SU1737101A1 - Способ цементировани колонн труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности , в частности к строительству скважин при наличии в их разрезе поглощающих горизонтов. Способ позвол ет уменьшить гидродинамические давлени  на пласт и упрощает технологию процесса цементировани . Дл  этого башмак спускаемой колонны оборудуют эластичной манжетой, котора  помимо разделени  бурового и тампонажного растворов увеличивает выталкивающую силу бурового раствора из скважины. Спуск колонны труб осуществл ют одновременно с заливкой цементного раствора в заколон- ное пространство, при этом буровой раствор, наход щийс  в скважине, вытесн етс  на устье в приемный желоб, через внутриколон- ное пространство и гибкий шланг. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности , в частности к строительству скважин, и может быть использовано при спуске и цементировании обсадных колонн большого диаметра при наличии в разрезе скважин поглощающих горизонтов.

Известен способ креплени  ствола скважины обсадной колонны, включающий спуск обсадной колонны, промывку, установку нижней пробки, закалку тампонажно- го раствора в колонну, установку верхней разделительной пробки дл  разделени  цементного раствора и буферной жидкости, продавку цементного раствора в заколон- ное пространство до момента посадки верхней пробки на нижнюю.

Недостатком данного способа  вл етс  необходимость-создани  турбулентного потока цементного раствора за стенками об- . садной колонны с целью обеспечени  более высокой степени вытеснени  бурового раствора из скважины при скорости подъема цементного раствора не менее 1,5 м/с. При этом возникают гидродинамические давлени , вызывающие Опасность поглощени  растворов, а также необходимость применени  большого количества цементировочных агрегатов, блок-манифольда дл  проведени  работ.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ цементировани  колонн труб, включающий спуск колонны в скважину, установку нижней разделительной пробки, подачу на нее тамполажного раствора, установку верхней разделительной пробки и продавливание тампонажного раствора со ч

рез колонну труб в затрубное пространство весом бурильной колонны при доливе в колонну бурового раствора до фиксировани  момента посадки верхней разделительной пробки на нижнюю, причем фиксирование момента посадки осуществл ют по мере спуска бурильного инструмента.

Недостатком данного способа  вл етс  создание значительных давлений в скважине при продавке цементного раствора за обсадную колонну в процессе цементировани , что создает опасность возникновени  осложнений - поглощений цементного раствора , недоподьема цемента до усть , использование цементировочных агрегатов, продавочных пробок.

Цель изобретени  - повышение надежности цементировани  обсадных колонн большого диаметра при наличии в разрезе скважины поглощающих горизонтов за счет уменьшени  давлений, а также упрощение процесса цементировани  за счет исключени  цементировочных агрегатов и обеспечени  разделени  тампонажного и бурового растворов и увеличени  выталкивающей силы бурового раствора из колонны.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе цементировани  колонн труб, включающем спуск обсадных колонн, оборудованных разделительным элементом, и заполнение заколонного пространства цементным раствором, в качестве разделительного элемента мспользуют эластичную манжету, закрепленную на башмаке, которую устанавливают в затрубном пространстве, заполнение заколонного пространства цементным раствооом осуществл ют путем спуска колонны с одновременной заливкой цементного раствора в заколонное пространство, при этом буровой раствор, наход щийс  в скважине, выталкивают в объеме

Ve p. VCKB- О/труб + Vsatc вр-вэ)

где Уске. - объем скважины, м ;

Vrpye - объем спускаемых в скважину обсадных труб, м3;

Уэак. пр-ва - объем заколонного пространства , м ,

в приемный желоб через внутриколонное пространство и гибкий шланг, один конец которого соединен с приемным желобом, а другой - с верхним краем спускаемых труб.

На чертеже представлена схема осуществлени  способа цементировани  колонн.

На схеме показана скважина 1, в которую спускают обсадную колонну 2 Низ обсадной колонны 2 оборудован эластичной манжетой 3 с башмачной насадкой А, котора  имеет проходное отверстие 5, Скважина заполнена раствором 6. При спуске колонны обсадных труб 2 в затрубное пространство через устье 10 заливают цементный раствор 7 по подвод щему трубопроводу 8 из емкости 9. На верхнюю часть спускаемых труб 2 наворачивают гибкий шланг 11, нижний конец которого соедин ют с приемным желобом 12.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Перед спуском обсадной колонны (на0 пример, кондуктора) в скважину ее башмак оборудуют эластичной манжетой, обеспечивающей разделение бурового и цементного растворов. Готов т цементный раствор. На верхний конец обсадной трубы наворачива5 ют гибкий шланг, дл  этого один конец шланга снабжен небольшим вращающимс  патрубком с необходимой резьбой, другой конец гибкого шланга крепитс  в приемном желобе, Затем производ т спуск обсадной

0 трубы в скважину, при этом через устье в затрубное пространство подают раствор по подвод щему трубопроводу. Выход щий из внутренней полости обсадных труб буровой раствор сливаетс  по гибкому шлангу в при5 емный желоб. При спуске обсадных труб происходит вытеснение бурового раствора из трубного пространства и заполнение этого пространства цементным раствором. Операци  по соединению-разъединению

0 гибкого шланга на верхнем конце колонны проводитс  при спуске и наращивании очередной трубы. После дохождени  башмака обсадной колонны до забо  скважины и заполнени  пространства цементным рас5 твором спуск прекращают и колонну оставл ют на ОЗЦ.

Пример. После окончани  бурени  под кондуктор диаметром 324 мм на глубине 200 м ствол скважины подготавливают

0 к спуску обсадной колонны. Прорабатывают , чтобы не было уступов, желобов и сужений, выравнивают параметры бурового раствора . При бурении скважины, вскрывающей поглощающие дренированные горизонты,

5 примен етс  буровой раствор с небольшой плотностью, обеспечивающий бурение значительного поглощени  (1,12-1,14 г/см3). Перед спуском обсадной колонны в скважину ее башмак оборудуют эластичной манже0 той, обеспечивающей разделение бурового и цементного растворов. Готов т цементный раствор с необходимыми параметрами Дл  обеспечени  замедлени  схватывани  цементного раствора на период, обеспечи5 вающий спуск обсадной колонны до забо , его обрабатывают КМЦ-700 (или другим замедлителем ). Дл  цементировани  применим шлаковый цемент ШПЦС-120 (плотность раствора 1,35-1,4 г/см3). Цементный раствор готов т в смесительной машине , откуда его подают на устье скважины. Перед спуском первой обсадной трубы с оборудованной манжетой в скважину на ее верхний конец наворачивают гибкий шланг, изготовленный из брезента. Дл  присоединени  гибкого брезентового шланга один конец его снабжен небольшим вращающимс  патрубком с резьбой. При навороте трубки не требуетс  большого усили , так как в колонне {во внутренней ее полости) не создаетс  большое давление.Другой конец шланга крепитс  в приемном желобе, который отгораживают от усть  скважины перегородкой . Затем осуществл ют спуск обсадной трубы в скважину, при этом через устье скважины в затрубное пространство подают цементный раствор по подвод щему трубопроводу от смесительной машины. При спуске обсадной колонны в скважину происходит вытеснение бурового раствора на устье в объеме, равном

Ve.p. VCKB. - (Vrp. + VaaK.rm.), где VCKB. - объем скважины, м ;

VTp. - объем спускаемых обсадных труб, м3;

VaaK пр. - объем заколонного пространства , м.

Вытесненный буровой раствор сливаетс  по гибкому шлангу в приемный желоб. При спуске обсадных колонн происходит вытеснение бурового раствора из трубного пространства и заполнение этого пространства цементным раствором. Дл  уменьшени  гидродинамических давлений внутри скважины обсадную колонну спускают плавно, без рывков. После спуска труб гибкий шланг снимают с обсадной колонны и наворачивают (при наращивании) на очередную трубу. При спуске всей обсадной колонны до забо  скважины и заполнении заколонного пространства цементным раствором колонну оставл ют на 03Ц.

Экономический эффект от внедрени  предлагаемого способа цементировани  колонн труб большого диаметра обусловлен исключением из компоновки обсадных ко- лонн цементировочных пробок, цементировочных агрегатов и операций по продавке цементного раствора.

Claims (1)

1. Экономический эффект от внедрени  данного способа по одной скважино-операции ориентировочно составит 3-5 тыс. руб. Формула изобретени  Способ цементировани  колонн труб, включающий спуск обсадных колонн, оборудованных разделительным элементом, и заполнение заколонного пространства цементным раствором, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности цементировани  обсадных колонн большого диаметра при наличии в разрезе скважины

   поглощающих горизонтов за счет уменьшени  давлений, а также упрощение процесса цементировани  за счет исключени  цементировочных агрегатов и обеспечени  разделени  тампонажного и бурового растворов

   и увеличени  выталкивающей силы бурового раствора из колонны, в качестве разделительного элемента используют эластичную манжету, закрепленную на башмаке, которую устанавливают в затрубиом пространстве, заполнение заколонного пространства цементным раствором осуществл ют путем спуска колонны с одновременной заливкой цементного раствора в заколонное пространство, при этом буровой раствор, наход щийс  в

   скважине, выталкивают в объеме Ve.p. VCKB. - (VTp. + Vaatc.np.}, где VCKB. - объем скважины, м , VTp. - объем спускаемых в скважину обсадных труб, м3; Vsaiuip. - объем заколонного пространства, м , в приемный желоб

   через внутриколонное пространство и гибкий шланг, один конец которого соединен с приемным желобом, а другой - с верхним краем спускаемых труб.

   « V

   //