SU1726735A1 - Способ цементировани эксплуатационных колонн в скважинах с низкими градиентами гидроразрыва пород - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и используетс  при цементировании скважин с низкими градиентами гидроразрыва пород. Цель - повышение качества цементировани . Сущность способа заключаетс  в том, что при цементирований Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при цементировании колонн в скважинах с низкими градиентами разрыва горных пород . Известен способ цементировани  скважин в услови х поглощени , заключающийс  в том, что в момент подъема тампонажного раствора до зоны поглощени  в затрубное пространство дополнительно закачивают жидкость пониженной плотности в течение времени цементировани  до зоны поглощени , а после затворе- ни  тампонажного раствора ниже зоны эксплуатационных колонн в скважинах с низкими градиентами гидроразрыва пород в скважину ;закачивают в зкоупругую смесь, буровой раствор и цементный раствор пр мой заливкой и поднимают в зко- упругую смесь до усть  скважины. Объем в зкоупругой смеси определ ют из выражени  ((DcKB L/ а грп), где V - обьем в зкоупругой смеси, м;К- коэффициент, учитывающий зависимость раскрыти  трещин от давлени , равный 0.01 МПа; D - диаметр скважины с учетом поверхности ствола ниже башмака кблонны, м; а. Грп - градиент гидроразрыва пород ниже башмака промежуточной колонны, МПа; L - длина скважины от башмака промежуточной колонны до уровн  тампонажного раствора, подн того при пр мом цементировации, м. После этого осуществл ют гидроразрыв поглощающих пластов путем создани  давлени  в затрубном пространстве с закачкой остальной части цементного раствора обратной заливкой. 4 ил. провод т цементирование верхней части колонны обратным способом. Известен также спосбб комбинированного цементировани  с использованием двух порций тампонажного раствора, причем перва  порци  тампонажного раствора имеет замедленные сроки схватывани  и заходит при пр мом цементировании в проме- жуточную колонну, а обратным цементированием после схватывани  первой порции в нижнем интервале вытесн етс  в зону поглощени . Недостаток способа - отсутствие подготовки ствола скважины при пр мом цементировании и возможность преждевременного 4 ГО О Ч СО СП

Description

схватывани  первой порции в башмаке промежуточной колонны, что приводит к невозможности закачки второй порции цемента. Известный способ не предусматривает природоохранных меропри тий, что приводит к выбросу отходов бурени  в окружающую среду и загр знению ее.

Цель изобретени  - повышение качества цементировани .

Способ позвол ет также сэкономить средства и врем  на приготовление тампо- на дл  цементировани  и утилизировать отходы бурени .

Способ цементировани  эксплуатационных колонн в скважинах с низкими гради- ентами гидроразрыва пород, включающий закачку цементного раствора пр мой заливкой , гидроразрыв поглощающих пластов путем создани  давлени  в затрубном пространстве с закачкой остальной части цементного раствора обратной заливкой, при этом, перед пр мой заливкой цементного раствора закачивают в зкоупругую смесь и буровой раствор и поднимают в з- коупругую смесь до усть  скважины, при этом объем последней определ ют из выражени 

Рскв L «грп .

VByc Kгде VBYC - объем в зкоупругой смеси, м

К - коэффициент, учитывающий зависимость раскрыти  трещин от давлени  в скважине , равный 0,001 МПа;

D - диаметр скважины с учетом кавер- нозности ствола ниже башмака колонны, м; а грп - градиент гидроразрыва пород ниже башмака промежуточной колонны, МПа/м;

L - длина скважины от башмака промежуточной колонны до уровн  тампонажного раствора, подн того при пр мом цементи- .ровании, м.

На фиг. 1 изображена схема пр мого цементировани  с прохождением ВУС с целью подготовки ствола скважины при продавливании тампонажного раствора, разделенного пачкой бурового раствора; на фиг. 2 - расположение ВУС на устье в момент окончани  продавливэни ; на фиг. 3 - момент обратного цементировани , закачивание тампонажного раствора в затрубное пространство, ВУС вышла из башмака промежуточной колонны и изолирует трещины гидроразрыва; на фиг. 4 - момент окончани  закачивани  тампонажного раствора, схождени  нижней части от второй запивки с верхней частью тампонажного камн  от первого цементировани .

Дл  осуществлени  способа закачивают пачку бурового раствора, равную объему

кольцевого пространства за колонной от уровн  цемента первой заливкой от усть , за вычетом объема ВУС по формуле

/бр Укп-УвУС. .

где Vep - объем бурового раствора, м ;

Укп - объем кольцевого пространства за колонной от уровн  цемента пр мой заливкой .

После окончани  продавки тампонажного раствора ВУС, а также сгустки счищенной глинистой корки и шлама не выход т на поверхность и не загр зн ют окружающую среду, а располагаютс  ниже усть  скважины . После затвердевани  тампонажного раствора от первой заливки провод т цементирование верхнего интервала обратным способом, нагнетанием тампонажного раствора в затрубное пространство. При этом ВУС, оставленна  ниже усть  скважины , проход  интервалы цементировани  подготавливает ствол скважины, а доход  до трещины гидроразрыва кольматируетих. Объем ВУС рассчитываетс  по эмпериче- ской формуле, чтобы при дохождении до уровн  цемента от первой заливки она была вс  израсходована на кольматацию трещин гидроразрыва.

Способ осуществл ют следующим образом .

В скважину глубиной 3200 м спускают эксплуатационную колонну одной секцией. Башмак промежуточной колонны находитс  на глубине 1100 м. Диаметр скважины ниже башмака колонны равен 0.25 м. Градиент гидроразрыва пород равен 0,014 МПа/м, поэтому скважину цементируют комбинированным способом. От уровн  тампонажного раствора до башмака промежуточной колонны планируют оставить открытый ствол 200 м. Рассчитывают объем ВУС с учетом ее полного схождени  УВУС v Рскв L O.OQ1 х 0.25x200 „ г з

- 14 -г ,n A1 /IJ -3 М

0-грп0.014

Объем раздел ющего бурового раствора определ ют из расчета, что ВУС расположитс  ниже усть  скважины, а объем затрубного пространства до уровн  цемента от первой заливки будет равен 20,5 м3:

,5-3. м3.

Затем подготавливают и закачивают в обсадные трубы 3.5 м3 ВУС и пачку бурового раствора, равную 17 м3, далее по обычной технологии. Продавливают тампонажный раствор с соблюдением гидравлического режима (фиг. 1). и по окончании продавлива- ни  получают положение, изображенное на фиг. 2. После затвердевани  тампонажного раствора и определени  его уровн  за колонной создают давление в колонне 10,0 МПа и приступают к цементированию верхнего интервала, Производ т гидроразрыв пласта, и в затрубное пространство закачивают 20,5 м тампонажного раствора на поглощение в интервал ниже башмака промежуточной колонны. При прохождении ВУС до трещин разрыва (фиг. 3) происходит их кольматаци , при этом ВУС расходуетс  полностью при кольматации следующих трещин и тампонажные растворы от первой и второй заливки сход тс  (фиг. 4).

Claims (1)

1. Формулаизобретени  Способ цементировани  эксплуатаци- онных колонн в скважинах с низкими градиентами гидроразрыва пород, включающий закачку цементного раствора пр мой заливкой , гидроразрыв поглощающих пластов пу- тем создани  давлени  в затрубном пространстве с закачкой остальной части цементного раствора обратной заливкой,

   о т л ичающийс  тем, что, с целью повышени  качества цементировани , перед пр мой заливкой цементного раствора закачивают в зкоупругую смесь и буровой раствор и поднимают в зкоупругую смесь до усть  скважины, при этом объем Voyc. последней определ ют из выражени 

   DCKB - L

   аг

   р.п

   где ,001 МПа - коэффициент, учитывающий зависимость раскрыти  трещин от давлени  в скважине;

   D - диаметр скважины с учетом кзвер- нозности ствола ниже башмака колонны, м;

   «гр.п - градиент гидроразрыва пород ниже башмака промежуточной колонны, МПа/м;

   L-длина скважины от башмака промежуточной колонны до уровн  тампонажного раствора, подн того при пр мом цементировании, м.