close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335618

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 335 618
(13)
C2
(51) МПК
E21B 33/14
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006130617/03, 24.08.2006
(72) Автор(ы):
Лукманов Рауф Рахимович (RU),
Лукманова Рима Зариповна (RU),
Бурдыга Виталий Александрович (RU),
Абдрахманов Рафик Хамзинович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
24.08.2006
(43) Дата публикации за вки: 27.02.2008
Адрес дл переписки:
628481, Тюменска обл., г. Когалым, ул.
Дружбы Народов, 15, ООО "КогалымНИПИнефть"
2 3 3 5 6 1 8
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: БУЛАТОВ А.И. Справочник по креплению
нефт ных и газовых скважин. - М.: Недра,
1977, с.132-138. SU 305254 A, 01.01.1971. SU
796392 А, 15.01.1981. RU 2083802 C1,
10.07.1997. RU 2004123737 А, 20.01.2006. US
3777819 A, 11.12.1973.
(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью
Когалымский научно-исследовательский и
проектный институт нефти (ООО
"КогалымНИПИнефть") (RU)
R U
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
2 3 3 5 6 1 8
колонну и обратно на различную высоту и с
различной скоростью, одновременно с этим
тампонажный раствор расхаживают в колонне или
продавливают его головную порцию в заколонное
пространство и расхаживают ее вместе с буферной
жидкостью, после окончани расхаживани тампонажный раствор продавливают в заколонное
пространство. Способ обеспечивает повышение
качества цементировани скважин за счет более
эффективного вытеснени бурового раствора,
удалени фильтрационной корки, очистки труб и
элементов оснастки от глины и шлама, а также
предварительного перемешивани , гидратации и
улучшени свойств тампонажного раствора - камн .
R U
(57) Реферат:
Изобретение
относитс к
горной
промышленности,
а
именно
к
способу
цементировани нефт ных, газовых и вод ных
скважин. Способ включает спуск в скважину
обсадной колонны, промывку ствола, закачивание в
обсадную
колонну
буферной
жидкости
и
тампонажного раствора, продавку их в заколонное
пространство, размещение тампонажного раствора
в заколонном пространстве и оставление его на
врем ожидани затвердени цемента. После
продавки буферную жидкость в заколонном
пространстве расхаживают один и более раз «внизвверх», попеременно продавлива всю или часть
ее из заколонного пространства в обсадную
Страница: 1
RU
C 2
C 2
(54) СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 618
(13)
C2
(51) Int. Cl.
E21B 33/14
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006130617/03, 24.08.2006
(72) Inventor(s):
Lukmanov Rauf Rakhimovich (RU),
Lukmanova Rima Zaripovna (RU),
Burdyga Vitalij Aleksandrovich (RU),
Abdrakhmanov Rafik Khamzinovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 24.08.2006
(43) Application published: 27.02.2008
Mail address:
628481, Tjumenskaja obl., g. Kogalym, ul.
Druzhby Narodov, 15, OOO "KogalymNIPIneft'"
the casing string-borehole annulus into the
casing pipe and back at various heights and at
various speed; simultaneously grouting mortar is
reciprocated in a column or its headed portion is
pressed through into the casing string-borehole
annulus and is reciprocated together with spacer
fluid;
after
reciprocating
completion
spacer
fluid is pressed through into the casing stringborehole annulus.
EFFECT: upgraded quality of wells cementing.
1 ex
R U
2 3 3 5 6 1 8
(57) Abstract:
FIELD: mining.
SUBSTANCE: method includes lowering casing
pipe into well, bottom hole flushing, pumping of
spacer fluid and grouting mortar into casing
pipe, pressing
them
through
casing
stringborehole annulus, placement of grouting mortar in
casing string-borehole annulus and leaving it for
waiting-on-cement-time.
After
pressing
through
spacer fluid in casing string-borehole annulus is
"down-up" reciprocated one or more times,
alternately pressing all or part of fluid out of
Страница: 2
EN
C 2
C 2
(54) METHOD OF CEMENTING OF WELLS
2 3 3 5 6 1 8
(73) Proprietor(s):
Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost'ju
Kogalymskij nauchno-issledovatel'skij i
proektnyj institut nefti (OOO
"KogalymNIPIneft'") (RU)
R U
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
RU 2 335 618 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано при
цементировании скважин, пробуренных на нефть, газ, воду и другие полезные ископаемые.
Известен способ цементировани обсадной колонны в скважине, включающий закачку в
обсадную колонну тампонажного раствора, продавку его в заколонное пространство до
по влени на устье, закачку его обратно в обсадную колонну с созданием круговой
циркул ции [1].
Недостатком известного способа вл етс низка эффективность подготовки ствола и
разобщени пластов из-за того, что при цементировании в процессе круговой циркул ции
происходит смешение тампонажного раствора с буровым и ухудшение вследствие этого
физико-механических свойств тампонажного камн .
Известен способ пр мого цементировани скважин, по которому в скважину спускают
обсадную колонну, закачивают в колонну буферную жидкость и тампонажный раствор,
продавливают их в заколонное пространство, размещают тампонажный раствор за
обсадной колонной и оставл ют в покое на врем ожидани затвердени цемента [2]. По
этому способу буферна жидкость закачиваетс между буровым и тампонажным
раствором, предотвращает их смешение, вытесн ет буровой раствор из затрубного
пространства и удал ет фильтрационную корку.
Однако известный способ не обеспечивает качественное разобщение пластов - при
освоении и эксплуатации возникают межпластовые перетоки. Причиной этого вл етс недостаточно полное вытеснение бурового раствора из скважины, недостаточное удаление
фильтрационной корки со стенок, неэффективна очистка каверн и колонны от остатков
бурового раствора и шлама, а также усадочные деформации тампонажного раствора в
начальный период гидратации.
Целью изобретени вл етс повышение качества подготовки ствола и разобщени пластов при цементировании скважин.
Поставленна цель достигаетс способом цементировани скважины, включающим
спуск в скважину обсадной колонны, промывку ствола, закачивание в обсадную колонну
буферной жидкости и тампонажного раствора, продавку их в заколонное пространство,
размещение тампонажного раствора в заколонном пространстве и оставление его на врем ожидани затвердевани цемента, отличающимс тем, что после продавки буферную
жидкость в заколонном пространстве расхаживают один и более раз «вниз-вверх»,
попеременно продавлива всю или часть ее из заколонного пространства в обсадную
колонну и обратно на различную высоту и с различной скоростью, одновременно с этим
тампонажный раствор расхаживают в колонне или продавливают его головную порцию в
заколонное пространство и расхаживают ее вместе с буферной жидкостью, после
окончани расхаживани тампонажный раствор продавливают в заколонное пространство.
По этому способу после или в период расхаживани буферной жидкости в заколонное
пространство продавливают головную порцию тампонажного раствора и расхаживают ее
вместе с буферной жидкостью.
При цементировании скважин дл вытеснени бурового раствора, удалени корки,
предупреждени смешени бурового и тампонажного растворов используютс различные
виды буферных жидкостей: вода, химически активные растворы кислот, щелочей, солей,
эрозионные, комбинированные, в зкоупругие разделители и др.
По известному способу подготовки ствола и цементировани скважины буферна жидкость прокачиваетс перед тампонажным раствором однократно, продолжительность и
эффективность ее действи невелики.
Известно, что качество подготовки ствола и цементировани скважин повышаетс с
увеличением объема и продолжительности воздействи буферной жидкости на стенки
скважин, а также в случае, если тампонажный цемент предварительно проходит стадию
интенсивной гидратации и усадочной деформации при предварительном перемешивании.
Предлагаемый способ основан на том, что за счет многократного расхаживани столба
буферной жидкости увеличиваютс скорость, объем и продолжительность воздействи ее
на стенки скважины. За счет этих факторов происходит более эффективна эрози корки,
Страница: 3
DE
RU 2 335 618 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
очистка каверн, труб и элементов оснастки от остатков бурового раствора и шлама,
которые, переход в буферную жидкость, в последующем вынос тс из заколонного
пространства. В результате очистки ствола повышаетс герметичность контакта
цементного кольца с породой и колонной. Кроме этого, тампонажный раствор при
расхаживании в колонне сохран ет высокую седиментационную устойчивость, проходит
стадию наиболее интенсивной гидратации и усадочных деформаций, что также снижает
веро тность образовани каналов в камне и на его контактах с колонной и породой.
Высота расхаживани буферной жидкости и одновременно тампонажного раствора
может составл ть от нескольких сантиметров до сотен метров. Количество циклов и
продолжительность расхаживани жидкостей можно увеличить или уменьшить, регулиру сроки загустевани тампонажного раствора соответствующими добавками замедлителей
или ускорителей схватывани .
Наиболее целесообразно расхаживать буферную жидкость в заколонном пространстве в
интервале нефтегазоводоносных пластов продуктивного горизонта, где должен быть
обеспечен наиболее полный контакт цемента с колонной и породой.
Новизна способа заключаетс в том, что:
- первоначально в затрубное пространство продавливаетс только буферна жидкость,
а тампонажный раствор остаетс в колонне;
- столб буферной жидкости расхаживают в заколонном пространстве «вверх-вниз-вверх»
многократно, на различную высоту, с различной скоростью, в течение времени,
допустимого по срокам загустевани тампонажного раствора;
- тампонажный раствор одновременно расхаживают в обсадной колонне;
- часть тампонажного раствора можно одновременно с буферной жидкостью
расхаживать в заколонном пространстве.
Совокупность указанных действий обеспечивает по сравнению с известными способами
цементировани более длительное и эффективное динамическое воздействие буферной
жидкости и тампонажного раствора, удаление фильтрационной корки и остатков шлама,
очистку каверн. Кроме того, в этих динамических услови х тампонажный цемент проходит
стадию интенсивной гидратации и усадочных деформаций. Эти факторы обеспечивают
более качественную подготовку ствола, улучшение свойств тампонажного камн , высокую
герметичность его контактов с колонной и породой и, соответственно, более высокое
качество креплени скважин и разобщени пластов.
Из существующего уровн техники нам не известен способ, включающий совокупность
указанных выше действий, обеспечивающий достижение поставленной цели, что позвол ет
нам сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решени критерию
«изобретательский уровень».
Способ осуществл етс следующим образом.
В спущенную в скважину колонну обсадных труб, оснащенную обратным клапаном типа
ЦКОД без запорного элемента - шара, после промывки закачивают расчетный объем
буферной жидкости, закачивают тампонажный раствор в объеме, достаточном дл вытеснени части или всего объема буферной жидкости в заколонное пространство.
Вытесн ют (продавливают) буферную жидкость в заколонное пространство.
Останавливают продавку, давление стравливают, открывают краны в лини х обв зки на
устье и сообщают колонное пространство с емкостью цементировочного агрегата. При этом
гидростатическое давление тампонажного раствора в колонне превышает давление столба
буферной жидкости и бурового раствора в заколонном пространстве. Герметизируют устье
скважины, закачивают в заколонное пространство цементировочным агрегатом буровой
раствор в объеме, необходимом дл движени буферной жидкости «вниз» на
запланированную высоту. При этом буферна жидкость движетс вниз и вытесн етс в
колонну, тампонажный раствор движетс в колонне «вверх», и часть его вытесн етс из
колонны в агрегат. После этого цементировочным агрегатом закачивают в колонну
вытесненный объем тампонажного раствора и вновь продавливают буферную жидкость в
заколонное пространство. Если плотность тампонажного раствора значительно превышает
Страница: 4
RU 2 335 618 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
плотность буферной жидкости и бурового раствора, то возможно вытеснение буферной
жидкости в заколонное пространство без закачивани тампонажного раствора в колонну за
счет превышени давлени в заколонном пространстве. После повторного вытеснени буферной жидкости один цикл расхаживани ее столба в заколонном пространстве «вверхвниз-вверх», а тампонажного раствора в колонне «вниз-вверх-вниз» завершаетс . Этот
цикл повтор ют несколько раз пока позвол ют строки загустевани тампонажного
раствора. Скорость движени , высоту столба буферной жидкости и давлени в заколонном
пространстве регулируют производительностью агрегатов на устье скважины, скоростью и
объемом закачивани бурового раствора. Количество циклов расхаживани буферной
жидкости в заколонном пространстве, а тампонажного раствора в колонне может быть
увеличено за счет уменьшени высоты расхаживани столба буферной жидкости до
нескольких метров. В период расхаживани буферна жидкость разрушает
фильтрационную корку на стенках скважины, очищает каверны, турбулизаторы, скребки от
остатков бурового раствора и шлама. Тампонажный раствор, двига сь в колонне, проходит
стадию интенсивной гидратации, сохран ет седиментационную устойчивость. После
завершени расхаживани буферной жидкости в колонну закачивают необходимый объем
тампонажного раствора, пускают разделительную пробку с запорным элементом обратного
клапана. Закачивают продавочную жидкость, провод т цементирование обычным
пор дком. После получени сигнала «стоп» колонну оставл ют под давлением.
Пример осуществлени способа
Обсадную колонну диаметром 146 мм, оснащенную обратным клапаном ЦКОД без
запорного элемента - шара спустили в скважину диаметром 216 мм глубиной 2500 м.
Промыли скважину буровым раствором плотностью 1150 кг/м 3 в течение 2 циклов
циркул ции. Произвели расстановку и обв зку цементировочной техники. Один
цементировочный агрегат обв зали на затрубное пространство. Приготовили и закачали в
колонну 10 м 3 эрозионной буферной жидкости плотностью 1200 кг/м 3, содержащей песок,
цемент, КМЦ и воду. Приготовили и закачали в колонну облегченный цементный раствор
плотностью 1400 кг/м 3, в количестве, достаточном дл заполнени колонны - 32,2 м 2. При
этом вс буферна жидкость была продавлена в заколонное пространство, где она
подн лась на 502 м от забо . После этого открыли краны на трубах обв зки на устье
скважины и закачали в затрубное пространство агрегатом 10 м 3 бурового раствора с
расходом 15,5 л/с. При этом буферна жидкость пошла вниз со скоростью 0,78 м/с и была
продавлена в колонну в полном объеме после закачки в затрубное пространство объема
бурового раствора, равного объему буферной жидкости. А объем тампонажного раствора,
равный объему буферной жидкости, был вытеснен из колонны в цементировочные
агрегаты. При открытом затрубном пространстве, закачива двум агрегатами
10 м 3 возвратного тампонажного раствора со скоростью 20,4 л/с, продавили буферную
жидкость вновь в затрубное пространство со скоростью 1,02 м/с. Таким образом, один
цикл расхаживани буферной жидкости «вверх-вниз-вверх» со скорост ми 0,78 и 1,02 м/с
завершилс . Одновременно с буферной жидкостью в посто нном движении и
перемешивании находилс тампонажный раствор. Повторили цикл расхаживани буферной жидкости «вниз-вверх» еще раз. В результате продолжительность воздействи буферной эрозийной жидкости на стенки скважин увеличилась в 5 раз, резко возросла
эффективность удалени корки, вытеснени остатков бурового раствора и шлама, очистки
обсадной трубы и элементов ее оснастки. После завершени расхаживани буферной
жидкости в затрубное пространство продавили облегченный тампонажный раствор и еще
10 м 3 цементного раствора нормальной плотности до получени сигнала «стоп». Оставили
скважину на ОЗЦ. Обща высота подъема цемента за колонной составила 2220 м.
Высота расхаживани столба буферной жидкости в заколонном пространстве может
быть уменьшена до нескольких метров, если в заколонном пространстве с усть закачивать небольшой объем бурового раствора.
Разработанный способ может использоватьс при цементировании вертикальных,
наклонно-направленных и горизонтальных скважин с использованием буферных жидкостей
Страница: 5
RU 2 335 618 C2
5
10
15
20
различного типа - растворов солей, кислот, щелочей, воды, эрозийного типа,
в зкоупругих составов и др. Способ особенно эффективен дл очистки ствола в наклоннонаправленных и горизонтальных скважинах, когда обсадна колонна недостаточно
центрируетс и прилегает к стенке скважины.
Источники информации
1. А.с. СССР №1837099, кл. Е21В 33/14, 1993 г.
2. Справочник по креплению нефт ных и газовых скважин. Под редакцией А.И.Булатова,
М., Недра, 1977, 252 с.
Формула изобретени Способ цементировани скважины, включающий спуск в скважину обсадной колонны,
промывку ствола, закачивание в обсадную колонну буферной жидкости и тампонажного
раствора, продавку их в заколонное пространство, размещение тампонажного раствора в
заколонном пространстве и оставление его на врем ожидани затвердени цемента,
отличающийс тем, что после продавки буферную жидкость в заколонном пространстве
расхаживают один и более раз «вниз-вверх», попеременно продавлива всю или часть ее
из заколонного пространства в обсадную колонну и обратно на различную высоту и с
различной скоростью, одновременно с этим тампонажный раствор расхаживают в колонне
или продавливают его в головную порцию в заколонное пространство и расхаживают ее
вместе с буферной жидкостью, после окончани расхаживани тампонажный раствор
продавливают в заколонное пространство.
25
30
35
40
45
50
Страница: 6
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
75 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа