Способ цементирования обсадных колонн большого диаметра

Способ цементирования обсадных колонн большого диаметра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >878902 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 12.02.79 (21) 2724080/22-03 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет

Опубликовано 07.11.81 Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 10.11.81 (51)M. Кл.

Е 21 В 33/13

9куанрственный кемнтет

СССР не аннам нзобретеннй н аткрытнй (53) УДК 622. .245.42(088.8) (72) Авторы изобретения

В.П. Петриченко, В.А. Алтухов, и А . Гончаров

/ и .:и проектно--.

Ф ф

1 ю месторождений аботам, Всесоюзный научно-исследовательск конструкторский институт по осуш полезных ископаемых, специальным рудничной геологии и маркшейдерс (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЦЕИЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА

Изобретение относится к области бурения скважин большего диаметра, в частности к способам их цементирования.

Известен способ цементирования обсадных колонн большего диаметра путем секционного цементирования (11.

Недостатком этого способа является незначительная высота ступени разовой закачки тампонажной смеси, ограничиваемая допустимым внешним гидростатическим давлением.

Наиболее близким аналогом изобретения является однопорционный способ цементирования обсадных колонн большого диаметра, включающий закачку цементного раствора и продавочной жидкости. 121.

Сущность способа заключается в том, что в спущенные и закрепленные на устье обсадные трубы закачивают

20 через цементированную головку цементовый раствор, который вытесняют из трубы продавочной жидкостью. Этот

2 способ имеет ограниченное применение, так как при закачке в случае останов- . ки для перехода на продавочную жидкость цементный раствор под собственным весом будет опускаться вниз (к забою скважины).

В результате давления внутри труб снизится до атмосферного. Если внешнее давление на глубине снижения будет больше чем допустимое для данных труб, то произойдет их смятие.

Целью изобретения является повышение эффективности цементирования за счет предотвращения смятия обсадных колонн.

Цель достигается тем, что перед закачиванием цементного раствора в колонну закачивают воздух до давления

Р, определяемого по зависимости

878902 где P — расчетное давление воздуха в обсадной колонне перед закачкой цементного раствора, кг/см

L — глубина спуска обсадной

5 колонны, м;

P „- допустимое внешнее давление

Я для обсадной колонны, кг/см,. -р — плотность бурового раствора в скважине г/см

11 ц — плотность цементного раствора, г/см .

На фиг. 1 показана скважина до цементирования, на фиг. 2 — скважина в конце закачки цементного раствора; на фиг. 3 — скважина после продавки цементного раствора.

Обсадную колонну 1 в скважине 2 оборудуют цементированной головкой 3, через которую закачивают цементный раствор 4. При закачке цементного раствора уровень жидкости 5 внутри колонны падает на глубину h. На этой глубине внешнее давление Р будет боль-. ше Р оп, в результате чего произойдет смятие труб. Для предохранения труб от смятия в колонну закачивают расчетное количество воздуха 6, отжимая жидкость в ней до глубины Ь,1.

Процесс цементирования колонны осуществляют следующим образом.

После спуска обсадной колонны l в скважину 2 через цементированную головку 3 перед:закачиванием цементного раствора 4 оттесняют жидкость 5

35 до глубины Ь,1 нагнетанием воздуха 6 до расчетного давления.

40

Цементный раствор в конце закачки примет положение, показанное на . фиг. 2. При этом трубы будут испытывать наружное давление, равное или 4> .меньшее допустимого для них.

После закачивания расчетного объема цементного раствора закачивают продавочную жидкость 5, которая вытесняет цементный раствор за трубы и принимает в конце продавки положение, показанное на фиг. 3.

При этом воздух сжимается. Такое равновесие агентов поддерживают до окончания твердения цементной смеси.

Способ обеспечивает возможность осуществления цементирования затрубного пространства в один прием. Учитывая, что твердение смеси за трубами обычно составляет двое суток, реализация способа позволяет сэкономить на каждом цементировании колонны от нескольких суток до десятков дней.

Формула изобретения

Способ цементирования обсадных колонн большого диаметра, включающий закачку цементного раствора и продавочной жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности цементирования за счет предотвращения смятия обсадных колонн; перед закачиванием цементного раствора в колонну закачивают воздух до давления Р, определяемого по зависимости р, РАОп О" РД,оп где Р— расчетное давление воздуха. в обсадной колонне перед закачкой пементного раствора, кг/см

L — глубина спуска обсадной колонны, м;

P допустимое внешнее давление д я обсадной колонны,,600 кг/см, р — плотность бурового раствора в скважине, г/см ; 11"ц — плотность цементного раствора, г/см .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федюкин В.А. и др. Крепление шахтных стволов и скважин, проходимых бурением. М., Углетехиздат, 1955, с. 224.

2. Иищевич В.И. Справочник инженера по бурению. М., "Недра", 1973, с. 395 (прототип).

878902

Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9684/2

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Гришанов

Редактор Л. Павлова Техред Т.Маточка Корректор А. Ференц