SU1652508A1 - Borehole cementing method - Google Patents

Borehole cementing method Download PDF

Info

Publication number
SU1652508A1
SU1652508A1 SU874228422A SU4228422A SU1652508A1 SU 1652508 A1 SU1652508 A1 SU 1652508A1 SU 874228422 A SU874228422 A SU 874228422A SU 4228422 A SU4228422 A SU 4228422A SU 1652508 A1 SU1652508 A1 SU 1652508A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
fluid
suspension
hardening
cement slurry
density
Prior art date
Application number
SU874228422A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Николаевич Баринов
Владимир Иванович Матыцын
Михаил Николаевич Мокроносов
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам
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 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам
Priority to SU874228422A priority Critical patent/SU1652508A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1652508A1 publication Critical patent/SU1652508A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин. Цель - предотвращение проникновени  флюида в затрубное пространство за счет закупорки флюидоп- ро вл ющего пласта дисперсной фазой не- отвердеющей суспензии В скважину последовательно закачивают тампонажный раствор и нетвердеющую суспензию и доставл ют их в затрубное пространство выше кровли флюидопро вл ющого пласта В качестве нетвердеющей суспензии используют суспензию пониженной седимен- тационной устойчивости с временем оседани  дисперсной фазы меньше времени схватывани  тампонажного раствора. При этом плотность суспензии 1800 3000 кг/м . В качестве нетвердеющей суспензии м.б. использована буферна  жидкость В качестве ут желител  могут быть использованы барит, гематит, соединени  свинца 1 табл СП СThe invention relates to the drilling of oil and gas wells. The goal is to prevent fluid from penetrating into the annular space due to blocking the fluid-forming formation by the dispersed phase of the non-hardening suspension. The cement slurry and the non-hardening suspension are sequentially pumped into the well and brought to the annular space above the roof of the fluid-forming formation. a suspension of reduced sedimentation stability with a settling time of the dispersed phase is shorter than the setting time of the cement slurry. The density of the suspension is 1800 3000 kg / m. As a non-hardening suspension, m. used buffer liquid Barite, hematite, lead compounds can be used as ut gel

Description

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, к цементированию обсадных колонн при наличиии газопро вл ющих пластов.The invention relates to the drilling of oil and gas wells, and to the cementing of casing strings in the presence of gas-conducting formations.

Цель изобретени  - предотвращение проникновени  флюида в затрубное пространство за счет закупорки флюидопро вл ющего пласта дисперсной фазой нетвердеющей суспензии .The purpose of the invention is to prevent the penetration of fluid into the annulus due to blockage of the fluid-forming formation by the dispersed phase of the non-hardening suspension.

Способ цементировани  скважин осуществл ют следующим образом.The method of cementing wells is carried out as follows.

Закачивают в скважину последовательно твердеющий тампонажный раствор и не- твердеющую суспензию таким образом, чтобы указанна  суспензи  была размещена выше кровли флюидопро вл ющего пласта . При этом нетвердеюща  суспензи  должна обладать пониженной седиментационной устойчивостью и имеет врем  оседани  дисперсной фазы меньше времени схватывани  тампонажного раствора при плотности 1800-3000 кг/м3. Происходит выпадение частиц дисперсной фазы в осадок под действием сил гравитации и  купорка флюидопро вл ющего пласта до момента соответствующего началу снижени  гидростатического давлени  столба гамлонажно- го раствора в процессе времени ожидани  затвердевани  цемента (ОЗЦ) Таким образом предотвращаютс  флюидопро влени  вызываемые образованием кан.ыин в там- понажном камне в процессе цементировани .A hardening cement slurry and a non-hardening suspension are pumped into the well in a manner such that the suspension is located above the top of the fluid-bearing formation. At the same time, the non-hardening suspension should have reduced sedimentation stability and has a settling time of the dispersed phase less than the setting time of the cement slurry at a density of 1800-3000 kg / m3. Particles of the dispersed phase precipitate under the influence of gravitational forces and the caulk of the fluid-forming reservoir until the beginning of the hydrostatic pressure of the column of the tampon mortar during the waiting time for cement hardening (RPZ) to begin to decrease. Thus, fluid formation caused by cannula formation is prevented - the stone in the process of cementing.

В качестве нетвердеющей суспензии может быть использована буферна  жидкость . В качестве ут желител  могут бытьA buffer liquid can be used as a non-hardening suspension. As ut utitel can be

|0| 0

с with

:го ел: go ate

| About

ооoo

использованы барит, гематит, соединени  свинца.barite, hematite, lead compounds are used.

В таблице приведены свойства суспензий с различным ут желителем в сравнении со свойствами тампонажного раствора.The table shows the properties of suspensions with a different content in comparison with the properties of the cement slurry.

Высока  плотность буферной жидкости (1800-3000 кг/м3) и ее повышенна  седи- ментационна  неустойчивсть обеспечивает турбулентный режим ее течени  в скважине , что улучшает вытеснение бурового раствора из затрубного пространства при цементировании.The high density of the buffer fluid (1800–3000 kg / m3) and its increased mixing instability provide a turbulent mode of its flow in the well, which improves the displacement of the drilling fluid from the annulus during cementing.

Последовательность выполнени  способа .The sequence of the method.

Рассчитывают объем q одного погонного метра затрубного пространства скважины выше флюидопро вл ющего пласта. Определ ют потребный объем Убж буферной жидкости повышенной седиментацион- ной неустойчивости, который в зависимости от используемой дисперсной среды (барита, гематита, нерастворимых солей окиси свинца и др) будет не менее (60-100) q, м . Рассчитывают объем Vi кольцевого пространства скважины в интервале от проектной высоты подъема цементного раствора до расчетной глубины нахождени  верхнего уровн  столба буферной жидкости . Рассчитывают объем Уа кольцевого пространства скважины от башмака обсадной колонны до расчетной глубины нахождени  нижнего уровн  столба буферной жидкости. Рассчитывают внутренний объем УЗ обсадной колонны от башмака до упора кольца. Закачивают в скважину последовательно цементный раствор объемом VL буферную жидкость повышенной неустойчивости в объеме /бж, цементный раствор в объеме ().Calculate the volume q of one running meter of the well annular space above the fluid-bearing formation. Determine the required volume of buffer fluid, increased sedimentation instability, which, depending on the dispersion medium used (barite, hematite, insoluble lead oxide salts, etc.) will be at least (60-100) q, m. Calculate the volume Vi of the annular space of the well in the range from the design height of the cement slurry to the calculated depth of the upper level of the buffer fluid column. Calculate the volume of the W-hole space from the casing shoe to the calculated depth of the lower level of the buffer fluid column. Calculate the internal volume of the ultrasonic casing from the shoe to the stop ring. A cement solution with a volume of VL is pumped into the well in succession with a buffer fluid of increased instability in volume / BZ, cement solution in volume ().

Доставл ют весь закачанный объем в кольцевое пространство, причем буферную жидкость плотностью 1800-3000 кг/м располагают над пластом, потенциально склонном к флюидопро влению.The entire pumped volume is delivered to the annulus, and the buffer fluid with a density of 1800-3000 kg / m is placed above the reservoir, which is potentially fluid-prone.

Скважину оставл ют в покое на врем , необходимое дл  затвердевани  цемента. В это врем  дисперсна  среда (например частицы барита, гаматита, нерастворимых солей свинца и др.) под действием сил гравитации выпадает из буферной жидкости и закупоривает флюидопро вл ющий пласт, дела  затрубное пространство непроницаемым дл  пластового флюида.The well is left to rest for the time required to harden the cement. At this time, the dispersed medium (e.g. particles of barite, hamatite, insoluble lead salts, etc.) drops out of the buffer fluid under the action of gravitational forces and clogs the fluid-forming layer, making the annulus impermeable to formation fluid.

П р и м е р 1. Скважина глубиной 600 м и диаметром 245 мм обсажена до глубины 200 м кондуктором диаметром 324 мм. Флю- идосодержащий пласт находитс  на глубине 220-250 м, т .е. 20-50 м ниже башмака кондуктора. Объем 1 пог.м затрубного пространства ,0236 м3/м.PRI me R 1. A well with a depth of 600 m and a diameter of 245 mm is cased to a depth of 200 m with a conductor with a diameter of 324 mm. Fluid-containing formation is located at a depth of 220-250 m, i.e. 20-50 m below the conductor shoe. Volume 1 running meter annular space, 0236 m3 / m.

Дл  получени  буферной жидкости 1 м плотностью 2500 кг/м понадобитс  200 кг барита и 200-300 л дисперсионной среды.To obtain a buffer liquid of 1 m density of 2500 kg / m, 200 kg of barite and 200-300 liters of dispersion medium will be needed.

В этом случае потребуетс  Убж - 2,4 м3In this case, a reduction of 2.4 m3 is required.

буферной жидкости дл  размещени  ее вbuffer fluid to place it in

затрубное пространство по высоте 100 м:annular space at a height of 100 m:

дл  приготовлени  ее потребуетс  4800 кг4800 kg is required for its preparation

барита и 480-720 л дисперсионной среды.barite and 480-720 l of dispersion medium.

Рассчитаем объем затрубного про- 0 странства Vi от усть  скважины до верхнего уровн  столба буферной жидкости в кольцевом пространствеCalculate the volume of the annulus Vi space 0 from the wellhead to the upper level of the buffer fluid column in the annular space

0,0236м3/м 3,54 м3 0.0236 m3 / m 3.54 m3

В зависимости от проекта скважины 5 этот объем может быть представлен как там- понажным раствором, так и буровым раствором .Depending on the design of the well 5, this volume can be represented by either a plug-in solution or a drilling mud.

Рассчитаем объем затрубного пространства /2 от нижнего уровн  столба бу- 0 ферной жидкости в затрубном пространстве до башмака обсадной колонныCalculate the volume of the annulus / 2 from the lower level of the buffer fluid column in the annulus to the casing shoe

м«0,0236 м3/м - 8,26 м3. m "0.0236 m3 / m - 8.26 m3.

Объем /2 -представлен тампонажным раствором.Volume / 2 - represented by cement slurry.

5Рассчитаем внутренний объем обсадной колонны УЗ от башмака до упорного кольца, учитыва , что последний расположен на 20 м выше башмака5 Calculate the internal volume of the casing of the ultrasound from the shoe to the stop ring, taking into account that the latter is located 20 m above the shoe

Уз-20 м-0.0484 .97 м3. 0Объем УЗ представлен тампонажнымUz-20 m-0.0484 .97 m3. 0The volume of ultrasound is represented by cementing.

раствором.solution.

Таким образом, после последовательной закачки в скваижну указанных выше объемов (Vi, Убж, V2 и УЗ. размещают буфер- 5 ную жидкость в кровле флюидосодержаще- го пласта, который находитс  на глубине 250м.Thus, after sequential injection into the well surface of the above volumes (Vi, Ub, V2 and Ultrasound.), A buffer-5 fluid is placed in the top of the fluid-containing formation, which is located at a depth of 250 m.

В процессе ОЗЦ твердые частицы дисперсионной среды выпадают из буферной 0 жидкости, образу  слой осадка, который блокирует и закупоривает флюидосодержа- щий пласт на глубине 250 м.In the RPF process, solid particles of the dispersion medium fall out of the buffer 0 fluid, forming a sediment layer that blocks and clogs the fluid-containing formation at a depth of 250 m.

П р и м е р 2. Дл  получени  буферной жидкости 1 м плотностью 1800 кг/м пона- 5 добитс  1100 кг барита и 600 л дисперсионной среды.EXAMPLE 2 To obtain a buffer liquid of 1 m with a density of 1,800 kg / m of pon-5, 1,100 kg of barite and 600 liters of dispersion medium are obtained.

П р и м е р 3. Дл  получени  буферной жидкости 1 м плотностью 3000 кг/м понадобитс  более 2000 кг гематита и 300-350 л 0 дисперсионной среды.EXAMPLE 3. To obtain a buffer liquid of 1 m with a density of 3000 kg / m, more than 2000 kg of hematite and 300-350 liters of a dispersion medium will be needed.

Буферную жидкость можно расположить как в открытом стволе, так и в обсаженной части затрубного пространства.The buffer fluid can be positioned both in the open hole and in the cased part of the annulus.

Способ цементировани  скважин целе- 5 сообразно примен ть в пластах, потенциально склонных к газопро влению, но не имеющих промышленных запасов, что обеспечит сокращение просто  скважин вследствие некачественного разобщени  пластов и охрану недр и окружающей среды.The method of cementing wells is advisable to apply in reservoirs that are potentially prone to gas production, but do not have commercial reserves, which will ensure the reduction of just wells due to poor separation of the reservoirs and the protection of the subsoil and the environment.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ цементировани  скважин, включающий последовательную закачку твердеющего тампонажного раствора и нетвердеющей суспензии и доставку их в за- трубное пространство выше, кровли флюидопро вл ющего пласта, отличающийс  тем, что, с целью предотвращени  проникновени  флюида в затрубное про0The invention method of cementing wells, including the sequential injection of hardening cement slurry and non-hardening slurry and delivering them into the hole above the roof of the fluidizing reservoir, characterized in that, in order to prevent fluid from penetrating into the annular cavity странство за счет закупорки флюидопро вл ющего пласта дисперсной фазой не твердеющей суспензии, в качестве нетвердеющей суспензии используют суспензию пониженной седиментационной устойчивости с временем оседани  дисперсной фазы меньше времени схватывани  тампонажного раствора, причем плотность суспензии 1800 - 3000 кг/м3.Because of the blockage of the fluid-forming layer by the dispersed phase of a non-hardening suspension, a suspension of reduced sedimentation stability with a settling time of the dispersed phase less than the setting time of the cement slurry is used as a non-hardening suspension, and the suspension density is 1800 - 3000 kg / m3. Врем  оседани  ут желител  из буферной жидкости и реологические свойства ее в сравнении с временем ОЗЦ тампонажного раствораThe settling time of the gel from the buffer fluid and its rheological properties in comparison with the OZT time of the cement slurry Может мен тс  в зависимости от тонины помола ут желител  May vary depending on the fineness of grinding. Плотность 1500-2000 обеспечиваетс  баритом; плотность обеспечиваетс  гематитом; 2500-3500 нерастворимые соли свинца и др.A density of 1500-2000 is provided by barite; density is provided by hematite; 2500-3500 insoluble lead salts, etc.
SU874228422A 1987-04-13 1987-04-13 Borehole cementing method SU1652508A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874228422A SU1652508A1 (en) 1987-04-13 1987-04-13 Borehole cementing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874228422A SU1652508A1 (en) 1987-04-13 1987-04-13 Borehole cementing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1652508A1 true SU1652508A1 (en) 1991-05-30

Family

ID=21297775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874228422A SU1652508A1 (en) 1987-04-13 1987-04-13 Borehole cementing method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1652508A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520233C2 (en) * 2010-09-28 2014-06-20 КЛИАРВОТЕР ИНТЕРНЭШНЛ, ЭлЭлСи Novel weight materials for use in cement, spacer and drilling fluids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Дюков Л.М. и др. Бурение газовых и газоконденсатных скважин. М.: Недра, 1979. с.127-129. Измайлов Л.Б. О повреждени х обсадных колонн в скважинах. - Труды СевКэв- НИИ. вып.1. М.: Недра, 1975, с.106-107. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520233C2 (en) * 2010-09-28 2014-06-20 КЛИАРВОТЕР ИНТЕРНЭШНЛ, ЭлЭлСи Novel weight materials for use in cement, spacer and drilling fluids
US9062241B2 (en) 2010-09-28 2015-06-23 Clearwater International Llc Weight materials for use in cement, spacer and drilling fluids

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5368103A (en) Method of setting a balanced cement plug in a borehole
US4547298A (en) Drilling mud composition which may be converted to cement upon irradiation
US6732797B1 (en) Method of forming a cementitious plug in a well
US4768593A (en) Method for primary cementing a well using a drilling mud composition which may be converted to cement upon irradiation
US3119448A (en) Permeable well cement
US3409080A (en) Aqueous cementing composition adaptable to high turbulent flow and method of cementing a well using same
CA2258363A1 (en) Method and cement-drilling fluid cement composition for cementing a wellbore
US5027900A (en) Incremental density cementing spacers
US2800964A (en) Recovery of lost circulation in a drilling well
US2236987A (en) Method of cementing wells
US2411793A (en) Treatment of oil and gas wells
US3409093A (en) Method of drilling wells
US5327969A (en) Method of preventing gas migration during primary well cementing
WO1994008126A1 (en) Method for cement placement in horizontal wells
US2782857A (en) Plugging off water sands
Marquairi et al. Primary Cementing by Reverse Circulation Solves Critical Problem in the North Hassi-Messaoud Field, Algeria
SU1652508A1 (en) Borehole cementing method
US2801077A (en) Recovery of lost circulation in a drilling well
USRE27227E (en) Permeable cementing composition and method
US3428121A (en) Permeable cementing composition and method
US20010022224A1 (en) Cementing spacers for improved well cementation
US6213211B1 (en) Using of stokes law cement slurries for improved well cementation
RU2797167C1 (en) Well cementing method
RU2340760C1 (en) Method of elimination of lower borehole annulus circulation in well
RU2728170C1 (en) Cementing method of well