SU1745883A1 - Method for isolation of lost-circulation zones - Google Patents

Method for isolation of lost-circulation zones Download PDF

Info

Publication number
SU1745883A1
SU1745883A1 SU884621025A SU4621025A SU1745883A1 SU 1745883 A1 SU1745883 A1 SU 1745883A1 SU 884621025 A SU884621025 A SU 884621025A SU 4621025 A SU4621025 A SU 4621025A SU 1745883 A1 SU1745883 A1 SU 1745883A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
reservoir
formation
mpa
mixture
injection
Prior art date
Application number
SU884621025A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Михайлович Курочкин
Павел Николаевич Драцкий
Владимир Иванович Масич
Талгат Назметдинович Бикчурин
Раян Джаляевич Вахитов
Виктор Иванович Халявкин
Лев Самуилович Сидоров
Рашад Хасанович Фаткуллин
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
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 Буровой Техники filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority to SU884621025A priority Critical patent/SU1745883A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1745883A1 publication Critical patent/SU1745883A1/en

Links

Landscapes

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

Description

рR

Qo Кн п Ризб , гкQo Kn p Rizb, GK

где Кн - начальный коэффициент приемистости пласта (перед проведением изол ционных работ). м3/ч-МПа;where Kn is the initial injectivity coefficient of the formation (before carrying out the isolation works). m3 / h-MPa;

Рн - опрессовочное давление всего пласта перед изол ционными работами при нагнетании жидкости в пласт с расходом Оз м3/ч;PH is the pressing pressure of the entire formation before the insulation works during the injection of fluid into the formation with the flow rate Oz m3 / h;

Рк - запланированное конечное опрессовочное давление всего пласта на заключительной стадии нагнетани  смеси в пласт с расходом Оз, м3/ч.Рк is the planned final pressing pressure of the entire formation at the final stage of injection of the mixture into the formation with the flow rate Oz, m3 / h.

Риэб избыточное давление, возникающее в кровле пласта за счет дополнительного сопротивлени , МПа.Rieb excess pressure that occurs in the roof of the reservoir due to the additional resistance, MPa.

Кроме того, в способе изол ции зон поглощени  бурового раствора в качестве дополнительного сопротивлени  используют разделительную пробку. Предварительно создаваемое дополнительное сопротивлегде К - конечное значение коэффициента приемистости пласта, при котором обеспе- 40 чиваетс  надежность изол ции.In addition, a separation plug is used as an additional resistance in the method of isolating the mud absorption zones. The preliminarily created additional resistance K is the final value of the coefficient of injectivity of the formation, at which the reliability of the insulation is ensured.

Взаимосв зь начальной гидродинами- . ческой характеристики пласта - коэффициента приемистости Кн (до проведени  изол ционных работ) и ее конечной величи- 45 ны (Кк) после изол ции определ етс  из выражени :Interconnection of initial hydrodynamics-. the reservoir characteristic, the injectivity coefficient K (before the insulation works) and its final value (Kk) after isolation, is determined from the expression:

v -°зv - ° s

Кн-рKnr

03 Кн Рн .03 Kn Ph.

(3)(3)

где Рн - опрессовочное давление всего пласта перед изол ционными работами при нагнетании жидкости в пласт с расходом Оз:where PH is the pressing pressure of the entire formation before the insulation works during the injection of fluid into the formation with the flow rate Oz:

Реша  уравнение (2) относительно Оз и приравнива  соответствующие части (2) и (3), получаем:Solving equation (2) with respect to Oz and equating the corresponding parts (2) and (3), we get:

WW

Поставл   в (1) величину Рк из (2) и замен   Кк из (4), получим:Put in (1) the value of PK from (2) and replacements of QC from (4), we obtain:

Риэб - гГ гRieb - gg y

ГН К-НGN KN

(5)(five)

PkPk

Из-(2), (3) видно, что отношение -к- вFrom- (2), (3) it can be seen that the ratio -k- to

Н H

формуле (5) и Кн  вл ютс  величинами посто нными относительно конкретного пла- ста при различных расходах нагнетани  жидкости в пласт.Formula (5) and KN are constant values with respect to a particular formation at various flow rates of fluid injection into the formation.

Отсюда соотношение (5) представл ет собой функцию двух переменных Q и Ризб, где Ризб определ етс  в основном принци- пом действи  и конструктивными особенност ми подвижной разделительной пробки, которые наперед заданы и обусловлены услови ми в скважине и особенност ми пред- сто щей изол ционной работы. Независимой переменной, изменением которой можно реализовать предлагаемый способ,  вл етс  расход тампонажной смеси Qo, при котором выполн етс  условие (1).Hence, relation (5) is a function of two variables Q and Rizb, where Rhizb is determined mainly by the principle of operation and the design features of the movable separation plug, which are predetermined and determined by the conditions in the well and the of the work. An independent variable, a variation of which the proposed method can be implemented, is the consumption of the cement mix Qo, under which condition (1) is fulfilled.

Отсюда соотношение (5) запишем в еле- дующем виде:Hence, relation (5) is written in the following form:

тельную пробку устанавливают в кровле поглощающего пласта. Конструкции подвижных разделительных пробок могут быть различными. Рассмотрим, например, вариант предлагаемого способа с использованием всплывающей самоуплотн ющейс  разделительной пробки. В рассматриваемом случае избыточное давление (Ризб) создаетс  за счет подъемной (архимедовой) силы. Дл  создани  Ризб необходимо, чтобы средн   плотность всей пробки была меньше плотности жидкости, заполн ющей скважину .Salt plug installed in the roof of the absorbing reservoir. Designs of mobile dividing traffic jams can be various. Consider, for example, a variant of the proposed method using a self-sealing pop-up separating plug. In this case, an overpressure (Rhizb) is created due to lifting (archimedean) force. To create a Rizb, it is necessary that the average density of the entire plug is less than the density of the fluid that fills the well.

Дл  всплывающей пробки определим Ризб:For a popup plug, we define a Reese:

Р r Gapx-Gn Уп(уР-Уп) иэб SCKB 0.785- DcWР r Gapx-Gn Yn (yR-Yn) ieb SCKB 0.785-DcW

0.785 -dn -InCyp-yn) 0,785 DCKB0.785 -dn -InCyp-yn) 0.785 DCKB

принима  dn DCKB получим:taking dn DCKB we get:

ур -уп ) ,(7) ur -up), (7)

Рн -Р « Р7 PH-R "P7

(6)(6)

где Ризб - избыточное давление, возникающее в кровле пласта за счет дополнительного сопротивлени .where Rizb is the overpressure arising in the roof of the formation due to the additional resistance.

Таким образом, выполнение соотношени  (6) позвол ет задать такой режим нагне- тани  смеси в пласт, при котором обеспечиваетс  заполнение приствольной части пласта на определенную глубину, при которой достигаетс  надежна  изол ци .Thus, the fulfillment of relation (6) makes it possible to set such a mode of injection of the mixture into the reservoir, at which the near-bottom part of the reservoir is filled to a certain depth, at which reliable insulation is achieved.

Аналогичных технических решений авторами не обнаружено. Следовательно, данное решение обладает существенными отличи ми.Similar technical solutions were not found by the authors. Therefore, this solution has significant differences.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

После вскрыти  поглощающего пласта провод т гидродинамические исследовани  с целью определени  его характеристики , т.е. начальной величины коэффициента приемистости Кн, а также определени  типа тампонажной смеси (в зависимости от Кн) дл  предсто щих изол ционных работ, и в зависимости от свойств смеси устанавливают величины Рк и Оз (опрессовочный режим ). После этого в скважину на бурильных трубах 1 спускают устройство 2 дл  герметизации кольцевого пространства, например гидромеханический пакер и разделительную пробку 3 (фиг. 1). Разделигде Gapx - масса жидкости, равна  объему пробки;After opening the absorbing formation, hydrodynamic studies are carried out to determine its characteristics, i.e. the initial value of the coefficient of injectivity, K, as well as determining the type of cement mixture (depending on K) for the upcoming insulation works, and depending on the properties of the mixture, the values of Pk and Oz are determined (pressure testing mode). After that, a device 2 is lowered into the well on the drill pipe 1 to seal the annular space, for example, a hydro mechanical packer and a separation plug 3 (FIG. 1). Separately Gapx - the mass of a liquid, is equal to the volume of the plug;

dn. In, Vn,ynpn - соответственно диаметр , длина, объем, плотность и масса пробки;dn. In, Vn, ynpn - diameter, length, volume, density and mass of the tube, respectively;

ур - плотность жидкости, наход щейс  в скважине;ur is the density of the fluid in the well;

SCKB, DCKB - соответственно площадь поперечного сечени  скважины и диаметр. Подставл   величину РИзб из (7) в (6), рассчитывают расход Qo.c которым тампо- нажную смесь нагнетают в пласт:SCKB, DCKB are, respectively, the cross-sectional area of the well and the diameter. Substituting the RIZb value from (7) to (6), the flow rate Qo.c is calculated with which the injected mixture is injected into the reservoir:

|Ј Кур-уп), (8)  | Ј Chick-up), (8)

После спуска и установки пробки в кровле пласта (фиг. 2) производ т распа- керовку гидромеханического пакера 2 и приступают к приготовлению и закачиванию тампонажной смеси в колонну труб. По достижению нижней границы смеси по- движной разделительной пробки 3, расположенной в кровле пласта, расход тампонажной смеси О0 задают в срответст- вии с (8). При этом пробка 3 опускаетс , открыва  верхнюю проницаемую часть пла- ста, в которую начинает поступать смесь. По мере заполнени  открытой части пласта смесью давление нагнетани  ее увеличиваетс  за счет закупоривани  проницаемой породы и повышени  сопротивлени  движению смеси по пласту. Когда давление нагнетани  смеси в пласт достигнет величины Ризб в соответствии с (1), всплывающа  пробка опускаетс  еще ниже, открыва  следующую , неизолированную, часть пласта, в которую начинает поступать смесь.After the descent and installation of the plug in the roof of the reservoir (Fig. 2), the unpacking of the hydromechanical packer 2 is performed and the preparation and injection of the grouting mixture into the pipe string is started. Upon reaching the lower boundary of the mixture of the movable separation plug 3 located in the roof of the reservoir, the consumption of the grouting mixture O0 is set in accordance with (8). At the same time, the plug 3 is lowered, opening the upper permeable part of the reservoir into which the mixture begins to flow. As the open part of the reservoir is filled with the mixture, the injection pressure increases with clogging of the permeable rock and increasing the resistance to movement of the mixture through the reservoir. When the injection pressure of the mixture into the reservoir reaches the Rhizb value in accordance with (1), the pop-up plug drops even lower, opening the next, uninsulated part of the reservoir, into which the mixture begins to flow.

Так последовательно осуществл етс  изол ци  всего пласта от кровли до подошвы . Причем пласт заполн етс  в каждой его части тампонажным веществом до получени  технологических необходимого давлени  Рк, т.е. на заданную глубину, что обеспечивает надежность изол ции пласта. При этом исключаетс  преимущественное заполнение подошвенной части.In this way, the entire formation is insulated from the top to the bottom. Moreover, the reservoir is filled in each part with a cementing substance to obtain the required technological pressure Pk, i.e. to a predetermined depth, which ensures reliable isolation of the reservoir. This eliminates the preferential filling of the plantar part.

Момент окончани  нагнетани  смеси в пласт контролируют по повышению давлени  нагнетани  смеси в пласт на 5-10% по сравнению с Рк, а также по расчетному (запланированному ) объему смеси.The moment of termination of the injection of the mixture into the reservoir is controlled by increasing the pressure of the injection of the mixture into the reservoir by 5-10% compared with Pk, as well as by the calculated (planned) volume of the mixture.

По окончании продавки колонну труб с пакером поднимают из скважины, выдерживают врем  ОЗЦ (ожидание затвердевани  цемента), затем цементный мост, образовавшийс  в скважине, разбуривают и исследуют пласт на приемистость дл  оценки надежности изол ции.At the end of the run, the tubing string with the packer is lifted out of the well, the RFQ is maintained (waiting for cement to harden), then the cement bridge formed in the well is drilled and the formation is tested for injectivity to assess the reliability of the insulation.

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

При бурении скважины диаметром 215,9 мм в отложени х Намюрского  руса в интервале 850-870 м встречена зона полного поглощени . По результатам гидродинамических исследований коэффициент приемистости пласта составил м3/ч МПа.When drilling a well with a diameter of 215.9 mm in the Namursky deposits in the range of 850-870 m, a complete absorption zone was encountered. According to the results of hydrodynamic studies, the injectivity coefficient of the formation was m3 / h MPa.

В качестве разделительной пробки может быть использована пробка из облегченного материала плотностью 500 кг/м длиной 10 м и диаметром 205 мм. В верхней части пробки закреплены резиновые уплот- нительные манжеты наружным диаметром 216 мм.A cork made of lightweight material with a density of 500 kg / m and a length of 10 m and a diameter of 205 mm can be used as a separation plug. In the upper part of the cork there are rubber sealing cuffs with an outer diameter of 216 mm.

Дл  ликвидации поглощени  приготовили тампонажную смесь на основе 10 т цемента с добавками до 5% крупноразмерных наполнителей и 10% бентонита. Дл  данного типа смеси и начальной приемистости пласта м3/ч.МПа) критерию надежности изол ции удовлетвор ет МПа при м3/ч. По данным исследований при м3/ч ,1 МПа.A grouting mixture based on 10 tons of cement with additives of up to 5% of large-sized fillers and 10% of bentonite was prepared to eliminate absorption. For this type of mixture and the initial injectivity of the formation, m3 / h. MPa), the MPa at m3 / h satisfies the insulation reliability criterion. According to research data at m3 / h, 1 MPa.

По формуле (8) определ ем расход там- понажной смеси Q0 при ее нагнетании в пласт, который должен составить не менее 0,5 мэ/ч.According to formula (8), we determine the flow rate of the plug-in mixture Q0 when it is injected into the reservoir, which should be at least 0.5 me / h.

()  ()

0,10.1

10 150 - 10 (1500 - 500) 0,5 MJ/M 10 150 - 10 (1500 - 500) 0.5 MJ / M

где 10 - переводной коэффициент, учитывающий размерности величин в формуле (8). Плотность жидкости (ур). в которой находитс  пробка, в расчете прин ли равной плотности бурового раствора, зэполн ющего скважину .where 10 is the conversion factor that takes into account the dimensions of the quantities in the formula (8). The density of the fluid (ur). in which there is a plug, in the calculation it was assumed to be equal to the density of the drilling fluid, which filled the well.

Технологический процесс осуществл ют следующим образом.The technological process is carried out as follows.

В скважину спускают разделительную пробку и доставл ют ее к кровле пластаA separation plug is lowered into the well and delivered to the top of the reservoir.

путем проталкивани  по скважине колонной бурильных труб, на конце которой установлен гидромеханический пакер.by pushing a drill pipe along the well, on the end of which a hydromechanical packer is installed.

После этого колонну труб с пакером приподнимают и запакеровывают пакер наAfter that, the column of pipes with a packer lifts and packs the packer on

глубине 800 м. Затем приступают к приготовлению и нагнетанию в трубы тампонаж- ной смеси. По мере нагнетани  смеси вытесн емый буровой раствор, наход щийс  в колонне труб и подпакерной зоне, поглощаетс  верхней частью изолируемого пласта. При этом пробка находилась чуть ниже кровли, т.е. этот процесс осуществл етс  при давлении, меньшем Рк. После подхода тампонажной смеси, к кровле пласта режим ее нагнетани , т е. расход, установили в соответствии с расчетом, т.е. на уровне 4 м /ч. что удовлетвор ет условию расчета. После откачки расчетного объема продавочной жидкости давление нагнетани  повышаетс  до 3,5 МПа, что служит сиг- налом окончани  процесса изол ции. Колонну бурильных труб с пакером поднимают из скважины и после выдержки времени ОЗЦ разбуривают цементный мост вa depth of 800 m. Then proceed to the preparation and injection of the cement mixture into the pipes. As the mixture is injected, the displaced drilling fluid in the pipe string and sub-packer zone is absorbed by the upper part of the reservoir to be isolated. At the same time, the traffic jam was just below the roof, i.e. This process is carried out at a pressure less than Pk. After approaching the cement mixture to the roof of the reservoir, the mode of its injection, i.e., the flow rate, was established in accordance with the calculation, i.e. at the level of 4 m / h. which satisfies the calculation condition. After pumping out the estimated volume of the squeezing fluid, the injection pressure rises to 3.5 MPa, which serves as a signal for the end of the isolation process. A string of drill pipe with a packer is lifted out of the well and, after a time delay, RFQ is drilled out a cement bridge in

интервале 820-880 м. Поглощение ликвидировано .an interval of 820-880 m. Absorption is liquidated.

Технико-экономические преимущества описанного способа изол ции зон поглощени  бурового раствора по сравнению с известным заключаютс  в сокращении расхода тампонажных материалов и времени изол ционных работ. Указанные преимущества достигаютс  за счет последовательного заполнени  поглощающего пласта от кровли до подошвы тампонажным материалом и исключени  необходимости проведени  дополнительных изол ционных работ.The technical and economic advantages of the described method of isolating the mud absorption zones in comparison with the known method are in reducing the consumption of cement materials and the time of the insulation work. These advantages are achieved by successively filling the absorbing layer from the roof to the sole with a cement material and eliminating the need for additional insulation work.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ изол ции зон поглощени  бурового раствора, включающий спуск заливочных труб и нагнетание тампонажной смесиThe method of isolating the mud absorption zones, including the lowering of the casting pipes and the injection of the cement mix в пласт, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности изол ционных работ за счет последовательного заполнени 4 поглощающего пласта тампонажной смесью, начина  от его кровли и до подошвы, создают дополнительное сопротивление нагнетаемой тампонажной смеси путем размещени  в кровле поглощающего пласта до нагнетани  последней разделительной пробки, при этом расход нагнетаемой смеси определ етс  соотношением:into the reservoir, characterized in that, in order to increase the efficiency of the insulation work by sequentially filling the 4 absorbing reservoir with a cement mix, starting from its roof to the foot, additional resistance is created of the injected cement mix by placing the absorbing reservoir in the roof , while the flow rate of the injected mixture is determined by the ratio: Qo Кн Риэб. .Qo Kn Rieb. . ГКGK Г . ТG. T 00 где Кн начальный коэффициент приемистости пласта (перед проведением изол ционных работ), м3/ч-МПа;where Кn is the initial injectivity coefficient of the formation (before carrying out the isolation works), m3 / h-MPa; Рн -опрессовочное давление (МПа) всего пласта перед изол ционными работами при нагнетании жидкости в пласт с расходом Оз м3/ч;PH is the pressing pressure (MPa) of the entire formation before the insulation works during the injection of fluid into the formation with the flow rate Oz m3 / h; Рк - запланированное конечное опрессовочное давление (МПа) всего пласта на заключительной стадии нагнетани  смеси в пласт с расходом Оз м3/ч;Рк - the planned final pressing pressure (MPa) of the entire formation at the final stage of injection of the mixture into the formation with the flow rate Oz m3 / h; Ризб.-избыточноедавление, возникающее в кровле пласта за счет избыточного сопротивлени , МПа.Hub-overpressure that occurs in the roof of the reservoir due to excessive resistance, MPa.
SU884621025A 1988-12-15 1988-12-15 Method for isolation of lost-circulation zones SU1745883A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884621025A SU1745883A1 (en) 1988-12-15 1988-12-15 Method for isolation of lost-circulation zones

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884621025A SU1745883A1 (en) 1988-12-15 1988-12-15 Method for isolation of lost-circulation zones

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1745883A1 true SU1745883A1 (en) 1992-07-07

Family

ID=21415504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884621025A SU1745883A1 (en) 1988-12-15 1988-12-15 Method for isolation of lost-circulation zones

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1745883A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115434661A (en) * 2022-10-18 2022-12-06 中国地质调查局油气资源调查中心 Temporary well closing method
RU2814947C1 (en) * 2023-02-21 2024-03-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Hydrodynamic method for checking reliability of isolation of loss zones, carried out before cementing casing strings

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115434661A (en) * 2022-10-18 2022-12-06 中国地质调查局油气资源调查中心 Temporary well closing method
CN115434661B (en) * 2022-10-18 2023-09-15 中国地质调查局油气资源调查中心 Temporary closing well closing method
RU2814947C1 (en) * 2023-02-21 2024-03-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Hydrodynamic method for checking reliability of isolation of loss zones, carried out before cementing casing strings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3277962A (en) Gravel packing method
US6732797B1 (en) Method of forming a cementitious plug in a well
US3369605A (en) Method of treating oil wells to prevent water coning
CN205977173U (en) A inflation formula cement injection device for screen pipe crest water flooding bricklayer skill
SU1745883A1 (en) Method for isolation of lost-circulation zones
US2801077A (en) Recovery of lost circulation in a drilling well
SU1618870A1 (en) Method of cementing wells
SU631648A1 (en) Method of cementing boreholes at liquid absorption
SU823559A1 (en) Method of isolating absorbing formations
SU1465582A1 (en) Method of cementing large-diameter casings
RU2469178C1 (en) Installation method of cement bridge in well
USRE24942E (en) Recovery of lost circulation in a
RU2411348C1 (en) Procedure for elimination of gas-oil-water occurrences in oil and gas wells
RU2354804C1 (en) Method for well repair
SU1183673A1 (en) Method of locating the puncture of casing in well
SU1657618A1 (en) Method for grouting casing string
SU1490255A1 (en) Arrangement for reverse cementing of casings
SU1546612A1 (en) Method of isolating formation water in well
RU1798483C (en) Method for cementing flow string in well
SU866131A1 (en) Method of isolating absorption zones in wells
SU1492027A1 (en) Method of isolating the inflow of formation water
SU1133378A1 (en) Plugging apparatus
SU1714083A1 (en) Plugging back device for trouble zone isolation and well workover
SU1021763A1 (en) Method of isolating formation water
SU1121402A1 (en) Method of determining inter-string gas manifestations in oil and gas wells