SU1002526A1 - Method of cementing wells - Google Patents

Method of cementing wells Download PDF

Info

Publication number
SU1002526A1
SU1002526A1 SU813323650A SU3323650A SU1002526A1 SU 1002526 A1 SU1002526 A1 SU 1002526A1 SU 813323650 A SU813323650 A SU 813323650A SU 3323650 A SU3323650 A SU 3323650A SU 1002526 A1 SU1002526 A1 SU 1002526A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
annulus
cement
annular space
fluid
level
Prior art date
Application number
SU813323650A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Сергеевич Пупков
Валерий Павлович Гнездов
Original Assignee
Сахалинский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Газовой Промышленности
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 Сахалинский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Газовой Промышленности filed Critical Сахалинский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Газовой Промышленности
Priority to SU813323650A priority Critical patent/SU1002526A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1002526A1 publication Critical patent/SU1002526A1/en

Links

Landscapes

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

Description

Изобретение относитс  к креплению нефт ных и газовых скважин, в частности к цементированию колонн в скважинах с неизолированными зона ми низких давлений. Известен способ цементировани  скважин, содержа1дах неизолированные зоны низкого давлени , заключающийс  в применении тампонажных растворов пониженной плотности с использованием наполнителей, например вспученный перлитовый песок или обо женный диатомовый песок или перлит или пламилон и пр. tilНедостатком известного способа   л етс  то, что применение облегчак ц добавок в значительной мере усложн ет производство в жущих и заготов ку тампонажных смесей, кроме того, они значительно снижают прочность образующегос  цементного камн . Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ цементировани  сква жин, включающий спуск обсадных колонн в скважину, заполненную промыв ной жидкостью и закачку тампонажного раствора в заколонное пространст во до расчетной высоты С2. Однако данный способ ограничен в применении, так как длтэ; осуществл ни  его все же требуетс  создание в затрубном пространстве гидростатического давлени , превышающего допускаемое давление при бурении. Действительно , в начальный момент цементировани , когда закачивают цементный раствор, скважина заполнена полностью и каждые 100 м цементного раствора вызывают увели ние стат .ического давлени  примерно на 7 кгс/см г так как разность в плотност х промывочной жидкости и тампонажного раствора нормальной плотности составл ет 0,7 г/см. Поэтому еще до осуществлени  продавки промывочной жидкостью возможно такое превышение давлени / которое может вызвать гидравлический разрыв пласта , вплоть до катастрофического поглощени . Следовательно, известный способ возможен только при небольших количествах используемого цемента . Цель изобретени  - повышение эффективности цементировани  скважин с неизолированными зонами низкого давлени  при применении тампонажных растворов нормальной плотности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе цементировани The invention relates to the fastening of oil and gas wells, in particular to the cementing of columns in wells with non-isolated low pressure zones. A well-known method of cementing wells, including low-pressure uninsulated zones, involves the use of lower density cement slurries using fillers, for example expanded perlite sand or diatom sand or perlite or plasmilon, etc. til The disadvantage of the known method is that the use of lightweight additives It significantly complicates the production of cement mixtures for dwelling and logging, in addition, they significantly reduce the strength of the resulting cement stone. Closest to the invention is a method of cementing wells, including the descent of casing strings into a well filled with washing liquid and injection of cement slurry into the annulus to the calculated height C2. However, this method is limited in use, as for those; nevertheless, it is still necessary to create in the annulus a hydrostatic pressure exceeding the permissible pressure during drilling. Indeed, at the initial moment of cementing, when cement mortar is pumped in, the well is completely filled and every 100 m of cement mortar causes an increase in the static pressure of about 7 kgf / cm g, since the difference in density of the flushing fluid and cement slurry of normal density is 0.7 g / cm. Therefore, even before pushing with flushing fluid, such an excess of pressure (which can cause hydraulic fracturing, up to catastrophic absorption) is possible. Therefore, the known method is possible only with small amounts of cement used. The purpose of the invention is to increase the efficiency of cementing wells with non-isolated low pressure zones when using cement slurries of normal density. The goal is achieved by the fact that in the method of cementing

скважин, включающем спуск обсадных колонн в скважину, заполненную промывочной жидкостью, и закачку тампонажного раствора в заколонное пространство до расчетной высоты, перед закачкой тампонажного раствора в заколонном пространстве снижают уровень пролслвочной жидкости на величину гидростатического Давлени , равного перепаду давлени , вызываемого разностью плотностей скважинной жидкости и тампонажного раствора, причем уровень промывочной жидкости )снижают путем ее перепуска из заколонного пространства в обсадную колонну, которую во врем  спуска заполн ют частично с оставлением объема незаполненной части колонны/ эквивалентного объему заколонного пространства от усть  до глубины снижени  уровн  промывочной жидкости, при этом объем незаполненной части колонны отсекают диафрагмой, которую устанавливают в колонне во врем  ее спуска, а перед перепуском промывочной жидкости из заколонного пространства в обсадную колонну диафрагму разрушают.wells, including casing in a well filled with flushing fluid, and pumping the cement slurry into the annulus to the calculated height, before pumping the cement slurry into the annulus, reduce the level of propella fluid by an amount of hydrostatic pressure equal to the pressure difference caused by the difference in well density cement slurry, and the level of washing fluid) is reduced by bypassing it from the annulus into the casing, which During the descent, partially filled up, leaving the volume of the empty part of the column / equivalent to the volume of the annular space from the mouth to the depth of decrease of the flushing liquid, the volume of the empty part of the column is cut off with a diaphragm, which is installed in the column during its descent, and before flushing the washing liquid from the annular space in the casing diaphragm destroy.

На фиг. 1-4 изображена последовательность осуществлени  операций по предлагаемому способу.FIG. 1-4 depict the sequence of operations for the proposed method.

В скважину глубиной L спускают обсадную колонну на длину L и устанавливают во внутренней полости труб глухую чугунную диафрагму, разцепл ющую нижнюю часть полости от верхней. В дальнейшем остальную верхнюю часть колонны труб L2 допускают, оставл   ее незаполненной промывочной жидкостью (фиг. 1). При этом объем незаполненной полости должен быть равен объему скважины на длине, равной необходимому снижению уровн  в затрубном пространстве (за вычетом объема тела труб на той же длине ).A casing is put into the well L with a depth of L for a length L and a blind cast-iron diaphragm disengaging the lower part of the cavity from the upper one is installed in the internal cavity of the pipes. In the future, the rest of the upper part of the column of pipes L2 is allowed, leaving it unfilled with a washing liquid (Fig. 1). At the same time, the volume of the empty cavity should be equal to the volume of the well at a length equal to the required reduction in the annulus space (minus the volume of the pipe body at the same length).

В порожнюю колонну сбрасывают стальной шток, который, пада  на диафрагму , разрушает ее. Происходит сообщение трубного пространства с заколонным (кольцевь и ) и уровень в последнем снижаетс  до глубины Н(фиг.2An empty column dumps a steel rod, which, falling on the diaphragm, destroys it. The tube space communicates with the annular (ring and) and the level in the latter decreases to a depth H (Fig.

В затрубное пространство закачивают тампонажный раствор нормальной плотности, занимающий необходимую высоту Н,. При составное давление тампонажного раствора и промывочной жидкости затрубного пространства высотой L - (Н + Н2) равно давлению прс 1ывочной жидкости в полностью заполненных трубах на длине L, т.е. равно гидростатическому давлению , допуска эмому при бурении (фиг. 3).A cement slurry of normal density, occupying the required height H, is pumped into the annular space. When the composite pressure of the cement slurry and washing fluid in the annulus with a height L - (H + H2) is equal to the pressure of the washing fluid in the fully filled pipes on the length L, i.e. equal to the hydrostatic pressure, tolerance of the emoma during drilling (Fig. 3).

Б затрубное пространство закачивают продавочную жидкость, с равной промывочной жидкости плотностью вB. The annular space is injected with a squeezing fluid, with an equal flushing fluid density of

объеме промывочной жидкости кольце вого пространства от баимака колонны до нижней границы тампонажного раствора в его положении на фиг.З. При этом промывочна  жидкость из 5 труб посто нно выдавливаетс , а уровень в затрубном пространстве поддерживаетс  равным Н (по закону сообщающихс  сосудов).the volume of the rinse fluid of the annular space from the baimak column to the lower boundary of the cement slurry in its position in FIG. In this case, the flushing fluid from the 5 tubes is constantly squeezed out, and the level in the annulus is maintained at H (according to the law of communicating vessels).

После закачки расчетного количест0 ва продавочной жидкости тампонажныйраствор входит в башмак обсадной колонны , равенство давлений в трубном (промывочной жидкости) и в затрубном (составного столба тампонажного раст5 вора и промывочной жидкости) сохран етс  и процесс цементировани  заканчиваетс  (фиг. 4),After injection of the estimated amount of the squeezing fluid, the cementing solution enters the casing shoe, the pressure in the pipe (washing liquid) and the annular (the composite column of cement and the washing liquid) is equal and the cementing process ends (Fig. 4),

Если требуетс  подъем тампонажного раствора до усть , то после твер0 рзени  цементного камн , закаченного ш первой стадии, но без продавки промывочной жидкостью, провод т вторую стадию цементировани , при которой в открытое и незаполненное кольце5 вое пространство закачиваетс  недостающее количество тампонажного раствора.If a rise in cement slurry is required to the mouth, after hardening the cement stone injected in the first stage, but without being pumped with washing liquid, the second cementing stage is carried out, in which the missing amount of cement slurry is pumped into the open and unfilled ring.

Пример . Цементируют эксплуатационную колонну диаметром 146 мм, перекрывающую в стволе диа1 1етром 215,9 мм пласт низкого давлени , наход щийс  в призабойной зоне на глубине 1500 м и выдерживающий при бурении гидростатическое давление промывочной жидкос5 ти плотностью 1,15 г/см. Цементирование провод т тампонажньпи раствором из портландцемента плотностью 1,85 г/см с подъемом его на 500м от башмака колонны.An example. The production column with a diameter of 146 mm, which overlaps a low-pressure reservoir with a diameter of 215.9 mm in the wellbore zone at a depth of 1500 m and maintains the hydrostatic pressure of the flushing fluid with a density of 1.15 g / cm while drilling, is cemented. Cementation is carried out with a cement solution of Portland cement with a density of 1.85 g / cm with a rise of 500 m from the column shoe.

0 Определ ют перепад давлени  от разности плотностей тампонажного раствора и промывочной жидкости на высоте подъема тампонажного раствора за колонной0 Determine the pressure drop from the difference in density between the cement slurry and the washing liquid at the height of the cement slurry behind the column.

5 лР 0,1(1,85 - 1,15)-500 35 кгс/см, I5 lR 0.1 (1.85 - 1.15) -500 35 kgf / cm, I

Определ ют снижение уровн  промывочной жидкости в затрубном пространства , компенаирующее перепад 0 давлени  от заполнени  500 м затрубного пространства тампонажным растворомThe decrease in the level of flushing fluid in the annulus is determined, compensating for the pressure drop from filling 500 m of the annulus with cement slurry.

10-3510-35

300 м. 300 m

Н H

Т7Г5T7G5

Определ ют длину верхней части обсадной колонны (выше диаграммы), внутреннюю полость которой не заполн ют промывочной жидкостью при спуске в скважину (толщина стенкиThe length of the upper part of the casing string (above the diagram) is determined, the internal cavity of which is not filled with the flushing fluid during the descent into the well (wall thickness

обсадных труб 10 мм).casing 10 mm).

- 3000,(0, 0,126) Lgr0,12ё- 3000, (0, 0.126) Lgr0.12ё

Claims (2)

780 м. Следовательно, после спуска 720 обсадных труб (L) в их внутренней полости устанавливают диафрагму, а верхние 780 м спускают порожними. После спуска колонны до забо  . 1500 м сбрасывают шток, диафрагма разрушаетс , и жидкость из затрубного пространства перетекает в труб Ное. Уровень в затрубном снижаетс  на 300 м. Затвор ют 12,4 тс цемента, необходимых дл  заполнени  500 м коль цевого пространства из расчета, что дл  приготовлени  1.м тампонажного раствора плотностью 1,85 г/смЗ требуетс  примерно 1,25 тс цемента. Q 0.,785-(0, 0,146)5.00-1,25 12,4 тс. Закачивают тампонажный раствор в затрубное пространство и верхн   гр ница его занимает уровень в затрубном на рассто нии 300 м от усть . При этом в процессе всей закачки .гидростатическое давление в затрубнем не превышает гидростатическое давление промывочной жидкости в трубах и, следовательно, то, что было при бурении. Закачивают в затрубное пространство 14 м продавочной жидкости плотностью 1,15 г/см из расчета .f Л. jb j av/ л. f л, , л / ti. J 4,v -х.« х V 0,785-(О,,146).700 14 м. Тампонс1жный раствор при этом перемещаетс  в затрубном в необходимый интервал (нижн   граница в башмак колонны, а верхн   - на высоту 500 м от башмака) . Уровень промавоч ной жидкости в затрубном пространст ве остаетс  на глубине 300 м от усть , гидростатическое давление в трубах и в кольцевом пространстве становитс  равным,и процесс цементировани  заканчиваетс . Таким образом, применение предла гаемого способа позвол ет проводить цементирование без превьииени  гидростатического давлени  на пласт низкого давлени  против имевшего место при бурении скважин. В свою очередь это позвол ет исключить осложнени  (поглощени , гидроразрывы ) при цементировании пластов с низким давлением с использованием тампонажных растворов нормальной плотности и способствует повышению качества креплени . Формула изобретени  1.Способ цементировани  скважин включающий спуск обсадных колонн в скважину, заполненную промывочной жидкостью, и закачку тампонажного раствора в заколонное пространство до расчетной высотj, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности цементировани  скважин с неизолированными зонами низкого давлени  при применении тгалпонажных растворов нормальной плотности , перед закачкой тампонажного раствора в заколонном пространстве снижают уровень промывочной жидкости на величину гидростатичбского давлени , равного перепаду давлени , вызываемого разностью плотностей скважинной жидкости и Т 1мпонажного раствора, причем уровень промывочной жидкости снижают путем ее перепуска из заколонного пространства в обсадную колонну, которую во врем  спуска заполн ют частично с оставлением объема незаполненной части колонны, эквивалентного объему заколонного пространства от усть  до глубины снижени  уровн  промывочной жидкости. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что объем незапол ; н емой части колонны отсекают диафрагмой , которую устанавливают,в колонне во врем  ее спуска, а перед перепусксм промывочной жидкости из заколонного пространства в об садную колонну диафрагму разрушают. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Луценко Н.А. и др. Тампонажные растворы пониженной плотности. М., Недра, 1972, с. 5-13.  780 m. Therefore, after the descent of 720 casing pipes (L) a diaphragm is installed in their internal cavity, and the upper 780 m are lowered empty. After the descent of the column to the slab 1500 m dump the rod, the diaphragm collapses, and fluid from the annulus flows into Noah's pipes. The level in the annulus decreases by 300 m. 12.4 tons of cement is required to fill the 500 m annular space to fill it, on the basis that about 1.85 tons of cement is required to prepare a 1.m cement slurry with a density of 1.85 g / cm3. Q 0., 785- (0, 0.146) 5.00-1.25 12.4 tf. The cement slurry is pumped into the annulus and its upper layer occupies the level in the annulus at a distance of 300 m from the mouth. At the same time, during the entire injection, the hydrostatic pressure in the annular gas does not exceed the hydrostatic pressure of the flushing fluid in the pipes and, consequently, what happened during the drilling. Pumped into the annulus 14 m squeezing fluid density of 1.15 g / cm at the rate of .f L. jb j av / l. f l, l / ti. J 4, v-x. X V 0.785- (O ,, 146) .700 14 m. In this case, the tampon solution moves in the annular space to the required interval (lower limit to the column shoe, and upper one to a height of 500 m from the shoe) . The level of the production fluid in the annular space remains at a depth of 300 m from the mouth, the hydrostatic pressure in the pipes and in the annular space becomes equal, and the cementing process ends. Thus, the application of the proposed method allows cementing to be carried out without exceeding the hydrostatic pressure on the low pressure formation against that which occurred during the drilling of wells. In turn, this allows to eliminate complications (absorption, fracturing) when cementing low pressure formations using cement slurries of normal density and contributes to an increase in the quality of attachment. Claim 1. The method of cementing wells, including the descent of casing in a well filled with flushing fluid, and injection of cement slurry into the annular space to the calculated height, so that, with the aim of improving the efficiency of cementing wells low-pressure non-isolated zones when using normal-density cement solutions, before injection of cement slurry in the annular space, reduce the level of washing liquid by the amount of hydrostatic pressure It is equal to the pressure drop caused by the difference in the densities of the well fluid and the T 1 slurry solution, and the level of flushing fluid is reduced by bypassing it from the annulus to the casing, which is partially filled during descent, leaving the volume of the unfilled portion equivalent to Set to the depth of the flushing fluid level. 2. A method according to claim 1, characterized in that the volume is uncapitalized; The core of the column is cut off with a diaphragm, which is installed in the column during its descent, and before re-running the washing liquid from the annular space into the outer column, the diaphragm is destroyed. Sources of information taken into account during the examination 1.N. Lutsenko and others. Tampon solutions of low density. M., Nedra, 1972, p. 5-13. 2.Авторское свидетельство СССР : 594300, кл. Е 21 В 33/14, 1978 ( прототип ).2. Authors certificate of the USSR: 594300, cl. E 21 V 33/14, 1978 (prototype). dJvi.fdJvi.f Фе/г.Fe / g. у.y I I
SU813323650A 1981-07-27 1981-07-27 Method of cementing wells SU1002526A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813323650A SU1002526A1 (en) 1981-07-27 1981-07-27 Method of cementing wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813323650A SU1002526A1 (en) 1981-07-27 1981-07-27 Method of cementing wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1002526A1 true SU1002526A1 (en) 1983-03-07

Family

ID=20971409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813323650A SU1002526A1 (en) 1981-07-27 1981-07-27 Method of cementing wells

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1002526A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3709298A (en) Sand pack-aided formation sand consolidation
US5332037A (en) Squeeze cementing method for wells
US5348093A (en) Cementing systems for oil wells
US7231975B2 (en) Borehole stabilisation
US5842518A (en) Method for drilling a well in unconsolidated and/or abnormally pressured formations
US3327783A (en) Consolidation in incompetent stratum
SU1002526A1 (en) Method of cementing wells
EA008134B1 (en) Continuous monobore liquid lining system
RU2183724C2 (en) Method of recovery of bottom-hole formation zone of gas well
US3587741A (en) Hydraulic formation packing
RU2196878C2 (en) Method of shutoff of water inflow over cementing annular space in operation of oil and gas wells
RU2067158C1 (en) Method for reverse cementing of casing in well
RU2057904C1 (en) Method of borehole fixing
SU1659626A1 (en) Method of well completion
RU2175711C1 (en) Process of attachment of casing strings in well
RU2100569C1 (en) Method of cementing of wells with abnormally high formation pressure
RU2016188C1 (en) Method for oil and gas well casing cementing
SU977707A1 (en) Method for controlling saline water seepage in well drilling
SU1276802A1 (en) Method of cementing wells
RU2066735C1 (en) Method for well casing in flow rocks
SU1507958A1 (en) Method of producing gravel filter in well
SU1323701A1 (en) Method of setting casing string in well
RU2199651C2 (en) Method protecting operating string of injection well against attack of pumped chemically corrosive water
RU2014433C1 (en) Method of isolation of lost circulation formations
RU2213207C2 (en) Method of formation of well gravel filter