RU2693623C1 - Способ ликвидации скважин - Google Patents

Способ ликвидации скважин Download PDF

Info

Publication number
RU2693623C1
RU2693623C1 RU2018126251A RU2018126251A RU2693623C1 RU 2693623 C1 RU2693623 C1 RU 2693623C1 RU 2018126251 A RU2018126251 A RU 2018126251A RU 2018126251 A RU2018126251 A RU 2018126251A RU 2693623 C1 RU2693623 C1 RU 2693623C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wells
pressure
cement
elimination
mixture
Prior art date
Application number
RU2018126251A
Other languages
English (en)
Inventor
Альберт Петрович Васильев
Николай Михайлович Лебедев
Николай Корнеевич Приходько
Марк Львович Глинский
Андрей Всеволодович Глаголев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Александра-Плюс"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Александра-Плюс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Александра-Плюс"
Priority to RU2018126251A priority Critical patent/RU2693623C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2693623C1 publication Critical patent/RU2693623C1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области горного дела, а именно к ликвидации скважин различного назначения. Технический результат - повышение надежности ликвидации скважин различного назначения за счет возможности создания прочного водоупорного экрана как внутри скважины, так и за ее пределами - в затрубном пространстве и водоупорном слое. Способ включает установку цементного моста, перфорацию обсадной колонны, закачку тампонажной смеси под давлением ниже давления гидроразрыва для создания изолирующего экрана. При ликвидации нефтяных и газовых скважин, а также скважин с радиоактивными, опасными отходами изолирующий экран сооружают в интервале залегания водоупора посредством перфорации обсадной колонны перфоратором, обеспечивающим создание в горных породах каналов диаметром до 2 см, длиной до 1 м. В последующем осуществляют закачку пластичной твердеющей тампонажной смеси, содержащей в качестве основы 70-75 мас. % порошка бентонитовой глины, при давлении, равном 0,8-0,9 давления гидроразрыва пласта. В процессе закачки пластичной твердеющей тампонажной смеси на нее воздействуют механическими колебаниями в диапазоне 18-27 кГц. 2 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к области горного дела, а именно к ликвидации скважин различного назначения.
Госгортехнадзором России, упраздненным 20.05.2004 г., определен способ ликвидации скважин, включающий установку цементных мостов в стволе скважины и оборудование устья скважины заглушкой или колонной головкой с задвижкой (Инструкция о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудовании их устьев и стволов. РД 08-347-00. Утв. постановлением Госгортехнадзора России от 22.03.2000, №10).
Недостаток известного способа заключается в том, что не исключается возможность образования заколонных перетоков пластовых флюидов. Известно, что со временем металл обсадной колонны и цементный стакан за колонной постепенно разрушаются из-за коррозии, механических нагрузок и других причин. Разрушение этих искусственных материалов и появление в скважинах открытых каналов является неизбежным. Поскольку приведенные давления в пластах различаются практически всегда, то в результате образования в ликвидированной скважине открытого канала создаются условия для экологически опасных перетоков пластовых флюидов (Смирнов В.И. Ликвидированные нефтяные скважины - глобальная экологическая угроза природной среде // Геоэкология. 2000. №4. С. 331-333).
Особую опасность представляют межпластовые перетоки флюидов в скважинах, на забое которых были проведены подземные ядерные взрывы в мирных целях в различных областях горной промышленности (Мирные ядерные взрывы: обеспечение общей и радиационной безопасности при их проведении: монография / Колл. авторов под рук. В.А. Логачева. - М.: Изд. AT, 2001. - 519 с.). В данном случае опасность усугубляется тем, что под воздействием ударной волны возможно растрескивание цементного камня за обсадной колонной. Кроме того, при возникновении межпластовых перетоков возможен вынос радиоактивных продуктов из зоны взрыва, как в другие водоносные горизонты, так и на земную поверхность. В результате для будущих поколений могут быть безвозвратно утеряны углеводороды или минеральное сырье, произойдет изменение сложившегося природного поля давлений в недрах с вероятными неблагоприятными последствиями, загрязнение природной среды и другое.
Отмеченные недостатки частично устранены в способе ликвидации скважин, включающем установку трех цементных мостов, перфорацию колонны в интервале залегания высокопластичной породы и понижение давления в стволе скважины для заполнения ствола скважины высокопластичной породой (RU 2074308, МПК Е21В 33/13, опубл. 27.02.1997).
Недостатками известного способа ликвидации скважин являются ограниченная область его использования, недостаточная эффективность в ряде геологических условий, кроме того во многих случаях способ не может быть использован вследствие необходимости создания в скважине очень больших (невыполнимых) депрессий для обеспечения затекания в скважину пластичных пород.
Известен способ ликвидации скважин, в котором определяют величины вертикального и бокового горного давления в пластах по глубине скважины. Определяют размеры поровых каналов пластов и размеры частиц твердых природных материалов, которые могут быть внедрены в поровые каналы пластов, и их количество. Воссоздают условия на отметках размещения пластов, идентичные условиям в неразбуренных окружающих недрах путем заполнения ствола скважины вместо цемента смесями из пластичных природных материалов и частиц твердых природных материалов, инертных по отношению к продукции и породе пластов с объемной плотностью, обеспечивающей формирование давления в стволе скважины, равным горному давлению в пластах за стенкой скважины (RU 2282712, МПК Е21В 33/13, опубл. 27.08.2006).
Недостатком известного решения является отсутствие прямой связи между материалами внутри скважины и в пласте, а также неизбежная деградация стенки обсадной трубы и цемента в затрубье, который всегда присутствует там, особенно в скважинах для проведения мирных взрывов.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является способ ликвидации заколонных перетоков газа в нефтедобывающей скважине, включающий геофизические исследования, перфорацию колонны, закачивание под давлением через перфорационные каналы изолирующего состава, создание в газонасыщенном пласте газоизолирующего многослойного экрана радиусом до 15 м и более, для чего под давлением более 7 МПа, но меньше давления гидроразрыва пласта в газонасыщенный пласт последовательно закачивают в расчете на 1 м толщины пласта воду в количестве, большем или равном 100 м3, затем водный раствор водоизолирующей жидкости, подогретой до температуры 30-50°С, в количестве, большем или равном 3 м2, и цементный раствор в количестве, большем или равном 0,5 м2 (RU 2261981, МПК Е21В 33/13, Е21В 43/32, опубл. 10.10.2005).
Основные недостатки прототипа заключаются в следующем:
Во-первых, поскольку газоизолирующий многослойный экран создается в проницаемом пласте, то флюиды через некоторое время обойдут этот экран. В результате переток пластовых флюидов будет приостановлен на некоторое время, но не прекращен полностью. Кроме того, цемент созданного экрана со временем может утратить свои прочностные и изолирующие свойства.
Во-вторых, отсутствует четкое обоснование давления нагнетания тампонажной смеси. Так, в некоторых скважинах (в зависимости от глубины) давление более 7 МПа может превышать давление гидроразрыва, а в других скважинах, напротив, будет недостаточным для продавливания тампонажной смеси в пласт.
В-третьих, при давлении нагнетания более 7 МПа в некоторых скважинах может произойти разрыв обсадной колонны в произвольном месте с уходом тампонажной смеси в незапланированном интервале.
В-четвертых, не предусматривается размещение тампонажной смеси внутри обсадной колонны, через которую также может происходить переток пластовых жидкостей.
Технический результат заключается в повышении надежности ликвидации скважин различного назначения за счет заполнения пластичной тампонажной смесью каверн и отверстий в водоупорной толще, пустот и трещин в цементном стакане в затрубном пространстве и ствола скважины на высоту не менее 25 м.
Сущность изобретения заключается в том, что способ ликвидации скважин включает установку цементного моста, перфорацию обсадной колонны, закачку тампонажной смеси под давлением ниже давления гидроразрыва для создания изолирующего экрана, который сооружают в интервале залегания водоупора посредством перфорации обсадной колонны перфоратором, обеспечивающим создание в горных породах каналов диаметром до 2 см, длиной до 1 м, с последующей закачкой пластичной тампонажной смеси при давлении равном 0,8-0,9 давления гидроразрыва пласта. Для повышения плотности перфорационных отверстий по окружности обсадной колонны перфоратор спускают многократно с поворотом на заданный угол. Закачку пластичной тампонажной смеси проводят через колонну насосно-компрессорных труб, оборудованную пакером, башмак которой размещают на расстоянии не менее 25 м от интервала перфорации колонны, с вытеснением тампонажной смеси ниже башмака насосно-компрессорных труб. В качестве пластичной тампонажной смеси используют водный раствор смеси, при следующем соотношении компонентов, % от массы сухой смеси:
порошок бентонитовой глины 70-75
цемент остальное
В процессе закачки пластичной тампонажной смеси на нее воздействуют механическими колебаниями в диапазоне 18-27 кГц ультразвуковых колебаний.
Способ осуществляют следующим образом. В скважине, предназначенной к ликвидации, у подошвы водоупора устанавливают цементный мост. После затвердевания цементного моста в скважине в выбранном интервале водоупора посредством перфоратора (например, с помощью высокоэффективного кумулятивного перфоратора многократного использования (RU 98113630, МПК Е21В 43/117, опубл. 20.04.2000) проводят круговую перфорацию обсадной колонны высотой не менее 5-10 м. С целью повышения плотности перфорационных отверстий по окружности обсадной колонны перфоратор спускают многократно с поворотом на заданный угол в зависимости от конкретных геологических условий (свойства породы в пласте, глубина залегания и давления в пласте). Перфоратор из скважины извлекают и спускают в нее колонну насосно-компрессорных труб, оборудованную пакером, башмак которой размещают на расстоянии не менее 25 м выше интервала перфорации, а также с колонной насосно-компрессорных труб спускают ультразвуковой излучатель. Использование насосно-компрессорных труб с пакером необходимо, чтобы предотвратить разрыв обсадной колонны в произвольном месте при высоких давлениях нагнетания тампонажной смеси. Через колонну насосно-компрессорных труб в образовавшиеся отверстия закачивают пластичную тампонажную смесь при давлении равном 0,8-0,9 Рг. При давлении значительно меньше давления гидроразрыва пласта проникновение тампонажной смеси будет недостаточно глубоким, а при давлении свыше давления гидроразрыва пласта может произойти гидроразрыв пласта и образуется лишь один экран малой толщины. Пластичную тампонажную смесь продавливают водой до выхода из башмака насосно-компрессорных труб.
В процессе нагнетания на тампонажную смесь воздействуют механическими колебаниями в диапазоне 18-27 кГц ультразвуковых колебаний. Это позволяет изменить реологические свойства смеси, снизить ее вязкость и тем самым обеспечить наиболее оптимальные условия нагнетания тампонажной смеси в поры пласта.
В результате осуществления способа пластичной тампонажной смесью будут заполнены отверстия в водоупорной толще, пустоты и трещины, образовавшиеся в цементном стакане в затрубном пространстве, и ствол скважины на высоту не менее 25 м. Таким образом, будет обеспечена герметичность как затрубного, так и трубного пространства скважины, что позволит надежно исключить межпластовые перетоки в ликвидированной скважине.
В качестве пластичной тампонажной смеси используется водный раствор смеси порошка бентонитовой глины 70-75% и цемента 25-30% (от сухой смеси). Подбор состава зависит от температуры воды, воздуха и породы.
Небольшое количество цемента в смеси позволит убрать излишнее количество воды из раствора при его затвердевании с образованием монолитного пластичного материала.
Необходимо отметить, что бентонитовая глина характеризуется очень высокими сорбирующими свойствами для радионуклидов, что является существенным при ликвидации скважин, в которых были проведены подземные ядерные взрывы, или скважины, через которые проводилось подземное захоронение радиоактивных отходов.
Добавление воды необходимо для осуществления прокачки, а использование ультразвуковых колебаний позволяет добиться максимальной пластичности.
По сравнению с известным решением заявленное изобретение повышает надежность ликвидации скважин различного назначения за счет того, что создается прочный водоупорный экран как внутри скважины, так и за ее пределами в затрубном пространстве и водоупорном слое.

Claims (3)

1. Способ ликвидации скважин, включающий установку цементного моста, перфорацию обсадной колонны, закачку тампонажной смеси под давлением ниже давления гидроразрыва для создания изолирующего экрана, отличающийся тем, что при ликвидации нефтяных и газовых скважин, а также скважин с радиоактивными, опасными отходами изолирующий экран сооружают в интервале залегания водоупора посредством перфорации обсадной колонны перфоратором, обеспечивающим создание в горных породах каналов диаметром до 2 см, длиной до 1 м, с последующей закачкой пластичной твердеющей тампонажной смеси, содержащей в качестве основы 70-75 мас. % порошка бентонитовой глины, при давлении, равном 0,8-0,9 давления гидроразрыва пласта, при этом в процессе закачки пластичной твердеющей тампонажной смеси на нее воздействуют механическими колебаниями в диапазоне 18-27 кГц.
2. Способ ликвидации скважин по п. 1, отличающийся тем, что для повышения плотности перфорационных отверстий по окружности обсадной колонны перфоратор спускают многократно с поворотом на заданный угол.
3. Способ ликвидации скважин по п. 1, отличающийся тем, что закачку пластичной тампонажной смеси проводят через колонну насосно-компрессорных труб, оборудованную пакером, башмак которой размещают на расстоянии не менее 25 м от интервала перфорации колонны, с вытеснением тампонажной смеси ниже башмака насосно-компрессорных труб.
RU2018126251A 2018-07-16 2018-07-16 Способ ликвидации скважин RU2693623C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126251A RU2693623C1 (ru) 2018-07-16 2018-07-16 Способ ликвидации скважин

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018126251A RU2693623C1 (ru) 2018-07-16 2018-07-16 Способ ликвидации скважин

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693623C1 true RU2693623C1 (ru) 2019-07-03

Family

ID=67251881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018126251A RU2693623C1 (ru) 2018-07-16 2018-07-16 Способ ликвидации скважин

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2693623C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114427374A (zh) * 2020-09-21 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种用于断溶体油藏的井组协同控水方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3490535A (en) * 1968-06-17 1970-01-20 Mobil Oil Corp Formation of plugs within wells
RU2074308C1 (ru) * 1994-07-04 1997-02-27 Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "Бурсервис" Способ ликвидации скважин
RU2261981C1 (ru) * 2004-07-16 2005-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" Способ ликвидации заколонных перетоков газа в нефтедобывающей скважине
RU2282712C2 (ru) * 2004-07-01 2006-08-27 Виталий Иванович Смирнов Способ ликвидации скважины
RU2499127C1 (ru) * 2012-08-15 2013-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") Способ ликвидации скважины
RU2530003C1 (ru) * 2013-06-24 2014-10-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ ликвидации скважины
RU2534309C1 (ru) * 2013-08-13 2014-11-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ ликвидации скважины

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3490535A (en) * 1968-06-17 1970-01-20 Mobil Oil Corp Formation of plugs within wells
RU2074308C1 (ru) * 1994-07-04 1997-02-27 Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "Бурсервис" Способ ликвидации скважин
RU2282712C2 (ru) * 2004-07-01 2006-08-27 Виталий Иванович Смирнов Способ ликвидации скважины
RU2261981C1 (ru) * 2004-07-16 2005-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" Способ ликвидации заколонных перетоков газа в нефтедобывающей скважине
RU2499127C1 (ru) * 2012-08-15 2013-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") Способ ликвидации скважины
RU2530003C1 (ru) * 2013-06-24 2014-10-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ ликвидации скважины
RU2534309C1 (ru) * 2013-08-13 2014-11-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ ликвидации скважины

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114427374A (zh) * 2020-09-21 2022-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种用于断溶体油藏的井组协同控水方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108999634B (zh) 地面钻孔实现水害防治和地表沉降控制的一孔多用方法
AU2020101047A4 (en) Method for filling underground cavity in bedrock by grouting and hydraulic filling device
RU2359115C2 (ru) Управление по нескольким азимутам вертикальными трещинами, возникающими при гидравлических разрывах в рыхлых или слабосцементированных осадочных породах
US5358047A (en) Fracturing with foamed cement
US7882895B2 (en) Method for impulse stimulation of oil and gas well production
CN106761852B (zh) 广域水下煤岩深孔承压微爆注浆堵水方法
US3118501A (en) Means for perforating and fracturing earth formations
RU2544343C1 (ru) Способ гидроразрыва низкопроницаемого пласта с глинистыми прослоями и подошвенной водой
AU2015202948B2 (en) Oil and Gas Well and Field Integrity Protection System
ITMI952418A1 (it) Metodo per l'esclusione sotterranea di fluidi
CA2970650C (en) Establishing control of oil and gas producing well bore through application of self-degrading particulates
US3838736A (en) Tight oil or gas formation fracturing process
CN209100019U (zh) 一种基于中深层砂岩热储的地热回灌井成井结构
CN106246188A (zh) 地层沉降变形协调的防治煤矿立井井筒变形破坏的系统及方法
RU2630519C1 (ru) Способ строительства скважины в осложненных условиях
US20220178221A1 (en) Fluid Barriers For Dissolvable Plugs
RU2693623C1 (ru) Способ ликвидации скважин
US5484018A (en) Method for accessing bypassed production zones
US3674089A (en) Method for stimulating hydrocarbon-bearing formations
RU2578095C1 (ru) Способ изоляции притока вод в необсаженном горизонтальном участке ствола добывающей скважины
CN206246122U (zh) 地层沉降变形协调的防治煤矿立井井筒变形破坏的系统
RU2746918C2 (ru) Способ ликвидации подземных хранилищ пластового углеводородного сырья с резервуарами, сооружаемыми в каменной соли и других горных породах, в том числе многолетнемерзлых, а также в природнообразующихся карстовых пустотах
US3020954A (en) Method of fracturing in wells
Rodvelt Vertical well construction and hydraulic fracturing for CBM completions
RU2348793C1 (ru) Способ герметизации скважины подземного резервуара, заполненного рассолом