RU2533997C1 - Water inflow zones cementing method - Google Patents

Water inflow zones cementing method Download PDF

Info

Publication number
RU2533997C1
RU2533997C1 RU2013142417/03A RU2013142417A RU2533997C1 RU 2533997 C1 RU2533997 C1 RU 2533997C1 RU 2013142417/03 A RU2013142417/03 A RU 2013142417/03A RU 2013142417 A RU2013142417 A RU 2013142417A RU 2533997 C1 RU2533997 C1 RU 2533997C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water inflow
cement
cement slurry
suspension
mpa
Prior art date
Application number
RU2013142417/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рамзис Рахимович Кадыров
Владимир Александрович Андреев
Альфия Камилевна Сахапова
Александр Сергеевич Жиркеев
Радик Зяузятович Зиятдинов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2013142417/03A priority Critical patent/RU2533997C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533997C1 publication Critical patent/RU2533997C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: water inflow zones cementing method includes running in of the tubing string into the well, setting of the tubing string open end above the water inflow zone. Specific permeability is determined for the water inflow zone in two operating modes of the pumping unit. When specific permeability is more than 2 m/(h·MPa) flush liquid and waterproofing compound are injected in sequence until specific permeability reaches 0.5-2 m/(h·MPa). Then total volume of cement suspension is determined against specific permeability of the water inflow zone. Simultaneously cement suspension is made of suspension of oil-well Portland cement in quantity of 35% of the total cement suspension volume and suspension of microcement quantity of 65% of the total cement suspension volume. When specific permeability is 0.5-2 m/(h·MPa) flush liquid, suspension of microcement quantity and suspension of oil-well Portland cement are injected in sequence. Then the consumption rate and injection pressure is increased up to the limit value for the production casing, and at this rate with this pressure maintained flush fluid and the whole volume of the microcement suspension is flushed. Then the consumption rate and injection pressure is decreased up to the permitted minimum value at which the well continues receipt, and oil-well Portland cement suspension is flushed to the water inflow zone until zero permeability is obtained. The flushing is stopped; the process is set to exposure, then remains of cement Portland cement suspension are washed with counterpressure flow equal to final pressure of flushing of the oil-well Portland cement suspension to the water inflow zone.EFFECT: increased efficiency of water inflow zones cementing in wells, increased coverage of the water inflow zones by cementing.2 tbl, 3 ex

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области цементирования зон водопритока в скважинах.The proposal relates to the oil industry, in particular to the field of cementing water inflow zones in wells.

Известен способ цементирования скважины, включающий приготовление, закачку и продавку в скважину цементного раствора (суспензии) (Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. Изд-е 4, перераб. и доп. - М.: Недра. - 1978. - С.387).A known method of cementing a well, including the preparation, injection and sale of cement slurry (suspension) into a well (Vadetsky Yu.V. Drilling of oil and gas wells. Issue 4, revised and additional - M .: Nedra. - 1978. - S.387).

Существенным недостатком стандартных суспензий цементных растворов является то, что они не могут использоваться при ликвидации заколонных перетоков, отключении пластов, герметизации эксплуатационных колонн и водоизоляционных работах, поскольку грубодисперсную суспензию цементного раствора нельзя прокачать в микрозазоры, микротрещины и низкопроницаемые участки.A significant drawback of standard cement slurry suspensions is that they cannot be used when eliminating behind-the-casing flows, shutting off formations, sealing production cores and waterproofing works, since a coarse slurry of cement slurry cannot be pumped into micro-gaps, microcracks and low-permeability sections.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ цементирования зон водопритока скважин, включающий спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), установку открытого конца НКТ выше зоны водопритока, определение удельной приемистости, приготовление, закачивание цементной суспензии, начиная с фракции с меньшим размером частиц, продавку цементной суспензии, промывку остатков цементной суспензии в течение времени, необходимого для схватывания цементной суспензии при давлении на 0,3-0,5 МПа ниже конечного давления при продавке и оставление на время ожидания затвердения цементной суспензии (патент RU №2297515, МПК E21B 33/13, опубл. 20.04.07 г., Бюл. №11).Closest to the technical nature of the proposed solution is a method of cementing zones of water influx of wells, including lowering into the well columns of tubing (tubing), installing the open end of the tubing above the zone of water inflow, determining specific injectivity, preparing, pumping cement slurry, starting from the fraction with smaller particle size, displacement of the cement slurry, washing of the remains of the cement slurry for the time required to set the cement slurry at a pressure of 0.3-0.5 MPa lower f course prodavke under pressure and allowing for latency hardening cement slurry (Patent RU №2297515, IPC E21B 33/13, publ. 20.04.07, at Bul. №11).

Недостатком данного способа является его малая эффективность из-за низкой проникающей способности цементной суспензии, приготовленной из стандартного портландцемента и разделенной на фракции, в низкопроницаемые участки. Основной недостаток стандартного портландцемента тампонажного состоит в том, что большая часть суспензии (фракция с самыми маленькими частицами в объеме от 50 до 75% от общего количества) ограничивается размерами сита с номером 0,8, что не позволяет цементной суспензии, разделенной на фракции, проникать в микрозазоры, микротрещины и низкопроницаемые участки. При продавке цементной суспензии на обычных режимах по расходу и давлению основная часть мелкой фракции будет двигаться преимущественно по высокопроницаемым участкам, а следующая за ней фракция осядет на входе в поры низко- и среднепроницаемого участка, что приведет к недостаточному охвату зон водопритока с малой и средней проницаемостью. Затем осуществляют промывку остатков цементной суспензии при давлении на 0,3-0,5 МПа ниже конечного давления при продавке. При этом довольно часто вымывается значительная часть цементной суспензии, ранее поглощенной зоной водопритока, что отрицательно сказывается на успешности цементирования скважин и необходимости производить повторные работы по догерметизации эксплуатационной колонны маловязкими отверждающимися истинными растворами (синтетические смолы или другие материалы) и, как следствие, приводит к дополнительным материальным затратам. При удельной приемистости зоны водопритока более 2 м3/(ч·МПа) для достижения эффективности проводимых работ необходимо закачать большой объем цементной суспензии.The disadvantage of this method is its low efficiency due to the low penetrating ability of the cement slurry, prepared from standard Portland cement and divided into fractions, in low-permeability areas. The main disadvantage of standard Portland cement grouting is that most of the slurry (fraction with the smallest particles in a volume of 50 to 75% of the total) is limited by the size of the sieve with a number of 0.8, which prevents the cement slurry, divided into fractions, to penetrate micro-gaps, microcracks and low permeability areas. When selling cement slurry under normal flow and pressure conditions, the main part of the fine fraction will move mainly in high-permeability sections, and the next fraction will settle at the entrance to the pores of the low- and medium-permeability section, which will lead to insufficient coverage of water inflow areas with low and medium permeability . Then, the residues of the cement slurry are washed at a pressure of 0.3-0.5 MPa below the final pressure during delivery. At the same time, a significant part of the cement slurry previously absorbed by the water inflow zone is often washed out, which negatively affects the success of cementing wells and the need for repeated work to seal the production string with low-viscosity cured true solutions (synthetic resins or other materials) and, as a result, leads to additional material costs. When the specific injectivity of the water inflow zone is more than 2 m 3 / (h · MPa), in order to achieve the effectiveness of the work, it is necessary to pump a large volume of cement slurry.

Техническими задачами предложения являются повышение эффективности цементирования зон водопритока в скважинах за счет перераспределения направления движения цементной суспензии, увеличение охвата цементирования зон водопритока при одновременной экономии цементной суспензии, а также исключение повторных работ по цементированию зон водопритока.The technical objectives of the proposal are to increase the efficiency of cementing water inflow zones in wells by redistributing the direction of movement of cement slurry, increasing the coverage of cementing water inflow zones while saving cement slurry, and also eliminating repeated cementing of water inflow zones.

Технические задачи решаются предлагаемым способом цементирования зон водопритока скважин, включающим спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб, установку открытого конца насосно-компрессорных труб выше зоны водопритока, определение удельной приемистости, приготовление, закачку и продавку цементной суспензии, промывку остатков цементной суспензии и оставление на время ожидания затвердевания цементной суспензии.Technical problems are solved by the proposed method of cementing the zones of water inflow of wells, including the descent of the tubing string into the well, installing the open end of the tubing above the inflow zone, determining the specific injectivity, preparing, injecting and selling cement slurry, flushing out the cement slurry and leaving it on hardening time of cement slurry.

Новым является то, что определяют удельную приемистость зоны водопритока на двух режимах работы насосного агрегата, при удельной приемистости более 2 м3/(ч·МПа) закачивают последовательно буферную жидкость, водоизоляционную композицию до достижения удельной приемистости 0,5-2 м3/(ч·МПа), затем в зависимости от удельной приемистости зоны водопритока определяют общий объем цементной суспензии, одновременно готовят цементную суспензию, состоящую из суспензии портландцемента тампонажного в количестве 35% от общего объема цементной суспензии и суспензии из микроцемента в количестве 65% от общего объема цементной суспензии, при удельной приемистости зоны водопритока 0,5-2 м3/(ч·МПа) закачивают последовательно буферную жидкость, цементную суспензию из микроцемента, цементную суспензию из портландцемента тампонажного, затем увеличивают расход и давление закачки до предельно допустимого давления на эксплуатационную колонну и при таком расходе, не снижая давления, производят продавку буферной жидкости и всего объема цементной суспензии из микроцемента, затем уменьшают расход и давление закачки до минимально возможного, при котором скважина продолжает принимать, и продавливают цементную суспензию из портландцемента тампонажного в зону водопритока до получения нулевой приемистости, продавку останавливают и производят технологическую выдержку, далее осуществляют промывку остатков цементной суспензии из портландцемента тампонажного с противодавлением, равным конечному давлению продавки цементной суспензии из портландцемента тампонажного в зону водопритока.New is that they determine the specific injectivity of the water inflow zone in two modes of operation of the pump unit, with a specific injectivity of more than 2 m 3 / (h · MPa), a buffer liquid and a water-insulating composition are pumped sequentially until a specific injectivity of 0.5-2 m 3 / ( h · MPa), then, depending on the specific injectivity of the water inflow zone, the total volume of cement slurry is determined, at the same time a cement slurry is prepared, consisting of a suspension of Portland cement grouting in an amount of 35% of the total volume of cement slurry and and a suspension of micro-cement in an amount of 65% of the total volume of the cement slurry is pumped sequentially buffer liquid cement slurry of micro-cement, Portland cement slurry from plugging when the specific water inflow zone injectivity of 0.5-2 m 3 / (h · MPa), and then increase the flow rate and injection pressure to the maximum permissible pressure on the production casing and at this rate, without reducing the pressure, squeeze the buffer fluid and the entire volume of the cement slurry from microcement, then reduce the flow rate injection pressure to the minimum possible at which the well continues to receive, and the cement slurry is pushed from the Portland cement cement to the water inflow zone to obtain zero injectivity, the cessation is stopped and technological aging is carried out, then the remaining cement slurry from the Portland cement cement is flushed with a backpressure equal to the final cushion pressure cement slurry from Portland cement grouting into the zone of water inflow.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Определяют интервал зоны водопритока. Ниже зоны водопритока устанавливают цементный мост. Спускают в скважину колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) и устанавливают открытый конец НКТ выше зоны водопритока. Определяют удельную приемистость зоны водопритока на двух режимах работы насосного агрегата закачкой по НКТ технологической жидкости с плотностью, соответствующей плотности жидкости глушения скважины.The essence of the proposed method is as follows. The interval of the zone of water inflow is determined. A cement bridge is installed below the water inflow zone. The tubing string (tubing) is lowered into the well and the open end of the tubing is installed above the water inflow zone. The specific injectivity of the water inflow zone is determined in two operating modes of the pumping unit by pumping through the tubing of the process fluid with a density corresponding to the density of the well killing fluid.

При удельной приемистости более 2 м3/(ч·МПа), определенной при максимальном расходе работы насосного агрегата, с целью увеличения прочностных характеристик образующегося камня и экономии цементной суспензии производят закупоривание высокопроницаемых зон и снижение удельной приемистости зоны водопритока. Последовательно закачивают буферную жидкость, водоизоляционную композицию до достижения удельной приемистости в пределах 0,5-2 м3/(ч·МПа), что выявляют при повторном определении удельной приемистости. Например, при обводнении скважины минерализованной водой плотностью 1150-1190 кг/м3 проводят закачку водоизоляционной композиции по схеме «буферная жидкость - низкомодульное жидкое стекло - буферная жидкость», при обводнении скважины минерализованной водой плотностью 1100-1150 кг/м3 проводят закачку по схеме «буферная жидкость - водный раствор хлористого кальция - буферная жидкость - низкомодульное жидкое стекло - буферная жидкость» и т.д. При необходимости плотность жидкого стекла возможно регулировать добавлением пресной воды. Благодаря этому расширяется область применения технологии. Объем водоизоляционной композиции выбирают в зависимости от удельной приемистости, определенной при максимальном расходе работы насосного агрегата, из таблицы 1.With a specific injectivity of more than 2 m 3 / (h · MPa), determined at the maximum flow rate of the pump unit, in order to increase the strength characteristics of the stone and save cement slurry, high-permeability zones are clogged and the specific injectivity of the water inflow zone is reduced. A buffer liquid and a water-proofing composition are sequentially pumped up to a specific injection rate in the range of 0.5-2 m 3 / (h · MPa), which is detected when the specific injection rate is re-determined. For example, when watering a well with mineralized water with a density of 1150-1190 kg / m 3 , the water-insulating composition is injected according to the scheme "buffer liquid - low-modulus liquid glass - buffer liquid"; when watering a well with mineralized water with a density of 1100-1150 kg / m 3 , injection is carried out according to the scheme "Buffer liquid - an aqueous solution of calcium chloride - buffer liquid - low-modulus liquid glass - buffer liquid", etc. If necessary, the density of water glass can be adjusted by adding fresh water. Thanks to this, the scope of technology is expanding. The volume of the waterproofing composition is selected depending on the specific injectivity determined at the maximum flow rate of the pump unit, from table 1.

Таблица 1Table 1 Удельная приемистость, м3/(ч·МПа), в пределахSpecific throttle response, m 3 / (h · MPa), within Объем водоизоляционной композиции, м3 The volume of the waterproofing composition, m 3 2,1-32.1-3 4-6             4-6 более 3more than 3 7-8             7-8

Затем в зависимости от удельной приемистости зоны водопритока, определенной при максимальном расходе работы насосного агрегата, определяют общий объем цементной суспензии из таблицы 2.Then, depending on the specific injectivity of the water inflow zone, determined at the maximum flow rate of the pump unit, the total volume of cement slurry is determined from table 2.

Таблица 2table 2 Удельная приемистость, м3/(ч·МПа), в пределахSpecific throttle response, m 3 / (h · MPa), within Объем цементной суспензии, м3 The volume of cement slurry, m 3 0,5-10.5-1 1,0-3,01.0-3.0 1-21-2 3,0-5,03.0-5.0

Для осуществления способа применяют:To implement the method, apply:

- портландцемент тампонажный марки ПТЦ I-G-CC-I (ГОСТ 1581-96) при водоцементном соотношении 0,44;- Portland cement grouting grade PTC I-G-CC-I (GOST 1581-96) with a water-cement ratio of 0.44;

- пресную воду плотностью 1000 кг/м3 для приготовления цементных суспензий и в качестве буферной жидкости;- fresh water with a density of 1000 kg / m 3 for the preparation of cement suspensions and as a buffer fluid;

- микроцемент СТМ «Soldstone» (ТУ 5732-001-91222887-2012) с содержанием 95% частиц размером не более 6 мкм и удельной поверхностью 900 м2/кг при водоцементном соотношении 1 и модифицирующие добавки к нему, изготовленные CHEVRON PHILLIPS CHEMICAL COMPANY LP, США (имеются сертификаты соответствия, сертификаты на применение химпродукта в технологических процессах добычи и транспорта нефти):- STM "Soldstone" microcement (TU 5732-001-91222887-2012) with a content of 95% particles no larger than 6 microns and a specific surface area of 900 m 2 / kg at a water-cement ratio of 1 and modifying additives to it made by CHEVRON PHILLIPS CHEMICAL COMPANY LP , USA (there are certificates of conformity, certificates for the use of a chemical product in technological processes of oil production and transportation):

- противоосадочный агент DIACEL ASA-100;- anti-slip agent DIACEL ASA-100;

- понизитель водоотдачи DIACEL FL;- water loss reducer DIACEL FL;

- пластификатор DIACEL RPM;- plasticizer DIACEL RPM;

- пеногаситель DIACEL ATF;- defoamer DIACEL ATF;

- водоизоляционные композиции:- waterproofing compositions:

1) низкомодульное жидкое стекло (силикат натрия), выпускаемое по ГОСТ 13078-81 «Стекло натриевое жидкое». При взаимодействии низкомодульного жидкого стекла с минерализованной водой плотностью 1150-1190 кг/м3 мгновенно образуется устойчивый объемный осадок геля, который закупоривает высокопроницаемые зоны, снижает приемистость зоны водопритока и обладает высокой механической прочностью;1) low-modulus liquid glass (sodium silicate), produced according to GOST 13078-81 "Sodium liquid glass." In the interaction of low-modulus liquid glass with mineralized water with a density of 1150-1190 kg / m 3 , a stable bulk gel precipitate is instantly formed, which clogs highly permeable zones, reduces the injectivity of the water inflow zone and has high mechanical strength;

2) водный раствор хлористого кальция плотностью 1300-1380 кг/м3 (хлорид кальция ГОСТ 450-77). При взаимодействии водного раствора силиката натрия и хлорида кальция мгновенно образуется устойчивый объемный осадок геля кремниевой кислоты и силиката кальция, который закупоривает высокопроницаемые зоны, снижает приемистость зоны водопритока и обладает высокой механической прочностью.2) an aqueous solution of calcium chloride with a density of 1300-1380 kg / m 3 (calcium chloride GOST 450-77). The interaction of an aqueous solution of sodium silicate and calcium chloride instantly forms a stable bulk precipitate of silicic acid gel and calcium silicate, which clogs highly permeable zones, reduces the pick-up of the zone of water inflow and has high mechanical strength.

Одновременно готовят цементную суспензию, состоящую из суспензии портландцемента тампонажного в количестве 35% от общего объема цементной суспензии и суспензии из микроцемента в количестве 65% от общего объема цементной суспензии.At the same time, a cement slurry is prepared, consisting of a suspension of Portland cement grouting in the amount of 35% of the total volume of the cement slurry and a suspension of microcement in the amount of 65% of the total volume of the cement slurry.

Суспензию из портландцемента тампонажного готовят следующим образом. Пресную воду подают из автоцистерны насосом цементировочного агрегата в цементосмесительный агрегат с портландцементом тампонажным для приготовления суспензии портландцемента тампонажного с водоцементным отношением 0,44 и плотностью в пределах 1890-1910 кг/м3. Из цементосмесительного агрегата суспензия портландцемента тампонажного поступает в чанок. Далее суспензию портландцемента тампонажного цементировочным агрегатом подают в смесительно-осреднительную установку для перемешивания до выравнивания плотности. Одновременно готовят суспензию из микроцемента в емкости. Для приготовления суспензии из микроцемента обвязывают нагнетательную линию цементировочного агрегата с емкостью и нагнетают пресную воду с температурой 20-23°C. Далее работой цементировочного агрегата создают в емкости циркуляцию пресной воды. В струю воды при постоянной циркуляции равномерно добавляют небольшими порциями противоосадочный агент DIACEL ASA-100. После его растворения равномерно небольшими порциями добавляют понизитель водоотдачи DIACEL FL, после его растворения небольшими порциями добавляют пластификатор DIACEL RPM и пеногаситель DIACEL ATF и циркулируют до полного растворения. Далее в циркулирующую воду (с растворенными ранее реагентами) при постоянном перемешивании работой цементировочного агрегата постепенно небольшими порциями подают микроцемент СТМ «Soldstone». После подачи всего объема сухого микроцемента в емкость раствор циркулируют до выравнивания его плотности. Плотность раствора при водоцементном отношении 1 находится в пределах 1580-1670 кг/м3. Далее при удельной приемистости 0,5-2 м3/(ч·МПа) при открытой затрубной задвижке последовательно закачивают буферную жидкость, цементную суспензию из микроцемента и цементную суспензию из портландцемента тампонажного. Доводят до зоны водопритока технологической жидкостью. Закрывают затрубную задвижку. Перед продавкой в зону водопритока цементной суспензии из микроцемента увеличивают его расход и давление с 0 до предельно допустимого давления на эксплуатационную колонну и при таком расходе, не снижая давления, производят продавку буферной жидкости и всего объема цементной суспензии из микроцемента. Благодаря этому увеличивается охват изолируемой зоны водопритока, что позволяет цементной суспензии из микроцемента проникать в микрозазоры, микротрещины и низкопроницаемые участки, размеры которых не превышают 6-10 мкм, куда обычная цементная суспензия из портландцемента тампонажного не проникает, так как основная мелкая фракция портландцемента тампонажного имеет размеры 10-50 мкм и составляет 90% объема. При этом цементная суспензия из микроцемента в полном объеме расходуется по назначению. Затем уменьшают расход и давление до минимально возможного, при котором скважина продолжает принимать, и продавливают цементную суспензию из портландцемента тампонажного в зону водопритока, при этом приемистость зоны водопритока уменьшается, давление повышается и при отсутствии приемистости (нулевая приемистость) давление резко поднимается до предельно допустимого на эксплуатационную колонну. Продавку останавливают и производят технологическую выдержку в течение 5 мин для определения эффективности закупорки зоны водопритока. Благодаря этому продавка цементной суспензии из портландцемента тампонажного позволяет цементной суспензии проникнуть в другие, не зацементированные суспензией из микроцемента зоны, что снижает приемистость до нулевой (отсутствие). Тем самым происходит закрепление устья пор и трещин. Если давление не снизилось, интервал зоны водопритока герметичен. В случае снижения давления продавку осуществляют циклами, не превышая допустимого давления на эксплуатационную колонну. Осуществляют промывку остатков цементной суспензии из портландцемента тампонажного с противодавлением, равным конечному давлению продавки цементной суспензии из портландцемента тампонажного в зону водопритока, что позволяет предотвратить выдавливание цементных суспензий из зоны водопритока (цементной суспензии из микроцемента, цементной суспензии из портландцемента тампонажного). Благодаря этому отпадает необходимость производить повторные работы по догерметизации эксплуатационной колонны маловязкими реагентами (синтетические смолы или другие материалы). Скважину закрывают и оставляют на время ожидания затвердевания цементной суспензии (ОЗЦС) на 24 ч. После истечения времени ожидания затвердевания цементной суспензии путем доспуска НКТ определяют наличие и местоположение цементного моста. Затем разбуривают цементный мост и спрессовывают эксплуатационную колонну избыточным давлением, а для добывающих скважин - дополнительно снижением уровня свабированием.A suspension of Portland cement grout is prepared as follows. Fresh water is supplied from the tanker by a pump of a cementing unit to a cement mixing unit with Portland cement grouting to prepare a suspension of Portland cement grouting with a water-cement ratio of 0.44 and a density in the range of 1890-1910 kg / m 3 . From the cement-mixing unit, a suspension of Portland cement grouting enters the chunk. Next, a suspension of Portland cement grouting cementing unit is served in a mixing-homogenizing installation for mixing until the density is equalized. At the same time, a suspension is prepared from microcement in a container. To prepare a suspension of microcement, the discharge line of the cementing unit is tied with a container and fresh water is pumped at a temperature of 20-23 ° C. Further, the operation of the cementing unit creates a circulation of fresh water in the tank. In a stream of water with constant circulation, the DIACEL ASA-100 anti-precipitating agent is uniformly added in small portions. After its dissolution, DIACEL FL water loss reducer is added uniformly in small portions, after its dissolution, DIACEL RPM plasticizer and DIACEL ATF antifoam are added in small portions and circulated until complete dissolution. Then, in the circulating water (with previously dissolved reagents), with constant stirring by the operation of the cementing unit, micro-cement STM “Soldstone” is gradually fed in small portions. After supplying the entire volume of dry microcement to the tank, the solution is circulated until its density is equalized. The density of the solution at a water-cement ratio of 1 is in the range of 1580-1670 kg / m 3 . Further, at a specific injection rate of 0.5-2 m 3 / (h · MPa) with an open annular valve, a buffer liquid, a cement slurry from microcement and a cement slurry from Portland cement grouting are sequentially pumped. Bring to the zone of water inflow technological fluid. Close the annular valve. Before selling cement slurry from microcement into the water inflow zone, its flow rate and pressure are increased from 0 to the maximum allowable pressure on the production casing, and at this flow rate, without reducing pressure, buffer fluid and the entire volume of cement slurry from microcement are forced to flow. Due to this, the coverage of the isolated water inflow zone is increased, which allows the cement slurry from microcement to penetrate into micro-gaps, microcracks and low-permeability sections, the sizes of which do not exceed 6-10 microns, where the usual cement slurry from Portland cement grouting does not penetrate, since the main small fraction of Portland cement grouting has sizes 10-50 microns and makes up 90% of the volume. At the same time, a cement suspension of microcement is fully consumed as intended. Then, the flow rate and pressure are reduced to the minimum possible at which the well continues to take, and the cement slurry is pushed from the Portland cement to the water inflow zone, while the injectivity of the water inflow zone decreases, the pressure rises and in the absence of injectivity (zero injectivity) the pressure rises sharply to the maximum permissible production casing. The sale is stopped and technological exposure is carried out for 5 minutes to determine the effectiveness of blockage of the water inflow zone. Due to this, the sale of cement slurry from Portland cement grouting allows the cement slurry to penetrate into other zones not cemented by the slurry from microcement, which reduces the injectivity to zero (absence). Thus, the mouth of the pores and cracks is fixed. If the pressure has not decreased, the interval of the water inflow zone is tight. In the event of a decrease in pressure, the squeeze is carried out in cycles, not exceeding the permissible pressure on the production casing. The residues of the cement slurry from grouting Portland cement are washed with a backpressure equal to the final pressure of the cement slurry being pushed from the Portland cement grouting to the water inflow zone, which helps to prevent the extrusion of cement suspensions from the water inflow zone (cement slurry from microcement, cement slurry from Portland cement swab). Due to this, there is no need to perform repeated work on the pressurization of the production string with low-viscosity reagents (synthetic resins or other materials). The well is closed and left for a while waiting for the hardening of the cement slurry (WSC) for 24 hours. After the expiration of the waiting time for the hardening of the cement slurry by retreating the tubing, the presence and location of the cement bridge are determined. Then, a cement bridge is drilled and the production string is pressed with excess pressure, and for production wells, an additional reduction in the level of swabbing is performed.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

Пример 1. В интервале 1770-1790 м была обнаружена зона водопритока. Установили цементный мост на глубине 1800 м. Спустили в эксплуатационную колонну насосно-компрессорные трубы (НКТ) и установили открытый конец НКТ на глубине 1750 м. Предельно допустимое давление на эксплуатационную колонну - 10,0 МПа. Определили удельную приемистость зоны водопритока:Example 1. In the interval 1770-1790 m was detected zone of water inflow. A cement bridge was installed at a depth of 1800 m. The tubing was lowered into the production string and the open end of the tubing was installed at a depth of 1750 m. The maximum allowable pressure on the production string is 10.0 MPa. The specific injectivity of the water inflow zone was determined:

- при максимальном расходе 4,2 л/сек приемистость - 360 м3/сут при давлении 10,0 МПа. Удельная приемистость - 1,5 м3/ч·МПа;- at a maximum flow rate of 4.2 l / s, the throttle response is 360 m 3 / day at a pressure of 10.0 MPa. Specific throttle response - 1.5 m 3 / h · MPa;

- при минимальном расходе 1,2 л/сек приемистость - 100 м3/сут при давлении 5,0 МПа. Удельная приемистость - 0,8 м3/ч·МПа.- at a minimum flow rate of 1.2 l / s, the throttle response is 100 m 3 / day at a pressure of 5.0 MPa. The specific throttle response is 0.8 m 3 / h · MPa.

Выбрали объем цементной суспензии 4 м3 по таблице 2. Приготовили цементную суспензию, состоящую из портландцемента тампонажного в количестве 35% (1,4 м3) от общего объема цементной суспензии и суспензии из микроцемента в количестве 65% (2,6 м3) от общего объема цементной суспензии. Затем при открытой затрубной задвижке закачали последовательно 0,1 м3 буферной жидкости из пресной воды, 2,6 м3 цементной суспензии из микроцемента и 1,4 м3 цементной суспензии из портландцемента тампонажного. Довели до зоны водопритока технологической жидкостью в объеме 1,0 м3. Закрыли затрубную задвижку. Перед продавкой в зону водопритока цементной суспензии из микроцемента увеличили расход с 0 до 4,2 л/сек и давление с 0 до 10,0 МПа. При таком расходе, не снижая давления, произвели продавку насосным агрегатом буферной жидкости из пресной воды и 2,6 м3 цементной суспензии из микроцемента. Затем снизили расход с 4,2 до 1,2 л/сек и давление с 10 до 5,0 МПа. При таком расходе, не снижая давления, продавливали 0,7 м3 цементной суспензии из портландцемента тампонажного, при этом давление постепенно повышалось до 7,0 МПа и резко поднялось до 10,0 МПа. Продавку остановили, произвели технологическую выдержку в течение 5 мин - герметично. Далее давление снизили до 7,0 МПа (равно конечному давлению продавки цементной суспензии из портландцемента тампонажного в зону водопритока) и произвели промывку с противодавлением остатков цементной суспензии из портландцемента тампонажного. Затем скважину закрыли и оставили на время ожидания затвердевания цементной суспензии (ОЗЦС) - на 24 ч. После истечения времени ОЗЦС путем доспуска НКТ определили наличие и местоположение цементного моста. Он находился на глубине 1750 м. Разбурили цементный мост. При испытании на герметичность под давлением 10,0 МПа и снижении уровня свабированием эксплуатационная колонна показала полную герметичность.The volume of cement slurry 4 m 3 was selected according to table 2. A cement slurry was prepared consisting of Portland cement cement in an amount of 35% (1.4 m 3 ) of the total volume of cement slurry and a suspension of microcement in an amount of 65% (2.6 m 3 ) of the total volume of cement slurry. Then, with an open annular valve, 0.1 m 3 of buffer fluid from fresh water, 2.6 m 3 of cement slurry from microcement and 1.4 m 3 of cement slurry from Portland cement grouting were pumped sequentially. Brought to the zone of water inflow with process fluid in a volume of 1.0 m 3 . They closed the annular valve. Before selling cement slurry from microcement to the water inflow zone, the flow rate was increased from 0 to 4.2 l / s and pressure from 0 to 10.0 MPa. With this flow rate, without reducing the pressure, we pumped a pumping unit of a buffer fluid from fresh water and 2.6 m 3 of cement slurry from microcement. Then, the flow rate was reduced from 4.2 to 1.2 l / s and pressure from 10 to 5.0 MPa. At this flow rate, without decreasing the pressure, 0.7 m 3 of cement slurry from Portland cement cement was pressed through, while the pressure gradually increased to 7.0 MPa and rose sharply to 10.0 MPa. The sale was stopped, technological exposure was carried out for 5 minutes - hermetically. Then, the pressure was reduced to 7.0 MPa (equal to the final pressure of the cement slurry being pumped from Portland cement grouting to the water inflow zone) and flushing was carried out with back pressure of the cement slurry from Portland cement grouting. Then the well was closed and left to wait for the hardening of the cement slurry (WSP) - for 24 hours. After the expiration of the time, the WSC through the access to the tubing determined the presence and location of the cement bridge. It was located at a depth of 1750 m. A cement bridge was drilled. When tested for tightness under a pressure of 10.0 MPa and a decrease in the level of swabbing, the production casing showed complete tightness.

Пример 2. Выполняют, как пример 1. Удельная приемистость зоны водопритока при максимальном режиме работы насосного агрегата 3 м3/(ч·МПа), скважина обводнена минерализованной водой плотностью 1150-1190 кг/м3. Закачали последовательно буферную жидкость из пресной воды, водоизоляционную композицию на основе жидкого стекла в объеме 6 м3 до достижения удельной приемистости 2 м3/(ч·МПа). Для проведения работ использовали низкомодульное жидкое стекло, выпускаемое по ГОСТ 13078-81 «Стекло натриевое жидкое». Определили удельную приемистость зоны водопритока:Example 2. Perform, as example 1. The specific injectivity of the zone of water inflow at a maximum operating mode of the pump unit 3 m 3 / (h · MPa), the well is flooded with mineralized water with a density of 1150-1190 kg / m 3 . A sequentially pumped buffer liquid from fresh water, a waterproofing composition based on liquid glass in a volume of 6 m 3 to achieve a specific injection rate of 2 m 3 / (h · MPa). To carry out the work, low-modulus liquid glass manufactured according to GOST 13078-81 “Sodium liquid glass” was used. The specific injectivity of the water inflow zone was determined:

- при максимальном расходе 4,5 л/сек приемистость - 390 м3/сут при давлении 8,0 МПа. Удельная приемистость - 2 м3/ч·МПа;- at a maximum flow rate of 4.5 l / s, the throttle response is 390 m 3 / day at a pressure of 8.0 MPa. Specific throttle response - 2 m 3 / h · MPa;

- при минимальном расходе 1,2 л/сек приемистость - 100 м3/сут при давлении 4,0 МПа. Удельная приемистость - 1 м3/ч·МПа. Общий объем цементной суспензии - 5 м3, приготовили цементную суспензию, состоящую из портландцемента тампонажного в количестве 35% (1,75 м3) от общего объема цементной суспензии и суспензии из микроцемента в количестве 65% (3,25 м3) от общего объема цементной суспензии. Закачали цементную суспензию, продавили и произвели срезку аналогично примеру 1.- at a minimum flow rate of 1.2 l / s, the throttle response is 100 m 3 / day at a pressure of 4.0 MPa. The specific throttle response is 1 m 3 / h · MPa. The total volume of the cement slurry is 5 m 3 , a cement slurry was prepared consisting of Portland cement cement in the amount of 35% (1.75 m 3 ) of the total volume of the cement slurry and microcement slurry in the amount of 65% (3.25 m 3 ) of the total volume of cement slurry. The cement slurry was pumped, pushed and cut as in example 1.

Пример 3. Выполняют, как пример 1. Удельная приемистость зоны водопритока 3,5 м3/(ч·МПа), скважина обводнена минерализованной водой плотностью 1100-1150 кг/м3. Произвели закачку водоизоляционной композиции по схеме «буфер - водный раствор хлористого кальция -буфер - низкомодульное жидкое стекло - буфер» до достижения удельной приемистости 0,5 м3/(ч·МПа). Для проведения работ использовали низкомодульное жидкое стекло, выпускаемое по ГОСТ 13078-81 «Стекло натриевое жидкое», а в качестве отверждающей жидкости использовали водный раствор хлористого кальция плотностью 1,30-1,38 г/см (хлорид кальция ГОСТ 450-77). Определили удельную приемистость зоны водопритока:Example 3. Perform, as example 1. The specific injectivity of the zone of water inflow of 3.5 m 3 / (h · MPa), the well is flooded with mineralized water with a density of 1100-1150 kg / m 3 . They made an injection of a waterproofing composition according to the scheme “buffer - an aqueous solution of calcium chloride — buffer — low-modulus liquid glass — buffer” until a specific injection rate of 0.5 m 3 / (h · MPa) was achieved. For work, low-modulus liquid glass manufactured according to GOST 13078-81 “Sodium liquid glass” was used, and an aqueous solution of calcium chloride with a density of 1.30-1.38 g / cm (calcium chloride GOST 450-77) was used as curing liquid. The specific injectivity of the water inflow zone was determined:

- при максимальном расходе 1,6 л/сек приемистость - 140 м3/сут при давлении 11,5 МПа. Удельная приемистость - 0,5 м3/ч·МПа;- at a maximum flow rate of 1.6 l / s, the throttle response is 140 m 3 / day at a pressure of 11.5 MPa. Specific throttle response - 0.5 m 3 / h · MPa;

- при минимальном расходе 0,7 л/сек приемистость - 60 м3/сут при давлении 7,0 МПа. Удельная приемистость - 0,35 м3/ч·МПа. Объем цементной суспензии составил 1 м3. Приготовили цементную суспензию, состоящую из портландцемента тампонажного в количестве 35% (0,35 м3) от общего объема цементной суспензии и суспензии из микроцемента в количестве 65% (0,65 м3) от общего объема цементной суспензии. Закачали цементную суспензию, продавили и произвели срезку аналогично примеру 1.- at a minimum flow rate of 0.7 l / s, the throttle response is 60 m 3 / day at a pressure of 7.0 MPa. The specific throttle response is 0.35 m 3 / h · MPa. The volume of cement slurry was 1 m 3 . A cement slurry was prepared consisting of Portland cement cement in the amount of 35% (0.35 m 3 ) of the total volume of the cement slurry and a suspension of microcement in the amount of 65% (0.65 m 3 ) of the total volume of the cement slurry. The cement slurry was pumped, pushed and cut as in example 1.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность цементирования зон водопритока в скважинах за счет перераспределения направления движения цементной суспензии, увеличения охвата цементирования зон водопритока при одновременной экономии цементной суспензии, а также исключить повторные работы по цементированию зон водопритока.The proposed method allows to increase the efficiency of cementing water inflow zones in wells by redistributing the direction of movement of cement slurry, increasing the coverage of cementing water inflow zones while saving cement slurry, and also eliminating repeated work on cementing water inflow zones.

Claims (1)

Способ цементирования зон водопритока скважин, включающий спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб, установку открытого конца насосно-компрессорных труб выше зоны водопритока, определение удельной приемистости, приготовление, закачку и продавку цементной суспензии, промывку остатков цементной суспензии и оставление на время ожидания затвердевания цементной суспензии, отличающийся тем, что определяют удельную приемистость зоны водопритока на двух режимах работы насосного агрегата, при удельной приемистости более 2 м3/(ч·МПа) закачивают последовательно буферную жидкость, водоизоляционную композицию до достижения удельной приемистости 0,5-2 м3/(ч·МПа), затем в зависимости от удельной приемистости зоны водопритока определяют общий объем цементной суспензии, одновременно готовят цементную суспензию, состоящую из суспензии портландцемента тампонажного в количестве 35% от общего объема цементной суспензии и суспензии из микроцмента в количестве 65% от общего объема цементной суспензии, при удельной приемистости зоны водопритока 0,5-2 м3/(ч·МПа) закачивают последовательно буферную жидкость, цементную суспензию из микроцемента, цементную суспензию из портландцемента тампонажного, затем увеличивают расход и давление закачки до предельно допустимого давления на эксплуатационную колонну и при таком расходе, не снижая давления, производят продавку буферной жидкости и всего объема цементной суспензии из микроцемента, затем уменьшают расход и давление закачки до минимально возможного, при котором скважина продолжает принимать, и продавливают цементную суспензию из портландцемента тампонажного в зону водопритока до получения нулевой приемистости, продавку останавливают и производят технологическую выдержку, далее осуществляют промывку остатков цементной суспензии из портландцемента тампонажного с противодавлением, равным конечному давлению продавки цементной суспензии из портландцемента тампонажного в зону водопритока. A method of cementing water inflow zones of wells, including lowering the tubing string into the well, installing the open end of the tubing above the water inflow zone, determining the specific injectivity, preparing, injecting and selling cement slurry, flushing the cement slurry residues and leaving the cement slurry to wait suspension, characterized in that the water inflow determining the specific pickup area on the two modes of operation of the pump unit, at a weight pickup of more than 2 m 3 / (h · Pa) is injected sequentially buffer liquid waterproofing composition to achieve specific pickup 0.5-2 m 3 / (h · MPa), then depending on the specific water inflow zone injectivity determine the total amount of cement slurry, while preparing a cement slurry consisting of a suspension of Portland cement grouting in the amount of 35% of the total volume of the cement slurry and suspension from microcement in the amount of 65% of the total volume of the cement slurry, with a specific injectivity of the zone of water inflow of 0.5-2 m 3 / (h · MPa) is pumped after buffer fluid, cement slurry from microcement, cement slurry from Portland cement grouting, then increase the flow rate and injection pressure to the maximum permissible pressure on the production string and at this flow rate, without reducing the pressure, squeeze the buffer fluid and the entire volume of the cement slurry from microcement, then reduce the flow rate and injection pressure to the minimum possible, at which the well continues to receive, and push the cement slurry from Portland cement cement into the water inflow zone until zero injectivity is obtained, the discharging is stopped and technological exposure is carried out, then the residues of the cement slurry from Portland cement grouting are washed with a backpressure equal to the final pressure of the cement slurry from Portland cement grouting to the water inflow zone.
RU2013142417/03A 2013-09-17 2013-09-17 Water inflow zones cementing method RU2533997C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013142417/03A RU2533997C1 (en) 2013-09-17 2013-09-17 Water inflow zones cementing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013142417/03A RU2533997C1 (en) 2013-09-17 2013-09-17 Water inflow zones cementing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2533997C1 true RU2533997C1 (en) 2014-11-27

Family

ID=53382906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013142417/03A RU2533997C1 (en) 2013-09-17 2013-09-17 Water inflow zones cementing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533997C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116514508A (en) * 2023-04-14 2023-08-01 长沙矿山研究院有限责任公司 Ultra-high water double-slurry grouting material and grouting process and equipment
RU2823955C1 (en) * 2023-12-19 2024-07-30 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of cementing casing string in well

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4031958A (en) * 1975-06-13 1977-06-28 Union Oil Company Of California Plugging of water-producing zones in a subterranean formation
RU2183724C2 (en) * 2000-07-04 2002-06-20 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" Method of recovery of bottom-hole formation zone of gas well
RU2273722C2 (en) * 2004-03-18 2006-04-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for water inflow isolation in non-cased horizontal part of production well bore
RU2288351C1 (en) * 2005-05-25 2006-11-27 Закрытое акционерное общество "Октопус" Method for making a bottomhole filter
RU2297515C2 (en) * 2005-06-30 2007-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well cementing method for well repair
RU2412333C1 (en) * 2010-04-15 2011-02-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Procedure for recovery of tightness in flow string of well

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4031958A (en) * 1975-06-13 1977-06-28 Union Oil Company Of California Plugging of water-producing zones in a subterranean formation
RU2183724C2 (en) * 2000-07-04 2002-06-20 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" Method of recovery of bottom-hole formation zone of gas well
RU2273722C2 (en) * 2004-03-18 2006-04-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for water inflow isolation in non-cased horizontal part of production well bore
RU2288351C1 (en) * 2005-05-25 2006-11-27 Закрытое акционерное общество "Октопус" Method for making a bottomhole filter
RU2297515C2 (en) * 2005-06-30 2007-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Well cementing method for well repair
RU2412333C1 (en) * 2010-04-15 2011-02-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Procedure for recovery of tightness in flow string of well

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 1581-96. Портландцементы тампонажные. ТУ. -М; Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве(МНТКС), 2008. . *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116514508A (en) * 2023-04-14 2023-08-01 长沙矿山研究院有限责任公司 Ultra-high water double-slurry grouting material and grouting process and equipment
CN116514508B (en) * 2023-04-14 2024-05-28 长沙矿山研究院有限责任公司 Ultra-high water double-slurry grouting material and grouting process and equipment
RU2823955C1 (en) * 2023-12-19 2024-07-30 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of cementing casing string in well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2656266C2 (en) Method for treating a subterranean formation with a mortar slurry with the possibility of formation of a permeable layer of hardened mortar slurry
CA2934633C (en) Transportation and delivery of set-delayed cement compositions
RU2621818C1 (en) Slaked lime fluidity in compositions with delayed setting and other composition capable of solidifying
CN102434124A (en) Successive-compounding-process based plugging method for well drilling
RU2635310C1 (en) Hardening compositions containing cement dust, and methods for their application
CN105199685B (en) Induced crack leakage-proof and plugging water-based drilling fluid
AU2015390249B2 (en) Fracture having a bottom portion of reduced permeability and a top portion having a higher permeability
NO20160147A1 (en) Cement blends including inert microparticles
US11434410B2 (en) Methods of making and using a wellbore servicing fluid for controlling losses in permeable zones
CN101135237B (en) Method for preparing down-hole gel valve and construction method thereof
US10450494B2 (en) Cement slurries for well bores
RU2571474C1 (en) Water inflow shutoff method in fractured carbonate reservoirs
CN106479462A (en) A kind of blocking agent and preparation method thereof and oil well casing leak stopping envelope alter method
RU2533997C1 (en) Water inflow zones cementing method
US20160208567A1 (en) Methods For Servicing Subterranean Wells
RU2720025C1 (en) Casing string cementing method in well
RU2340761C1 (en) Method of elimination of leakage of producing well column
RU2425957C1 (en) Isolation method of water influx to well
RU2323325C2 (en) Isolation method for theft zone of reservoir
RU2823955C1 (en) Method of cementing casing string in well
CN112696178A (en) Sand prevention and precipitation method for high-water-content oil well
RU2512150C2 (en) Compound method for oil displacement out of bed by water-alternated-gas injection with use of well-head ejectors
RU2398095C1 (en) Method for string cementing in well using cement mortar with erosion properties
CN111087994A (en) Multistage particle mesh cementing wall-repairing working solution and preparation and construction method thereof
RU2768569C1 (en) Method for isolating loss zones when drilling wells