислота (пусть даже ингибированная присадками) нейтрализуется и произойдет интенсивная коррозия обсадной колонны. А между тем, кислотные обработки являются наиболее высокоэффективными методами интенсификации добычи нефти при проведении обработок призабойных зон (ОПЗ).In this method, it is impossible to use even slightly concentrated acid solutions as the first portion of the squeezing liquid. Since the time between the end of cementing and perforation can be very long, in fact, during this period, the acid (even if inhibited by additives) is neutralized and intense casing corrosion occurs. Meanwhile, acid treatments are the most highly effective methods of intensifying oil production during the treatment of bottom-hole zones (BHP).

При вызове притока движущаяся нефть от забоя скважины до устья существенно охлаждается (теряет первоначальную пластовую температуру), вследствие чего на стенках отлагаются асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО). И этот процесс в известном способе идет неуправляемо быстро.When an inflow is triggered, the moving oil from the bottom of the well to the wellhead cools significantly (loses its initial reservoir temperature), as a result of which asphalt-resin-paraffin deposits (AFS) are deposited on the walls. And this process in a known manner is uncontrollably fast.

Технической задачей заявленного изобретения является повышение качества изоляции заколонного пространства в ПЗП, уменьшение последствий негативных процессов, создающих условия для возникновения заколонных перетоков и обводнения продукции скважины, расширение ассортимента применяемых составов, включая коррозионно-активные для ОПЗ, предотвращение ускоренного образования в скважине АСПО.The technical task of the claimed invention is to improve the quality of annular space insulation in the bottomhole formation zone, to reduce the consequences of negative processes that create conditions for the occurrence of annular crossflows and watering of well products, expanding the range of compositions used, including those which are corrosive to SCR, and preventing the formation of paraffin deposits in the well.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в способе заканчивания скважины, включающем первичное вскрытие продуктивного пласта, подготовку к спуску обсадной колонны, спуск обсадной колонны, оснащенной башмаком, обратным клапаном и кольцом «стоп», прямое цементирование обсадной колонны через башмак с последовательной закачкой цементного раствора, разделительной пробки и двух порций продавочной жидкости при условии превышения плотности первой порции продавочной жидкости над плотностью второй порции и получения суммарного гидростатического давления в обсадной колонне указанных двух порций, превышающего давление в продуктивном пласте, ожидание затвердения цементного раствора, опрессовку обсадной колонны, вторичное вскрытие продуктивного пласта перфорацией и обработку призабойной зоны продуктивного пласта, вызов притока пластового флюида, при подготовке к спуску обсадной колонны на участке напротив продуктивного пласта по меньшей мере от башмака до уровня первой порции продавочной жидкости в обсадной колонне ее покрывают внутри и снаружи материалом теплоизоляционным «Изоллат», перед цементным раствором дополнительно закачивают буферную жидкость, а между цементным раствором и разделительной пробкой - порцию смазочной гидрофобной жидкости в объеме, равном объему пространства обсадной колонны от кольца «стоп» до обратного клапана плюс запасной объем ниже обратного клапана на 1-3 м.The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the method of completion of the well, including the initial opening of the reservoir, preparation for lowering the casing, lowering the casing equipped with a shoe, non-return valve and a stop ring, direct cementing of the casing through the shoe with sequential injection of cement a solution, a separation plug and two servings of the squeezing liquid, provided that the density of the first portion of the squeezing liquid is higher than the density of the second portion and obtaining the sum hydrostatic pressure in the casing of the indicated two portions, exceeding the pressure in the reservoir, waiting for the cement to harden, crimping the casing, re-opening the reservoir with perforation and treating the bottom-hole zone of the reservoir, causing formation fluid to flow in preparation for the casing in the section opposite the reservoir at least from the shoe to the level of the first portion of the squeezing fluid in the casing, it is covered inside and outside the mat Isalat heat-insulating material, an additional buffer fluid is pumped in front of the cement mortar, and a portion of the hydrophobic lubricant in the volume equal to the casing string space from the stop ring to the non-return valve plus a spare volume below the non-return valve by 1 between the cement and the separation plug -3m.

Кроме того, обсадную колонну покрывают несколькими слоями «Изоллата», максимальную общую толщину которого выбирают с учетом прохождения цилиндрического шаблона внутри обсадной колонны и возможности захвата элеватором обсадной колонны снаружи, а минимальная составляет 0,5 мм.In addition, the casing is covered with several layers of Isollat, the maximum total thickness of which is selected taking into account the passage of the cylindrical template inside the casing and the possibility of the elevator being taken up by the elevator from the outside, and the minimum is 0.5 mm.

К тому же закачку цементного раствора осуществляют двумя пачками, при этом во вторую пачку, в объеме кольцевого пространства скважины напротив обсадной колонны с указанным материалом снаружи и внутреннего пространства обсадной колонны от кольца «стоп» до башмака, вводят расширяющую добавку.In addition, the cement mortar is injected in two packs, and an expanding additive is introduced into the second pack, in the volume of the annular space of the well opposite the casing with the specified material from the outside and the inner space of the casing from the stop ring to the shoe.

Материал теплоизоляционный «Изоллат» изготавливается согласно ТУ 2216-001-59277205-2002 и Изменения №1 к нему от 2005 г. Материал полимерных микрошариков (микросфер) с водой, полимерными связующими композициями и другими добавками (антипиреновые - огнестойкие добавки, преобразователи ржавчины, ингибиторы коррозии, белые и красящие пигменты, ПАВ). Микроскопические (размером от 10 до 500 мкм с различной насыпной плотностью в интервале от 50 до 650 кг/м3), заполненные разряженным воздухом указанные шарики находятся во взвешенном состоянии в густой вязкой (1400 - 3000 сП) жидкости и поэтому ее удобно наносить на поверхности любой формы. Расход материала на один слой составляет 0,25-0,50 кг/м2 (или около 1 л на 2 м2), толщина одного слоя покрытия - 0,038 см. После высыхания материала «Изоллат» образуется эластичное покрытие с хорошей адгезией. Плотность жидкого материала «Изоллат» в зависимости от марки варьируется в интервале 500-750 кг/м3, а высохшего покрытия - 300-410 кг/м. Время сушки одного слоя - 24 ч с периодом полимеризации 12 часов при комнатной температуре. Температура кипения материала «Изоллат» +118°С. Температура поверхности, на которую наносится материал «Изоллата», должна быть от +7 до 120°С. Готовое покрытие эксплуатируется при температурах от -45 до +150°С (кратковременно до +200°С). Материал «Изоллат» перевозят в транспортных средствах с температурой не ниже +4°С и не выше +45°С. В таких же условиях и хранится в герметичной пластмассовой или металлической таре. Материал «Изоллат» является малотоксичным и относится к 4 группе опасности по ГОСТ 12.1.007. После высыхания материал «Изоллат» не выделяет вредных химических веществ.Heat-insulating material "Isollat" is made in accordance with TU 2216-001-59277205-2002 and Amendment No. 1 to it of 2005. Material of polymer microspheres (microspheres) with water, polymer binder compositions and other additives (flame retardant - flame retardant additives, rust converters, inhibitors corrosion, white and coloring pigments, surfactants). Microscopic (from 10 to 500 microns in size with different bulk density in the range from 50 to 650 kg / m 3 ), filled with discharged air, these balls are suspended in a thick viscous (1400 - 3000 cP) liquid and therefore it is convenient to apply it on the surface any form. The consumption of material per layer is 0.25-0.50 kg / m 2 (or about 1 liter per 2 m 2 ), the thickness of one coating layer is 0.038 cm. After drying of the Izollat material, an elastic coating forms with good adhesion. The density of the Isollat liquid material, depending on the brand, varies in the range of 500-750 kg / m 3 , and the dried coating - 300-410 kg / m. The drying time of one layer is 24 hours with a polymerization period of 12 hours at room temperature. The boiling point of the material "Isollat" + 118 ° C. The temperature of the surface on which the Isollat material is applied should be from +7 to 120 ° C. The finished coating is operated at temperatures from -45 to + 150 ° C (short-term up to + 200 ° C). The Isollat material is transported in vehicles with a temperature not lower than + 4 ° С and not higher than + 45 ° С. Under the same conditions, it is stored in a sealed plastic or metal container. The Isollat material is low toxic and belongs to the 4th hazard group according to GOST 12.1.007. After drying, the Isollat material does not emit harmful chemicals.

На фиг.1 показана обсадная колонна с нанесенным внутри и снаружи покрытием из материала «Изоллат»; на фиг.2 изображен момент окончания цементирования скважины.Figure 1 shows a casing string coated with inside and outside a coating of material "Isollat"; figure 2 shows the moment of completion of cementing of the well.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Вскрывают продуктивный пласт бурением и углубляются несколько ниже под зумпф. Промывают забой и поднимают бурильную колонну. Производят замену компоновки низа бурильной колонны на жесткую для проведения комплекса работ по подготовке ствола скважины к спуску эксплуатационной обсадной колонны. В частности, прорабатывают осложненные суженные участки с уступами и резкими перегибами ствола скважины, тем самым калибруют ствол, а также промывают скважину и призабойную зону пласта, возможно с воздействием методами «управляемой кольматации». В конце промывки добавляют в циркулирующий буровой раствор смазочную добавку. Тем временем подготавливают буровое оборудование к спуску обсадной колонны и непосредственно обсадные трубы. Последние подвозят на буровую и размещают на стеллажах по секциям в порядке их спуска. Обсадную колонну подвергают проверке, обследованию и контрольным испытаниям. В частности, осматривают, делают промер длин и диаметров, проверку резьб, производят гидравлические испытания и др. Кроме того, секцию, предназначенную для крепления участка ствола скважины напротив продуктивного пласта, длиной по меньшей мере от башмака до уровня первой порции продавочной жидкости - в последующем порции перфорационной жидкости в обсадной колонне покрывают внутри и снаружи материалом теплоизоляционным «Изоллат» в несколько слоев. Обсадную колонну покрывают материалом «Изоллат» кистью, валиком или краскораспылителем как обычной краской. Каждый слой просушивают в течение суток и только затем наносят следующий слой. Эту операцию можно производить в летний период непосредственно на буровой. Но поскольку температура поверхности, на которую должен наноситься материал «Изоллат», должна быть положительной и требуется значительное время для покрытия нескольких слоев с просушкой каждого слоя, то эти виды работ можно произвести заблаговременно на крытой трубно-металлической базе бурового предприятия либо в условиях завода-изготовителя. Однако, независимо от того, где будет производиться покрытие материалом «Изоллат», необходимо соблюсти следующее условие (фиг.1). Обсадную колонну внутри покрывают материалом «Изоллат» на общую толщину, исходя из условия последующего прохождения в них цилиндрического шаблона.They open the reservoir by drilling and go deeper below the sump. The face is washed and the drill string is raised. Replace the layout of the bottom of the drill string to a rigid one to carry out a series of works on preparing the wellbore for launching the production casing string. In particular, complicated narrowed areas with ledges and sharp bends of the wellbore are being worked out, thereby calibrating the wellbore, and also washing the well and the bottom hole zone of the formation, possibly using “controlled mud” methods. At the end of the flushing, a lubricant is added to the circulating drilling fluid. In the meantime, drilling equipment is being prepared for running the casing and the casing itself. The latter are brought to the rig and placed on racks in sections in the order of their descent. The casing string is subjected to inspection, inspection and control tests. In particular, they inspect, measure lengths and diameters, check threads, perform hydraulic tests, etc. In addition, a section for attaching a section of a wellbore opposite the reservoir, at least from a shoe to the level of the first portion of the squeezing fluid, is subsequently portions of perforation fluid in the casing string are coated inside and outside with Isollat insulation material in several layers. The casing is coated with the Isollat material with a brush, roller, or spray gun as usual. Each layer is dried during the day and only then the next layer is applied. This operation can be performed in the summer directly on the rig. But since the temperature of the surface on which the Isollat material should be applied must be positive and considerable time is required to cover several layers with drying of each layer, these types of work can be done in advance at the indoor pipe-metal base of the drilling enterprise or in a factory manufacturer. However, regardless of where the coating will be made with the Isollat material, the following condition must be observed (Fig. 1). The casing inside is coated with Isollat material for a total thickness, based on the condition of the subsequent passage of a cylindrical template into them.

Например, для обсадных колонн с условным диаметром DH.T.=114-219 мм разница между внутренним номинальным диаметром трубы dB.T. и наружным диаметром цилиндрического шаблона dH.Ш. составляет 3 мм. Значит, максимальная толщина внутреннего слоя материала «Изоллат» для этих труб не должна превышать 1,5 мм.For example, for casing with a nominal diameter D HT = 114-219 mm, the difference between the inner nominal diameter of the pipe d BT and the outer diameter of the cylindrical template d H. Ш. is 3 mm. This means that the maximum thickness of the inner layer of the Isollat material for these pipes should not exceed 1.5 mm.

Общая толщина покрытия из материала «Изоллат» на наружной поверхности обсадных колонн с учетом наружного диаметра DH.T. не должна быть больше внутреннего диаметра элеватора DВ.Э., применяемого при спуске обсадной колонны. Для спуска обсадных колонн диаметром 146-219 мм внутренний диаметр применяемого элеватора на 4 мм больше. Значит максимальная толщина наружного слоя из материала «Изоллат» для них не должна превышать 2 мм, что является условием для возможности гарантированного захвата элеватором обсадной колонны снаружи и его закрытия.The total thickness of the Izollat coating on the outer surface of the casing, taking into account the outer diameter D HT, should not be greater than the inner diameter of the elevator D V.E. used when lowering the casing string. For lowering casing strings with a diameter of 146-219 mm, the inner diameter of the elevator used is 4 mm larger. This means that the maximum thickness of the outer layer of Izollat material for them should not exceed 2 mm, which is a condition for the possibility of guaranteed capture of the casing by the elevator from the outside and its closure.

Вместе с тем, высохшее покрытие на трубах из материала «Изоллат» должно в последующем в скважине выполнять множество функций: антикоррозионных, демпфирующих, звукоизоляционных, повышающих сцепление цементного камня с покрытой обсадной колонной, термоизоляционных. Поэтому для успешного проявления данных свойств целесообразно толщину покрытия как внутри, так и снаружи, создавать не менее 0,5 мм.At the same time, the dried coating on pipes made of Isollat material should subsequently perform many functions in the well: anticorrosive, damping, soundproof, increasing the adhesion of cement stone to the coated casing, and thermal insulation. Therefore, for the successful manifestation of these properties, it is advisable to create a coating thickness of both inside and outside, at least 0.5 mm.

После проведения работ по подготовке ствола скважины бурильную колонну поднимают и устанавливают за палец (при кустовом бурении) или выбрасывают на мостки для перевозки на другую буровую.After the preparation of the wellbore, the drill string is lifted and installed by the finger (during cluster drilling) or thrown onto bridges for transportation to another drilling rig.

Начинают спуск обсадной колонны (фиг.2). Сначала в скважину спускают низ обсадной колонны, включающий башмак 7, заливочный патрубок 2, обратный клапан 3, промежуточный патрубок 4, упорное кольцо «стоп» 5 и первую секцию 6 обсадной колонны, покрытую внутри и снаружи материалом «Изоллат».Start the casing descent (figure 2). First, the bottom of the casing is lowered into the well, including a shoe 7, a filling pipe 2, a check valve 3, an intermediate pipe 4, a stop ring 5 and the first section 6 of the casing coated with Izollat material inside and out.

Когда в порядке очередности спуска к роторному блоку подают обсадные трубы, то со стороны муфты в трубу вводят жесткий цилиндрический шаблон. При подъеме трубы для наращивания шаблон должен пройти через нее и выпасть. Это является одним из условий, что продавочная разделительная пробка при цементировании не застрянет в суженном внутреннем пространстве обсадной колонны, покрытой материалом «Изоллат». Далее спускают последующие секции 7 непокрытой обсадной колонны. В процессе и по окончании спуска обсадной колонны производят профилактические промывки скважины 8. Подготавливают необходимые объемы технологических растворов, затем приступают к цементированию обсадной колонны обычным прямым методом с закачкой цементного раствора в колонное пространство и выходом в кольцевое пространство скважины через башмак 1 обсадной колонны. При этом последовательно закачивают буферную жидкость (не показана), цементный раствор и порцию смазочной гидрофобной жидкости, после чего сбрасывают разделительную пробку и продавливают составной технологической жидкостью, состоящей из двух порций. Цементный раствор закачивают в объеме кольцевого пространства скважины от забоя 9 до устья 10 и цементного стакана 77 в обсадной колонне от обратного клапана 3 до башмака 7. Причем цементный раствор может быть также составным, состоящим из первой обычной пачки 12 (в объеме кольцевого пространства скважины от устья 10 до уровня 13 первой секции 6 обсадной колонны с материалом «Изоллат»), и второй пачки 14 цементного раствора в объеме от уровня 13 первой секции 6 обсадной колонны до забоя 9 и цементного стакана 77 в обсадной колонне, в которую вводят перед закачкой расширяющую добавку. Расширяющую добавку для второй пачки 14 цементного раствора вводят либо в жидкость затворения для этой пачки, либо добавляют непосредственно в цемент, а затем их вместе растворяют в воде. Объем смазочной гидрофобной жидкости 75, в качестве которой можно использовать нефть, моторное, трансмиссионное или отработанное масло и пр., берут из условий заполнения внутреннего пространства обсадной колонны на участке от кольца «стоп» 5 до обратного клапана 3 плюс еще дополнительный запасной объем ниже обратного клапана 3 на 1-3 м, то есть объем части заливочного патрубка 2. Последний дополнительный запасной объем ниже обратного клапана автоматически будет являться и дополнительным запасным объемом цементного раствора. Объем первой порции 16 технологической (продавочной и перфорационной) жидкости принимают из условия заполнения обсадной колонны напротив продуктивного пласта и выше протяженностью не менее 320-350 м. Это условие обосновывается тем, что традиционно объем перфорационной жидкости, заполняющей пространство в обсадной колонне на эту высоту, например, диаметром 146 мм, выбирают равным 4 м3, а диаметром 168 мм, - равным 6 м3. В качестве первой порции 16 продавочной жидкости применяют, например, полимерный, или солевой, или полимерсолевой, или солянокислотный раствор и пр., обработанный поверхностно-активной добавкой (ПАВ). Причем плотность первой порции продавочной жидкости должна быть несколько (обычно на 30-50 кг/м3) выше плотности второй порции 17 продавочной жидкости. В качестве второй порции 17 продавочной жидкости используют нефтепродукт, техническую воду или водный раствор полимеров или солевой раствор и пр. Объем второй порции 17 продавочной жидкости равен внутреннему объему обсадной колонны от уровня 13 первой порции 16 продавочной жидкости, который в конце цементирования должен совпасть с высотой 13 первой секции 6 обсадной колонны, до устья 10 скважины плюс запасной объем. Во всех случаях исходят из того, что гидростатическое давление в обсадной колонне двух порций 16 и 17 продавочной (перфорационной) жидкости в сумме должно превышать поровое давление в продуктивном пласте на величину, предусмотренную «Едиными техническими правилами ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях». Например, для скважин глубиной более 2500 м превышение должно составлять 4-7%.When casing pipes are fed to the rotor block in the order of descent, a rigid cylindrical template is introduced into the pipe from the coupling side. When lifting the pipe for extension, the template should pass through it and fall out. This is one of the conditions that the squeezing separation plug during cementing does not get stuck in the narrowed inner space of the casing covered with the Isollat material. Next, the subsequent sections 7 of the uncased casing string are lowered. During and after the casing is lowered, preventive flushing of the well is carried out. 8. The necessary volumes of technological solutions are prepared, then cementing the casing is carried out by the usual direct method with cement injected into the casing space and exiting into the annular space of the borehole through casing shoe 1. At the same time, a buffer fluid (not shown), cement mortar and a portion of a hydrophobic lubricating fluid are pumped sequentially, after which the separation plug is dropped and forced through with a two-portion composite process fluid. The cement slurry is pumped in the volume of the annular space of the well from the bottom 9 to the wellhead 10 and the cement nozzle 77 in the casing from the check valve 3 to the shoe 7. Moreover, the cement slurry can also be composite, consisting of the first ordinary pack 12 (in the volume of the annular space of the well from wellhead 10 to the level 13 of the first section 6 of the casing with the material "Izollat"), and the second pack of cement mortar 14 in volume from the level 13 of the first section 6 of the casing to the bottom 9 and the cement nozzle 77 in the casing, into which d pumping spreading additive. The expanding additive for the second pack of cement mortar 14 is introduced either into the mixing fluid for this pack or is added directly to the cement, and then they are dissolved together in water. The volume of hydrophobic lubricating fluid 75, which can be used as oil, motor, transmission or waste oil, etc., is taken from the conditions of filling the inner space of the casing in the section from the stop ring 5 to the check valve 3 plus an additional spare volume below the check valve 3 by 1-3 m, that is, the volume of the part of the filling pipe 2. The last additional spare volume below the check valve will automatically be an additional reserve volume of cement. The volume of the first portion 16 of the process (squeezing and perforating) fluid is taken from the condition of filling the casing opposite the reservoir and with a length of at least 320-350 m. This condition is justified by the fact that traditionally the volume of the perforating fluid filling the space in the casing to this height, for example, with a diameter of 146 mm, choose equal to 4 m 3 and a diameter of 168 mm, equal to 6 m 3 . As the first portion 16 of the selling liquid, for example, a polymer, or salt, or polymer salt, or hydrochloric acid solution, etc., treated with a surface-active additive (surfactant) is used. Moreover, the density of the first portion of the squeezing liquid should be somewhat (usually 30-50 kg / m 3 ) higher than the density of the second portion 17 of the squeezing liquid. As the second portion 17 of the squeezing liquid, an oil product, industrial water or an aqueous solution of polymers or saline solution, etc. are used. The volume of the second portion 17 of the squeezing liquid is equal to the internal volume of the casing string from the level 13 of the first portion 16 of the squeezing liquid, which should coincide with the height at the end of cementing 13 of the first casing string 6, up to the wellhead 10 plus the spare volume. In all cases, it is assumed that the hydrostatic pressure in the casing of two portions 16 and 17 of the squeeze (perforation) fluid in total should exceed the pore pressure in the reservoir by the amount stipulated by the “Unified technical rules for work in the construction of oil, gas and gas condensate fields. " For example, for wells deeper than 2500 m, the excess should be 4-7%.

В процессе продавки смазочная гидрофобная жидкость 75 покрывает внутреннюю поверхность обсадной колонны тонким слоем и это облегчает скольжение резиновой разделительной пробки 18 вниз до кольца «стоп» 5. Особенно это положительное смазывающее действие гидрофобной жидкости 15 важно при прохождении разделительной пробки 18 внутри секции 6 обсадной колонны, покрытой внутри материалом «Изоллат». В этом случае резиновые элементы легко скользят по покрытию из материала «Изоллат», а не сдирают его с металлической обсадной колонны. Кроме того, гидрофобная пленка на обсадной колонне, созданная смазочной гидрофобной жидкостью 15, защищает металлическую обсадную колонну от коррозии в случае применения агрессивной первой порции продавочной жидкости 16. Учитывая то, что высохшее покрытие из материала «Изоллат» на обсадной колонне проявляет преимущественно гидрофобные свойства, то и адсорбция гидрофобной жидкости 75 на нем будет лучше, и, как следствие, степень защиты от агрессивной среды будет выше.During the sales process, a hydrophobic lubricating fluid 75 covers the inner surface of the casing with a thin layer and this facilitates the sliding of the rubber separation plug 18 down to the stop ring 5. This positive lubricating effect of the hydrophobic fluid 15 is especially important when passing the separation plug 18 inside the casing string 6, coated inside with Isollat material. In this case, the rubber elements easily slide on the coating of the material "Isollat", and do not peel it off the metal casing. In addition, the hydrophobic film on the casing created by the hydrophobic lubricating fluid 15 protects the metal casing from corrosion in the case of applying the aggressive first portion of the squeezing liquid 16. Considering that the dried coating of Izollat material on the casing exhibits predominantly hydrophobic properties, then the adsorption of hydrophobic liquid 75 on it will be better, and, as a result, the degree of protection against aggressive environment will be higher.

Непосредственно перед получением «стоп» смазочная гидрофобная жидкость 75 отмывает обратный клапан 3 от остатков второй пачки 14 цементного раствора. Конечно, при продавке определенная часть смазочной гидрофобной жидкости 75 расходуется при адсорбции на внутренних поверхностях колонны. Поэтому и необходим определенный запас (на 1-3 м ниже обратного клапана 3) смазочной гидрофобной жидкости 15, чтобы гарантированно отмыть обратный клапан 3 от цементного раствора. После получения «стоп» давление внутри обсадной колонны сбрасывают, при этом обратный клапан 3 надежно срабатывает (т.е. не происходит обратное движение закаченного цементного раствора 14 и 12 внутрь колонны из-за превышения их плотности над плотностью составной продавочной жидкости 16 и 17).Immediately before receiving a “stop”, a hydrophobic lubricating fluid 75 washes the check valve 3 from the remnants of the second pack of cement mortar 14. Of course, when selling a certain part of the hydrophobic lubricating fluid 75 is consumed during adsorption on the inner surfaces of the column. Therefore, a certain supply is required (1-3 m below the check valve 3) of the hydrophobic lubricating fluid 15 in order to guarantee that the check valve 3 is washed from the cement slurry. After receiving a “stop”, the pressure inside the casing is relieved, and the check valve 3 is reliably triggered (that is, there is no reverse movement of the injected cement mortar 14 and 12 into the string due to the excess of their density over the density of the composite displacement fluid 16 and 17) .

В конце продавки (при получении «стоп») уровень 13 первой порции продавочной жидкости 16 по меньшей мере должен совпасть с верхней отметкой покрытых материалом «Изоллат» первой секции 6 обсадной колонны. Или лучше, если высота первой секции 6 покрытой обсадной колонны будет несколько выше (с определенным запасом). Это важно, поскольку далее скважину оставляют на ОЗЦ. Материал «Изоллат» проявляет антикоррозионные свойства от всякого вида химической агрессии (кислотной, щелочной и др.), тем более, что вместе с пленкой смазочной гидрофобной жидкости 15 защитные свойства полученной двухслойной изоляции усиливаются. Так как достаточно низкая исходная водопроницаемость покрытия из материала «Изоллат» в эксперименте, равная 30 г/м2/24 часа, снизилась практически до нуля при нанесении на него пленки отработанного масла. По сути, агрессивная химическая среда достаточно долго неспособна проникнуть через двухслойную изоляцию к металлу обсадной колонны, поэтому и ее коррозия практически отсутствует.At the end of the sale (upon receipt of the “stop”), the level 13 of the first portion of the squeezing liquid 16 should at least coincide with the upper mark of the Isollat coated first section 6 of the casing. Or better, if the height of the first section 6 of the coated casing is slightly higher (with a certain margin). This is important, since then the well is left on the OZZ. The Isollat material exhibits anticorrosion properties against all types of chemical aggression (acidic, alkaline, etc.), especially since together with the film of a lubricating hydrophobic fluid 15, the protective properties of the obtained two-layer insulation are enhanced. Since the sufficiently low initial water permeability of the coating material "Isollat" in the experiment, equal to 30 g / m 2/24 hours, it declined to near zero when applied to it the used oil film. In fact, an aggressive chemical environment has been unable for a long time to penetrate through the two-layer insulation to the casing metal, therefore its corrosion is practically absent.

В период ОЗЦ происходят изменения давления на обсадную колонну. На начальном этапе из-за превышения внешнего давления в кольцевом пространстве над внутренним в колонном пространстве обсадная колонна находится в сжатом состоянии. Тем более, вполне естественно, что покрытие на обсадной колонне из материала «Изоллат» как на внутренней, так и на внешней поверхностях находится также в несколько сжатом состоянии из-за действия гидростатических давлений столбов жидкости. В свою очередь стенки 19 скважины в призабойной зоне пласта наоборот упруго расширились (радиально сместились). По мере твердения цементного раствора давление с внешней стороны уменьшается, обсадная колонна начинает расширяться, а стенки скважины смещаться внутрь (сжиматься). В результате сохраняется определенное прижимающее усилие затвердевшего цементного камня к стенкам обсадной колонны. В призабойной зоне пласта возникающие радиальные напряжения максимальны по величине. Механизм их действия сопоставим с напряжениями, возникающими при использовании расширяющего цементного раствора. Поэтому, несмотря на явления контракции и усадки обычного портландцементного камня, все же контактное давление цементного камня с колонной остается, и качество цементирования в ПЗП оказывается довольно высоким.In the period of the OZC, pressure changes on the casing occur. At the initial stage, due to the excess of external pressure in the annular space over the internal in the casing space, the casing is in a compressed state. Moreover, it is quite natural that the coating on the casing of Izollat material both on the inner and outer surfaces is also in a somewhat compressed state due to the hydrostatic pressure of the liquid columns. In turn, the walls of the well 19 in the bottom-hole zone of the formation, on the contrary, expanded elastically (radially shifted). As the cement slurry hardens, pressure from the outside decreases, the casing begins to expand, and the walls of the well shift inward (contract). As a result, a certain pressing force of the hardened cement stone to the walls of the casing is retained. In the bottomhole formation zone, the resulting radial stresses are maximum in magnitude. The mechanism of their action is comparable to the stresses that arise when using an expanding cement mortar. Therefore, despite the phenomena of contraction and shrinkage of ordinary Portland cement stone, nevertheless, the contact pressure of the cement stone with the column remains, and the quality of cementing in the PPP is quite high.

Чтобы смоделировать скважинные условия твердения цементного раствора, провели серию опытов по определению силы сцепления цементного камня с металлом и с металлом, покрытым материалом «Изоллат». Брали несколько трубок (втулок) диаметром 4 см и высотой 3 см, на внутреннюю поверхность которых вручную наносили кисточкой слой материала «Изоллат». После высыхания покрытия в течение не менее суток нижний конец втулки устанавливали в герметизирующий диск. Внутрь втулки заливали цементный раствор (портландцемент с В/Ц=0,5). После 3-х суток твердения цементного камня диск убирали и на прессе выдавливанием определяли усилие выдавливания.In order to simulate the downhole conditions of cement mortar hardening, we conducted a series of experiments to determine the adhesion strength of a cement stone with a metal and with a metal coated with Izollat material. We took several tubes (bushings) with a diameter of 4 cm and a height of 3 cm, on the inner surface of which the Isollat material was manually applied with a brush. After the coating has dried for at least 24 hours, the lower end of the sleeve was installed in a sealing disk. A cement mortar (Portland cement with W / C = 0.5) was poured inside the sleeve. After 3 days of hardening of the cement stone, the disk was removed and the extrusion force was determined by extrusion.

Учитывая площадь контакта цементного камня с покрытой втулкой, определяли напряжение сдвига (в МПа), по величине которого судили о качестве сцепления. Для сравнения за базовую величину брали напряжение сдвига цементного камня, твердевшего 3-е суток в непокрытой втулке. Напряжение сдвига в контакте цементного камня с металлом втулки условно принимали за единицу. В других втулках внутри покрывали несколькими слоями материала «Изоллат» и каждый из них просушивали перед нанесением последующего. Результаты экспериментов представлены в табл.1.Given the contact area of the cement stone with the coated sleeve, shear stress (in MPa) was determined, the value of which judged the adhesion quality. For comparison, the shear stress of a cement stone solidified for 3 days in an uncoated sleeve was taken as a base value. The shear stress in the contact of the cement stone with the metal of the sleeve was conventionally taken as unity. In other bushings, the inside was covered with several layers of Isollat material and each of them was dried before subsequent application. The experimental results are presented in table 1.

По полученным данным материал «Изоллат» на трубках при наличии обычного цементного камня и без избыточного давления (при атмосферном давлении) уменьшает сцепление в контактной зоне. Сдвиг обычно происходит по самому материалу «Изоллат». Однако качество сцепления зависит от толщины слоя покрытия материала «Изоллат». Максимальные напряжения сдвига при наличии покрытия на втулке были получены при общей его толщине 1 мм.According to the data obtained, the Isollat material on the tubes in the presence of ordinary cement stone and without excess pressure (at atmospheric pressure) reduces adhesion in the contact zone. The shift usually occurs on the material "Isollat". However, the adhesion quality depends on the thickness of the coating layer of the Izollat material. The maximum shear stresses in the presence of coating on the sleeve were obtained with a total thickness of 1 mm.

Таблица 1Table 1 Влияние материала «Изоллат» на напряжение сдвига усадочного цементного камня в металлической втулкеThe effect of the Izollat material on the shear stress of a shrink cement in a metal sleeve No. Количество слоев покрытия из материала «Изоллат», шт.The number of coating layers from the material "Isollat", pcs. Время сушки очередного слоя покрытия, сут.Drying time of the next coating layer, days. Общая толщина покрытия из материала «Изоллат», ммThe total thickness of the coating of the material "Isollat", mm Напряжение сдвига, доли ед. от исходной величиныShear stress, shares units. from the initial value II IIII IIIIII IVIV VV VIVI VIIVII 1one -- 00 1,001.00 22 II 1one 0,250.25 0,370.37 33 IIII 1one 1one 0,500.50 0,410.41 4four IIIIII 1one 1one 4four 0,750.75 0,620.62 55 IVIV 1one 1one 4four 1one 1,001.00 0,650.65 66 VV 1one 1one 4four 33 1one 1,251.25 0,510.51 77 VIIVII 1one 1one 4four 33 1one 33 1one 1,751.75 0,340.34

Далее провели сравнительные исследования втулок без покрытия и покрытых материалом «Изоллат» в четыре слоя с общей оптимальной толщиной в 1 мм, но в данном случае в портландцемент добавляли расширяющую добавку СИГБ (ТУ 5744-001-00282369-93, ТУ 5744-002-00282369-00) и затворяли цементный раствор в В/Ц=0,5.Next, we conducted comparative studies of bushings without coating and coated with Isollat material in four layers with a total optimal thickness of 1 mm, but in this case, SIGB expansion additive was added to Portland cement (TU 5744-001-00282369-93, TU 5744-002-00282369 -00) and shut the cement slurry at W / C = 0.5.

Смесь известковая для горных и буровых работ - СИГБ - является аналогом НРС-1, представляет собой порошок, полученный помолом продукта обжига смеси карбонатной породы, фосфогипса и хлористого кальция с добавками.The calcareous mixture for mining and drilling operations - SIGB - is an analogue of NRS-1, is a powder obtained by grinding the calcined product of a mixture of carbonate rock, phosphogypsum and calcium chloride with additives.

Показатели СИГБ: содержание активных СаО+MgO - не менее 80%; содержание CaSO4 - 6-12%; потери при прокаливании - не более 3%; тонкость помола, остаток на сите с размером стороны ячейки в свету - 0,08 мм по ГОСТ 6613-66 - не более 25%; время гашения - 100-250 мин; водопотребность - не более 30%; расширяющее давление (в течение 24 ч при 20±2°С) - не менее 45 МПа.SIGB indicators: content of active CaO + MgO - not less than 80%; CaSO 4 content - 6-12%; loss on ignition - not more than 3%; fineness of grinding, the residue on the sieve with the side size of the cell in the light - 0.08 mm according to GOST 6613-66 - not more than 25%; blanking time - 100-250 min; water demand - not more than 30%; expanding pressure (for 24 hours at 20 ± 2 ° C) - at least 45 MPa.

Величину объемного расширения цементного раствора из портландцемента и расширяющей добавки СИГБ определяли по известной методике на приборе Жигача - Ярова. Цементный раствор после трехминутного перемешивания заливали в стакан с поддоном, на котором внутри укладывалась фильтровальная бумага. Высота раствора в стакане составляла примерно 10 мм.The volumetric expansion of cement from Portland cement and the expanding additive SIGB was determined by a known method on a Zhigach-Yarov instrument. After three minutes of mixing, the cement mortar was poured into a glass with a tray on which filter paper was placed inside. The height of the solution in the beaker was approximately 10 mm.

Через 10 мин сверху на цементный раствор также укладывали кружок фильтровальной бумаги и поршень со штоком. Закрывали стакан крышкой и погружали его в емкость с жидкостью на штативе. Подсоединяли шток поршня с щупом индикатора и производили замер. По разнице показателей индикатора через определенное время рассчитывали величину объемного расширения цементного камня.After 10 minutes, a circle of filter paper and a piston with a rod were also placed on top of the cement mortar. They closed the glass with a lid and immersed it in a container with liquid on a tripod. The piston rod was connected to the indicator probe and measured. Based on the difference in indicator indicators, after a certain time, the volume expansion of cement stone was calculated.

Цементный раствор с заданной концентрацией расширяющей добавки СИГБ также заливали во втулки с герметизирующим диском снизу. За базу сравнения брали величину напряжения сдвига на прессе обычного цементного раствора из того же портландцемента, но без расширяющей добавки СИГБ. Результаты исследований представлены в табл.2.A cement mortar with a given concentration of the expanding additive SIGB was also poured into bushings with a sealing disk from below. The basis of the comparison was the shear stress on the press of an ordinary cement mortar from the same Portland cement, but without the SIGB expanding additive. The research results are presented in table.2.

Из данных табл.2 видно, что при расширении цементного раствора сцепление цементного камня как непосредственно с металлом, так и с покрытием из материала «Изоллат» на металле увеличивается. Объемное расширение цементного камня в данных опытах с малым (до 1%) содержанием СИГБ моделирует вышеизложенные упругие деформации обсадной колонны и стенки скважины в ПЗП. Поэтому сцепление цементного камня даже без расширяющей добавки в ПЗП будет немного выше при наличии материала «Изоллат» на обсадных трубах или, по крайней мере, будет таким же, как при непосредственном контакте цементного камня с металлической обсадной колонны.From the data of Table 2 it can be seen that with the expansion of the cement mortar, the adhesion of the cement stone both directly with the metal and with the coating of Isollat material on the metal increases. The volumetric expansion of cement stone in these experiments with a low (up to 1%) SIGB content models the above elastic deformations of the casing string and the borehole wall in the bottomhole formation zone. Therefore, the adhesion of cement stone even without an expanding additive in the PPP will be slightly higher if the Isollat material is present on the casing, or at least it will be the same as when the cement stone is in direct contact with the metal casing.

Таблица 2table 2 Влияние из материала «Изоллат» на напряжение сдвига расширяющегося цементного камня со стенкой металлической втулки (Т=20°С, В/Ц=0,525)Effect of Izollat material on the shear stress of an expanding cement stone with a metal sleeve wall (T = 20 ° C, V / C = 0.525) No. Состав смеси, %The composition of the mixture,% Объемное расширение через 2-е сут., %Volumetric expansion after 2 days.,% Напряжение сдвига, доли ед. от исходной величиныShear stress, shares units. from the initial value Проницаемость на 6-е сут. твердения, мкм2 Permeability on the 6th day. hardening, micron 2 Прочность цементного камня через 2-е сут., МПаThe strength of the cement stone after 2 days., MPa ПЦТPCT СИГБSIGB На изгибTo bend На сжатиеCompression без покрытияwithout cover с покрытием 1 мм материала «Изоллат»coated with 1 mm of Isollat material в свободном состоянииin a free state ограниченное в формахlimited in form в свободном состоянииin a free state в замкнутом состоянииin a closed state в свободном состоянииin a free state в замкнутом состоянииin a closed state 1one 100one hundred -- 00 1,001.00 1,001.00 0,710.71 -- 3,63.6 -- 8,48.4 -- 22 9999 1one 0,150.15 1,201.20 1,221.22 0,700.70 -- 2,92.9 -- 7,57.5 -- 33 9898 22 0,230.23 -- -- 1,171.17 0,0950,095 2,12.1 2,82,8 6,76.7 8,88.8 4four 9797 33 1,271.27 1,581,58 2,782.78 1,341.34 0,1430.143 1,71.7 3,03.0 5,95.9 9,59.5 55 9595 55 5,245.24 1,791.79 4,114.11 2,102.10 0,1470.147 1,21,2 2,92.9 3,53,5 8,48.4 66 92,592.5 7,57.5 7,027.02 -- -- 5,165.16 0,0870,087 0,50.5 3,23.2 2,32,3 7,27.2 77 9090 1010 16,6816.68 1,901.90 4,164.16 13,6313.63 -- -- -- 1,31.3 --

Если же в ПЗП будет закачан расширяющийся цементный раствор, то усиливающееся контактное давление на материал «Изоллат» значительно повысит напряжение сдвига. Так, например п.5, при 5% СИГБ и, соответственно, объемном расширении цементного камня в 5,24% напряжение сдвига без покрытия увеличилось только на 79%, а с материалом «Изоллат» - на 311%. Дальнейшее увеличение объемного расширения цементного камня уже не приводит к столь существенному увеличению напряжений сдвига (п.7, при расширении 16,68% напряжение сдвига увеличилось в 4,16, т.е. еще на 5% в сравнении с п.5).If an expanding cement slurry is pumped into the PZP, then the increasing contact pressure on the Izollat material will significantly increase the shear stress. So, for example, claim 5, at 5% SIGB and, accordingly, a volume expansion of cement stone of 5.24%, shear stress without coating increased only by 79%, and with Izollat material - by 311%. A further increase in the volume expansion of cement stone no longer leads to such a significant increase in shear stresses (Clause 7, with an expansion of 16.68%, the shear stress increased by 4.16, i.e. by another 5% compared to Clause 5).

В процессе твердения цементного раствора также происходят температурные изменения в скважине, в результате чего обсадная колонна то растягивается, то сжимается. Достаточно толстое покрытие из материала «Изоллат» может релаксировать и удлиняться - сжиматься непосредственно внутри слоя относительно различных его участков. Относительные смещения внутри слоя материала «Изоллат» будут сглаживать часть вертикальных перемещений (микроподвижек) обсадной колонны и не передавать их цементному камню. Это предупредит периодический резкий срыв последнего со стенки горной породы.During the hardening of the cement slurry, temperature changes also occur in the well, as a result of which the casing is either stretched or compressed. A sufficiently thick coating of Izollat material can relax and lengthen — compress directly inside the layer relative to its various sections. Relative displacements inside the Izollat material layer will smooth out some of the vertical displacements (micromotors) of the casing and not transfer them to the cement stone. This will prevent a periodic sharp breakdown of the latter from the rock wall.

После ОЗЦ обсадную колонну проверяют на герметичность нагнетанием в колонну жидкости. Обсадная колонна при опрессовке расширяется. В зависимости от диаметра опрессовочное давление для эксплуатационных обсадных колонн составляет 7,5-12,0 МПа. При этом деформация труб по периметру (образующей) не превышает 0,05-0,10%. Покрытие же на трубках из материала «Изоллат» способно удлиняться без нарушения сплошности (разрывов и трещин) на величину до 5%. Если величина расширения цементного раствора в ПЗП составит до 5-6%, то материал «Изоллат» также вполне выдержит (воспримет) радиальную деформацию сжатия, поскольку почти до 17% объемного расширения цементного камня в лабораторных экспериментах (табл.2, п.7) сцепление все еще улучшалось. То есть на цементное кольцо усилия при испытании обсадной на герметичность из-за наличия демпфирующего эластичного покрытия из материала «Изоллат» практически не передадутся.After the OZC, the casing string is checked for leaks by injection of liquid into the column. Casing expands when pressure testing. Depending on the diameter, the pressure test for operational casing strings is 7.5-12.0 MPa. In this case, the pipe deformation along the perimeter (generatrix) does not exceed 0.05-0.10%. The coating on the tubes of Izollat material can be extended without disruption of continuity (tears and cracks) by up to 5%. If the amount of expansion of the cement in the PPP is up to 5-6%, then the Izollat material will also withstand (perceive) the radial compression deformation, since up to almost 17% of the volume expansion of the cement stone in laboratory experiments (Table 2, Clause 7) traction was still improving. That is, the forces on testing the casing for tightness due to the presence of a damping elastic coating of Izollat material are practically not transferred to the cement ring.

Кроме того, в табл.2 приведены сведения о свойствах цементного камня, в частности проницаемости, прочности на изгиб и на сжатие, полученных из растворов с расширяющей добавкой СИГБ. Однако одни образцы перед испытанием на проницаемость (при избыточном давлении в 4 МПа) в течение суток хранились во влажной среде в формах, а затем продолжали твердеть во влажной среде в свободном состоянии в течение 5 суток. А другие образцы хранились в течение этого же времени в условиях, приближенных к скважинным, т.е. в условиях всестороннего сжатия (ограниченных) в формах, предотвращающих свободное расширение цементного камня. При испытаниях на прочность цементного камня также одни образцы через сутки извлекались из формы и твердели во влажной среде в свободном состоянии, а другие твердели с учетом скважинных условий только в формах (в замкнутом состоянии) и влажной среде до момента испытания.In addition, Table 2 provides information on the properties of cement stone, in particular permeability, bending strength and compressive strength, obtained from solutions with an expanding SIGB additive. However, some samples were stored in a humid environment in molds for 24 hours before being tested for permeability (at an excess pressure of 4 MPa) and then continued to harden in a humid environment in a free state for 5 days. And other samples were stored during the same time under conditions close to the borehole, i.e. under conditions of comprehensive compression (limited) in forms that prevent the free expansion of cement stone. When testing the strength of cement stone, also some samples were removed from the mold in a day and hardened in a moist environment in a free state, while others were hardened taking into account borehole conditions only in molds (in a closed state) and in a moist environment until the moment of testing.

По полученным данным проницаемость цементного камня, твердеющего в условиях всестороннего обжатия, примерно, на 1-2 порядка меньше, чем твердеющего в свободном состоянии. Причем, независимо от количества расширяющей добавки СИГБ, проницаемость у обжатого камня остается примерно на одном уровне, а у неограниченного камня проницаемость возрастает в геометрической прогрессии. Кроме того, проницаемость обжатого расширяющего цементного камня кратно и даже почти на порядок меньше обычного портландцементного камня.According to the data obtained, the permeability of cement stone hardening under conditions of comprehensive compression is approximately 1-2 orders of magnitude less than that of hardening in a free state. Moreover, regardless of the amount of SIGB expanding additive, the permeability of the compressed stone remains approximately at the same level, while the permeability of an unlimited stone increases exponentially. In addition, the permeability of the compressed expanding cement stone is multiple and even almost an order of magnitude lower than conventional Portland cement stone.

Как видно из табл.2, прочность на изгиб и на сжатие расширяющегося цементного камня, твердеющего в свободном состоянии с увеличением концентрации расширяющей добавки СИГБ, уменьшается. Те же показатели у расширяющегося цементного камня в замкнутом состоянии значительно (на десятки процентов и кратно) выше, причем и при повышенных концентрациях добавки СИГБ удовлетворяют требованиям норм.As can be seen from table 2, the flexural and compressive strength of expanding cement stone, hardening in a free state with increasing concentration of expanding additives SIGB, decreases. The same indicators for expanding cement stone in the closed state are significantly (tens of percent and multiple) higher, and at higher concentrations of SIGB additives they meet the requirements of the norms.

Результаты проведенных исследований дают основание утверждать, что качество цементирования будет существенно повышено при применении расширяющей добавки СИГБ не только за счет увеличения сцепления цементного камня с уплотняющимся покрытием из материала «Изоллат» на обсадной колонне, но и за счет уменьшения проницаемости полученного в скважинных условиях цементного камня и повышения прочности. Последнее свойство как раз особое значение имеет при проведении операций по опрессовке и в последующем при перфорации обсадной колонны, так как повышается его устойчивость к растрескиванию и разрушению. В итоге повышается герметичность не только в контактных зонах, но и самого цементного камня, как следствие, повышается долговечность крепи скважины, так как малопроницаемый и непотресканный цементный камень устойчив к агрессивным водным средам (пластовым флюидам и технологическим жидкостям) и ограничивает их доступ к обсадной колонне вместе с материалом «Изоллат».The results of the studies suggest that cementing quality will be significantly improved with the use of an expanding additive SIGB not only by increasing the adhesion of cement stone with a sealing coating of Izollat material on the casing, but also by reducing the permeability of cement stone obtained in borehole conditions and increase strength. The latter property is of particular importance during crimping operations and subsequently during casing perforation, as its resistance to cracking and fracture increases. As a result, the tightness is increased not only in the contact zones, but also of the cement stone itself, as a result, the lining life of the well is increased, since the low-permeability and non-cracked cement stone is resistant to aggressive aqueous media (reservoir fluids and process fluids) and limits their access to the casing along with the Isollat material.

Затем скважину при кустовом бурении консервируют на период (до 1-3 мес.) освобождения приустьевого пространства от буровой. В этот период внутренний слой материала «Изоллат» вместе с пленкой на нем смазочной гидрофобной жидкости позволяют сохранить качество первой (нижней) порции продавочной (будущей перфорационной) жидкости 16, поскольку она изолирована от взаимодействия с металлом обсадной колонны. При использовании кислотных растворов не произойдет их нейтрализация. В свою очередь агрессивная среда не подвергнет коррозии покрытую обсадную колонну.Then the well during canned drilling canned for a period (up to 1-3 months) of the liberation of the estuarine space from the drilling. During this period, the inner layer of the Isollat material, together with a film of a lubricating hydrophobic fluid on it, allows us to maintain the quality of the first (lower) portion of the squeezing (future perforation) fluid 16, since it is isolated from interaction with the casing string metal. When using acid solutions, they will not be neutralized. In turn, aggressive media will not corrode the coated casing.

Далее приступают к перфорации обсадной колонны и цементного кольца напротив продуктивного пласта 19. Наиболее часто применяют кумулятивную перфорацию. Работу кумулятивных перфораторов сопровождают большие (до 200 МПа) взрывные давления. При этом лишь небольшая часть энергии взрыва совершает полезную работу - создание гидравлической связи колонного пространства с продуктивным пластом. Остальная часть энергии способна ухудшить качество вскрытия продуктивного пласта ввиду импульсной деформации обсадной колонны при взрыве зарядов и последующих неоднократных гидравлических ударов, вызванных поднятием столба скважинной (перфорационной) жидкости и последующим его падением, вплоть до выравнивания давления в колонном и заколонном пространствах. Кроме того, наряду с пульсациями давлений и температурных изменений возможны вертикальные подвижки (удлинение - сжатие) обсадной колонны относительно цементного кольца. Более того, распространение звуковой волны при взрыве зарядов и пульсации жидкости (периодические перемещения из колонного пространства в продуктивный пласт) способствуют образованию устойчивых эмульсий ранее поступивших в пласт фильтратов бурового и цементного растворов, буферной и перфорационной жидкостей с пластовыми флюидами (нефтью, нефтью с водой) устойчивых микроэмульсий. Эти стабильные микроэмульсии существенно снижают проницаемость ПЗП и ухудшают условия для продвижения нефти через этот участок при вызове притока и эксплуатации скважины.Then proceed to the perforation of the casing and cement ring opposite the reservoir 19. The most commonly used cumulative perforation. The operation of cumulative perforators is accompanied by large (up to 200 MPa) explosive pressures. Moreover, only a small part of the energy of the explosion does a useful job - creating a hydraulic connection between the column space and the reservoir. The rest of the energy can degrade the quality of the opening of the reservoir due to the impulsive deformation of the casing string during the explosion of charges and subsequent repeated hydraulic shocks caused by the raising of the column of the borehole (perforation) fluid and its subsequent drop, up to the equalization of pressure in the column and annular spaces. In addition, along with pressure pulsations and temperature changes, vertical movements (elongation - compression) of the casing relative to the cement ring are possible. Moreover, the propagation of a sound wave during the explosion of charges and fluid pulsations (periodic movements from the column space into the reservoir) contribute to the formation of stable emulsions of filtrates of drilling and cement solutions, buffer and perforation fluids with formation fluids (oil, oil and water) that had previously entered the formation. sustainable microemulsions. These stable microemulsions significantly reduce the permeability of the bottomhole formation zone and worsen the conditions for oil to move through this area when the well inflow and operation are triggered.

Наличие материала «Изоллат» одновременно на внутренней и наружной поверхности обсадной колонны позволяет создать условия щадящего режима перфорации. В частности, импульсная ударная волна в первую очередь воспринимается внутренним покрытием, в результате чего определенная часть микрошариков схлопнется при упругом деформировании полимерного скелета. Амплитуда первого импульса давления уменьшится, а значит, и последующих. После импульсной деформации обсадной колонны резко сожмется и слой снаружи. В нем также произойдет схлопывание большей части микрошариков (не всех из-за наличия полимерного каркаса) и сдемпфирует полимерный каркас. Тем самым большую часть деформации воспримет материал «Изоллат» снаружи и лишь часть усилия деформации расширения будет воздействовать на цементный камень. А как ранее указывалось, формирующийся в скважинных условиях цементный камень с расширяющей добавкой обладает повышенной прочностью и поэтому вполне способен выдержать значительно уменьшенные усилия без растрескивания. К тому же звукоизоляционные свойства материала «Изоллат» сократят дальность распространения ударной волны вверх по обсадной колонне, а в радиальном направлении дополнительно снизят вероятность возникновения из-за вибрационных явлений устойчивых микроэмульсий из технологических фильтратов и жидкостей с пластовой нефтью в ПЗП. Последующие гидроудары будут также сдемпфированы полимерным каркасом и остатками микрошариков покрытия «Изоллат», поэтому выравнивание давлений в трубах и затрубном пространстве произойдет быстрее. Однако из-за наличия полимерного каркаса материала «Изоллат» схлопывания всех микрошариков все же не произойдет. Вертикальные подвижки обсадной колонны при пульсации давления отчасти будут восприняты наружным слоем и погашены внутри самого материала «Изоллат». В целом степень гидродинамического совершенства вскрытия продуктивного пласта из-за описанных механизмов будет уже выше.The presence of the Isollat material simultaneously on the inner and outer surfaces of the casing allows creating conditions for a gentle perforation mode. In particular, a pulsed shock wave is primarily perceived by the inner coating, as a result of which a certain part of the microspheres collapse upon elastic deformation of the polymer skeleton. The amplitude of the first pressure pulse will decrease, and hence the subsequent ones. After pulsed deformation of the casing string, the layer will also shrink sharply. It will also collapse the majority of the microspheres (not all due to the presence of a polymer skeleton) and damp the polymer skeleton. Thus, the Izollat material will absorb most of the deformation from the outside and only part of the expansion deformation force will affect the cement stone. And as previously indicated, the cement stone formed in borehole conditions with an expanding additive has increased strength and is therefore quite capable of withstanding significantly reduced forces without cracking. In addition, the soundproofing properties of the Isollat material will reduce the propagation range of the shock wave up the casing, and in the radial direction will further reduce the likelihood of stable microemulsions from process filtrates and formation oil fluids due to vibration phenomena. Subsequent hydroblows will also be damped with the polymer frame and the remnants of the Isollat coating microspheres, so pressure equalization in pipes and annulus will be faster. However, due to the presence of the polymer skeleton of the Isollat material, collapse of all the microspheres will still not occur. The vertical movements of the casing string during pressure pulsations will be partially perceived by the outer layer and extinguished within the Isollat material itself. In general, the degree of hydrodynamic perfection of the opening of the reservoir due to the described mechanisms will already be higher.

К тому же высокие антикоррозионные свойства материала «Изоллат» на обсадной колонне внутри и снаружи позволяют использовать не только слабокислотные, но и среднекислотные (с повышенной концентрацией кислоты) перфорационные жидкости. Кислотные растворы успешно растворяют оплавленные элементы перфоратора в перфорационных каналах, осадки кольматационного экрана и горную породу, тем не менее обсадная колонна не только с внутренней, но и с наружной стороны не будет подвергаться воздействию коррозионной среды. При меньшей проницаемости расширяющегося в скважинных условиях цементного камня он также будет в меньшей степени растворяться кислотным раствором. Поскольку последний будет преимущественно проникать в более высокопроницаемые участки продуктивного пласта - коллектора из-за естественного процесса поглощения первой продавочной - перфорационной жидкости 16 при перфорации и в последующем до вызова притока.In addition, the high anticorrosive properties of the Isollat material on the casing inside and out make it possible to use not only weakly acidic, but also medium acidic (with an increased concentration of acid) perforation liquids. Acidic solutions successfully dissolve the fused elements of the punch in the perforation channels, sediments of the mud screen and rock, however, the casing will not only be exposed to the corrosive environment from the inside, but also from the outside. With less permeability, the cement stone expanding under borehole conditions will also dissolve to a lesser extent with an acid solution. Since the latter will predominantly penetrate into the more highly permeable sections of the reservoir — the reservoir due to the natural absorption of the first squeeze — perforation fluid 16 during perforation and subsequently before the inflow is called.

После перфорации приступают к вызову притока. Пока идет обработка продуктивного пласта перфорационной жидкостью спускают насосно-компрессорные трубы с глубинным оборудованием для испытания пласта. По окончании спуска НКТ заменяют скважинную жидкость, состоящую из первой и второй порции подавочной жидкости, на жидкость меньшей плотности (например, пресную воду), затем снижают ее уровень в скважине компрессированием. В результате гидростатическое давление в стволе скважины уменьшится ниже порового продуктивного пласта и произойдет вызов притока пластового флюида (нефти). Минимальная депрессия на пласт должна обеспечивать перепад давления, необходимый для преодоления сил сопротивления движению жидкости в ПЗП. В этот момент температура скважинной жидкости, а следовательно, и скважинного оборудования (НКТ, обсадных труб и др.) обычно бывает ниже, чем в продуктивном пласте. Максимальный теплоотвод происходит при контакте поступившей в скважину из коллектора с пластовой температурой нефти с металлом. Но поскольку обсадная колонна покрыта теплоизоляционным материалом «Изоллат», резкого охлаждения нефти при контакте с этой поверхностью обсадной колонны не произойдет. А значит, в ПЗП интенсивность выпадения АСПО будет значительно замедлена. Из-за меньшего теплоотвода покрытой обсадной колонны быстрее произойдет прогрев НКТ. В конечном счете вероятность возникновения АСПО в ПЗП при вызове притока существенно снизится.After perforation, they begin to call the inflow. While the reservoir is being treated with perforation fluid, tubing pipes with downhole equipment for reservoir testing are being lowered. At the end of the tubing descent, the well fluid consisting of the first and second portions of the feed fluid is replaced with a fluid of lower density (for example, fresh water), then its level in the well is reduced by compression. As a result, the hydrostatic pressure in the wellbore will decrease below the pore reservoir and an inflow of formation fluid (oil) will be triggered. Minimum depression on the reservoir should provide the pressure drop necessary to overcome the forces of resistance to the movement of the fluid in the PPP. At this moment, the temperature of the borehole fluid, and consequently, of the downhole equipment (tubing, casing, etc.) is usually lower than in the reservoir. The maximum heat removal occurs when the oil that has entered the well from the reservoir comes into contact with the reservoir temperature of the oil. But since the casing is coated with Isollat insulation material, there will be no sharp cooling of the oil upon contact with this surface of the casing. So, in the PZP, the intensity of the deposition of paraffin will be significantly slowed down. Due to the lower heat dissipation of the coated casing, the tubing warms up faster. Ultimately, the likelihood of the occurrence of a paraffin in the PPP during an inflow call will be significantly reduced.

Пример выполнения способаAn example of the method

Глубина скважины 2801 м, диаметр долота 0,2159 м, коэффициент кавернозности ствола скважины 1,05. Глубина спуска кондуктора 500 м, диаметр кондуктора 0,245 м с толщиной стенок 0,01 м. Диаметр обсадной колонны 0,146 м, толщина стенок нижней секции обсадной колонны с материалом «Изоллат» 0,010 м, секций выше в среднем - 0,008 м. Высота от башмака до обратного клапана 7 м, а от обратного клапана до кольца «стоп» 3 м. Мощность продуктивного пласта 15 м, пластовое давление 27 МПа. Расстояние от нижнего уровня продуктивного пласта до кольца «стоп» 5 м. Запас смазочной гидрофобной жидкости ниже обратного клапана берем на высоту 2 м. Объем смазочной гидрофобной жидкости составит:The depth of the well is 2801 m, the diameter of the bit is 0.2159 m, and the cavernous coefficient of the wellbore is 1.05. The depth of the conductor descent is 500 m, the diameter of the conductor is 0.245 m with a wall thickness of 0.01 m. The diameter of the casing is 0.146 m, the wall thickness of the lower section of the casing with the Izollat material is 0.010 m, the sections are higher on average - 0.008 m. Height from shoe to the non-return valve is 7 m, and from the non-return valve to the stop ring 3 m. The thickness of the productive formation is 15 m, the reservoir pressure is 27 MPa. The distance from the lower level of the reservoir to the “stop” ring is 5 m. We take the stock of hydrophobic lubricant below the check valve to a height of 2 m. The volume of the hydrophobic lubricant will be:

0,785·(0,146-0,02)2·3+0,785·(0,146-0,02)2·2=0,062 м3 (или 62 л).0.785 · (0.146-0.02) 2 · 3 + 0.785 · (0.146-0.02) 2 · 2 = 0.062 m 3 (or 62 l).

Принимаем объем первой порции продавочной жидкости 4 м3. В качестве последней выбираем 15%-ный солянокислотный раствор плотностью 1070 кг/м3 с ПАВ. Высота первой порции продавочной жидкости с учетом толщины покрытия из материала «Изоллат» внутри обсадной колонны составит:Take the volume of the first portion of the squeezing liquid 4 m 3 . As the latter, we choose a 15% hydrochloric acid solution with a density of 1070 kg / m 3 with a surfactant. The height of the first portion of the squeezing fluid, taking into account the thickness of the Izollat coating inside the casing, will be:

4/0,785·(0,146-0,02)2=333 м.4 / 0.785 · (0.146-0.02) 2 = 333 m.

С учетом расстояния от забоя до нижнего уровня продуктивного пласта 7+3+5=15 м округленно принимаем длину первой секции обсадной колонны, покрытую материалом «Изоллат» внутри на общую толщину слоев в 1 мм и снаружи на общую толщину слоев в 1,5 мм, немного больше 333+15=348 м и равную 350 м. Расход материала «Изоллат» на покрытие обсадных труб внутри:Taking into account the distance from the bottom to the lower level of the reservoir 7 + 3 + 5 = 15 m, we roundly accept the length of the first section of the casing string coated with Izollat material inside for a total layer thickness of 1 mm and outside for a total layer thickness of 1.5 mm , slightly more than 333 + 15 = 348 m and equal to 350 m. The consumption of the Izollat material for coating the casing pipes inside:

3,14·0,126·350·0,001=0,14 м3.3.14 · 0.126 · 350 · 0.001 = 0.14 m 3 .

Расход материала «Изоллат» на покрытие обсадной колонны снаружи:Isollat material consumption for casing coating from the outside:

3,14·0,146·350·0,0015=0,24 м3.3.14 · 0.146 · 350 · 0.0015 = 0.24 m 3 .

Общий расход материала «Изоллат»:Total consumption of Isollat material:

0,14+0,24=0,38 м3 (или 380 л).0.14 + 0.24 = 0.38 m 3 (or 380 l).

Состав материала «Изоллат» выбираем из условия максимального содержания полых микрошариков (микросфер), например, состоящий из, об.%:The composition of the Izollat material is selected from the condition for the maximum content of hollow microspheres (microspheres), for example, consisting of, vol.%:

- поливинилацетатного латекса (50%-ный) - 12;- polyvinyl acetate latex (50%) - 12;

- поверхностно-активного вещества (ОП-7) - 2;- surfactant (OP-7) - 2;

- воды - 6;- water - 6;

- полых микрошариков (смеси стеклянных, керамических, полимерных и зольных микросфер) - 80.- hollow microspheres (a mixture of glass, ceramic, polymer and ash microspheres) - 80.

Длина остальной колонны до устья 2450 м. Объем второй порции продавочной жидкости составит:The length of the remaining column to the mouth is 2450 m. The volume of the second portion of the squeezing liquid will be:

0,785· (0,146-0.016)2·2450=32,5 м3.0.785 · (0.146-0.016) 2 · 2450 = 32.5 m 3 .

Плотность второй порции малоконцентрированного (2-4%) солевого раствора KCl на технической воде составляет 1040 кг/м3. Общее давление двух порций продавочных жидкостей в ПЗП составит:The density of the second portion of a low concentration (2-4%) KCl saline solution in industrial water is 1040 kg / m 3 . The total pressure of two servings of squeezing liquids in the PPP will be:

1070·9,81·335+1040·9,81·2450=28,5 МПа.1070 · 9.81 · 335 + 1040 · 9.81 · 2450 = 28.5 MPa.

Превышение составляет 28,5/127,0=1,056, что соответствует требованиям.The excess is 28.5 / 127.0 = 1,056, which meets the requirements.

Общий объем двух порций продавочных жидкостей:The total volume of two servings of squeezing liquids:

4,0+32,5=36,5 м3.4.0 + 32.5 = 36.5 m 3 .

В качестве буферной жидкости используется техническая вода в объеме 6 м3.As a buffer fluid used industrial water in a volume of 6 m 3 .

Объем первой пачки цементного раствора составляет:The volume of the first pack of cement mortar is:

0,785·0,2252·500-0,785·0,1462·500+0,785·0,21592·1,05·1950-0,785-0,1462·1950=53,79 м3.0.785 · 0.225 2 · 500-0.785 · 0.146 2 · 500 + 0.785 · 0.2159 2 · 1.05 · 1950-0.785-0.146 2 · 1950 = 53.79 m 3 .

Плотность первой пачки цементного раствора с В/Ц=0,525 равна 1810 кг/м3, DСР=228 мм, начало загустевания 160 мин (при 30 УЕК). Объем второй пачки цементного раствора с В/Ц=0,525 из портландцемента и расширяющей добавки 5% СИГБ (плотность 1815 кг/м3, DСР=257 мм, начало загустевания 100 мин), равна:The density of the first pack of cement mortar with W / C = 0.525 is 1810 kg / m 3 , D CP = 228 mm, the beginning of thickening 160 minutes (at 30 UEK). The volume of the second pack of cement mortar with W / C = 0.525 from Portland cement and an expanding additive of 5% SIGB (density 1815 kg / m 3 , D CP = 257 mm, the beginning of thickening 100 min), is equal to:

0,785·1,05·0,21592·350-0,785·0,14752·350+0,785·(0,146-0,02)2·7=7,55 м3.0.785 · 1.05 · 0.2159 2 · 350-0.785 · 0.1475 2 · 350 + 0.785 · (0.146-0.02) 2 · 7 = 7.55 m 3 .

Общий объем цементного раствора составляет:The total volume of cement mortar is:

53,79+7,55=61,34 м3.53.79 + 7.55 = 61.34 m 3 .

В способе первая порция продавочной жидкости одновременно является и перфорационной жидкостью. Поэтому ее можно закачивать при цементировании скважины, как было описано выше. Кроме того, все защитные свойства покрытий из материала «Изоллат» на обсадной колонне внутри и снаружи могут также проявиться, если перфорационную жидкость закачивать через спущенные в скважину НКТ непосредственно перед перфорацией. Последнее можно производить и при ОПЗ кислотными растворами в процессе капитального ремонта скважины. Во всех случаях суммарное гидростатическое давление двух порций жидкостей обычно превышает пластовое давление. Вызов притока пластового флюида осуществляют частичной заменой в обсадной колонне двух порций подавочной жидкости компрессированием.In the method, the first portion of the squeezing fluid is simultaneously a perforating fluid. Therefore, it can be pumped when cementing a well, as described above. In addition, all the protective properties of coatings made of Isollat material on the casing inside and outside can also occur if the perforation fluid is pumped through tubing run into the well immediately before perforation. The latter can also be produced in case of SCR with acid solutions in the process of well overhaul. In all cases, the total hydrostatic pressure of two portions of fluids usually exceeds reservoir pressure. The inflow of formation fluid is called up by partially replacing two portions of the feed fluid in the casing with compression.

Эффективность предлагаемого способа заключается в повышении качества цементирования и вторичного вскрытия продуктивного пласта перфорацией, что в последующем скажется на увеличении дебитов нефти и периода безводной эксплуатации скважины, уменьшении степени обводненности продукции скважины, увеличении межремонтного периода эксплуатации скважины, повышении долговечности капитального сооружения - скважины.The effectiveness of the proposed method consists in improving the quality of cementing and the secondary opening of the reservoir by perforation, which will subsequently affect the increase in oil production and the period of waterless operation of the well, reducing the degree of water cut in the production of the well, increasing the overhaul period of the well, increasing the durability of the capital structure - well.

Источники информацииInformation sources

1. Технология бурения глубоких скважин. Учебное пособие для вузов / Мавлютов М.Р., Алексеев Л.А., Вдовин К.И. и др. Под общ. ред. проф. М.Р. Мавлютова. - М.: Недра, 1982. 287 с. (с.245-250).1. The technology of drilling deep wells. Textbook for high schools / Mavlyutov M.R., Alekseev L.A., Vdovin K.I. and others. Under the general. ed. prof. M.R. Mavlyutova. - M .: Nedra, 1982.287 s. (p. 245-250).

2. Патент РФ №2054525, Кл. Е21В 33/13, заявка №5046284/03 от 08.06.92 г. / Н.А. Петров, И.С.Хаеров, М.Л.Ветланд / Опубл. 20.02.96. Бюл.№5.2. RF patent No. 2054525, Cl. ЕВВ 33/13, application No. 5046284/03 of 06/08/92 / N.A. Petrov, I.S. Khaerov, M.L. Vetland / Publ. 02/20/96. Bull.№5.

Claims (3)

1. Способ заканчивания скважины, включающий первичное вскрытие продуктивного пласта, подготовку к спуску обсадной колонны, спуск обсадной колонны, оснащенной башмаком, обратным клапаном и кольцом «стоп», прямое цементирование обсадной колонны через башмак с последовательной закачкой цементного раствора, разделительной пробки и двух порций продавочной жидкости при условии превышения плотности первой порции продавочной жидкости над плотностью второй порции продавочной жидкости и получения суммарного гидростатического давления в обсадной колонне указанных двух порций, превышающего давление в продуктивном пласте, ожидание затвердения цементного раствора, опрессовку обсадной колонны, вторичное вскрытие продуктивного пласта перфорацией и обработку призабойной зоны продуктивного пласта, вызов притока пластового флюида, отличающийся тем, что при подготовке к спуску обсадной колонны на участке напротив продуктивного пласта по меньшей мере от башмака до уровня первой порции продавочной жидкости в обсадной колонне ее покрывают внутри и снаружи материалом теплоизоляционным «Изоллат», перед цементным раствором дополнительно закачивают буферную жидкость, а между цементным раствором и разделительной пробкой - порцию смазочной гидрофобной жидкости в объеме, равном объему пространства обсадной колонны от кольца «стоп» до обратного клапана плюс запасной объем ниже обратного клапана на 1-3 м.1. The method of well completion, including the initial opening of the reservoir, preparation for lowering the casing, lowering the casing equipped with a shoe, non-return valve and a stop ring, direct cementing of the casing through the shoe with sequential injection of cement, separation plug and two portions squeezing fluid provided that the density of the first portion of squeezing fluid exceeds the density of the second portion of squeezing fluid and the total hydrostatic pressure in bottom of the specified two portions, exceeding the pressure in the reservoir, waiting for the cement to harden, crimping the casing, re-opening the reservoir with perforation and treating the bottom-hole zone of the reservoir, causing formation fluid to flow, characterized in that when preparing to run the casing in the area opposite the reservoir at least from the shoe to the level of the first portion of the squeezing fluid in the casing, it is coated inside and outside with a thermal insulation material With Isollat, an additional buffer fluid is pumped in front of the cement slurry, and between the cement slurry and the separation plug, a portion of the hydrophobic lubricant in a volume equal to the volume of the casing from the stop ring to the check valve plus a spare volume 1- below the check valve 3m. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обсадную колонну покрывают несколькими слоями указанного материала, максимальную общую толщину которого выбирают с учетом прохождения цилиндрического шаблона внутри обсадной колонны и возможности захвата элеватором обсадной колонны снаружи, а минимальная составляет 0,5 мм.2. The method according to claim 1, characterized in that the casing is covered with several layers of the specified material, the maximum total thickness of which is selected taking into account the passage of the cylindrical template inside the casing and the possibility of the elevator picking up the casing from the outside, and the minimum is 0.5 mm. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку цементного раствора осуществляют двумя пачками, при этом во вторую пачку цементного раствора, в объеме кольцевого пространства скважины напротив обсадной колонны с указанным материалом снаружи и внутреннего пространства обсадной колонны от кольца «стоп» до башмака, вводят расширяющую добавку.3. The method according to claim 1, characterized in that the cement mortar is injected in two packs, and in the second pack of cement mortar, in the volume of the annular space of the well opposite the casing with the specified material outside and the inner space of the casing from the stop ring to shoes, introduce an expanding additive.
RU2005138825/03A 2005-12-02 2005-12-02 Well completion method RU2304697C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138825/03A RU2304697C1 (en) 2005-12-02 2005-12-02 Well completion method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138825/03A RU2304697C1 (en) 2005-12-02 2005-12-02 Well completion method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005138825A RU2005138825A (en) 2007-06-20
RU2304697C1 true RU2304697C1 (en) 2007-08-20

Family

ID=38314048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005138825/03A RU2304697C1 (en) 2005-12-02 2005-12-02 Well completion method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2304697C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622965C1 (en) * 2016-04-14 2017-06-21 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for carrying out water shutoff treatment in well

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112832714B (en) * 2021-03-01 2023-03-17 陕西延长石油(集团)有限责任公司 Method for preventing secondary damage of oil-gas well casing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТУ 2216-001-59277205-2002 «Материал теплоизоляционный "Изоллат». «Технические условия», 17.10.2002. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622965C1 (en) * 2016-04-14 2017-06-21 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for carrying out water shutoff treatment in well

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005138825A (en) 2007-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6732797B1 (en) Method of forming a cementitious plug in a well
US7178590B2 (en) Well fluids and methods of use in subterranean formations
US6380138B1 (en) Injection molded degradable casing perforation ball sealers fluid loss additive and method of use
US11480025B2 (en) Rapid setting in situ cement plugs
US10047587B2 (en) Methods for producing fluid invasion resistant cement slurries
WO2007061816A2 (en) Controlling the pressure within an annular volume of a wellbore
CA2970650C (en) Establishing control of oil and gas producing well bore through application of self-degrading particulates
US7909099B2 (en) Well productivity enhancement methods
Hartog et al. An integrated approach for successful primary cementations
US20180065891A1 (en) Carbon dioxide-resistant portland based cement composition
US2561075A (en) Well drilling
RU2304697C1 (en) Well completion method
US20160123110A1 (en) Well plug and abandonment choke insert
US8701766B2 (en) Apparatus and methods for completing subterranean wells
AU2013405902B2 (en) Measuring critical shear stress for mud filtercake removal
US4423791A (en) Method of inhibiting differential wall sticking in the rotary drilling of hydrocarbon wells
AU2017386376A1 (en) Fracturing a formation with mortar slurry
Shryock et al. Geothermal cementing-The state of the art
CN115322758B (en) High-temperature and high-pressure resistant drilling fluid plugging agent
RU2471963C1 (en) Restoring method of sealing of casing strings
RU2287663C2 (en) Method for express-repairs to restore pressurization of gas-water-oil showing wells
EP3402960B1 (en) Well plug and abandonment choke insert
RU2296209C1 (en) Method for isolation of formation water inflow in well
Guan et al. Well Cementing and Completion
US20170152428A1 (en) Compositons and methods for curing lost circulation

Legal Events

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

Effective date: 20071203