Спосіб цементування обсадних колон
Номер патенту: 62779
Опубліковано: 15.12.2003
Автори: Зубков Євгеній Олександрович, Матушек Ростислав Романович, Понєважева Оксана Миколаївна, Зубков Євгеній Фадійович, Дунець Ігор Ількович, Костенко Дмитро Олексійович, Верстюк Роман Петрович, Гордієвський Руслан Олександрович
Формула / Реферат
1. Спосіб цементування обсадних колон включає цементування свердловини шляхом зворотної циркуляції, який відрізняється тим, що для запобігання самовільного руху цементного розчину подача цементного розчину протягом усього часу закачування здійснюється при постійному тиску й продуктивності.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що постійність тиску закачування забезпечується протитиском на усті і штуцером, що встановлюється в нижній частині обсадної колони.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що сигнал входу цементного розчину в обсадну колону реєструється підвищенням тиску закачування на величину, яка характеризується розрахованим гідравлічним опором штуцера при вході в нього більш важкого цементного розчину.
Текст
1 Спосіб цементування обсадних колон включає цементування свердловини шляхом зворотної цир куляції, який відрізняється тим, що для запобігання самовільного руху цементного розчину подача цементного розчину протягом усього часу закачування здійснюється при постійному тиску й продуктивності 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що ПОСТІЙНІСТЬ тиску закачування забезпечується протитиском на усті і штуцером, що встановлюється в нижній частині обсадної колони 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що сигнал входу цементного розчину в обсадну колону реєструється підвищенням тиску закачування на величину, яка характеризується розрахованим гідравлічним опором штуцера при вході в нього більш важкого цементного розчину Винахід належить до газонафтовидобувної промисловості, а саме до області кріплення нафтових і газових свердловин, зокрема до процесу цементування свердловин методом зворотної циркуляції і направлений на підвищення якості кріплення свердловин, попередження пдророзриву пластів, зниження енергетичних затрат, скорочення циклу будівництва свердловин Відомий спосіб зворотного цементування обсадних колон, при якому кінець процесу цементування реєструється при надходженні у внутрішній простір обсадної колони тампонажного розчину з радіоактивними елементами Останнє реєструється гаммокаротажним зондом, встановленим в нижній частині обсадної колони (А И Булатов - Технология цементирования нефтяных и газових скважин М Недра, 1983р,стр 207) Основний недолік цього способу полягає в необхідності забезпечення спеціальних заходів по охороні праці до виконавців робіт та попередження радіоактивного забруднення навколишнього середовища Найбільш близьким до запропонованого рішення є спосіб зворотного цементування з використанням спеціального клапана, який перекриває внутрішній простір обсадної колони в той момент, коли потік бурового розчину міняється на цементний (ас 609872, СРСР, МПК, Е21ВЗЗ/14) Принцип дії запірного органа оснований на перевищенні густини цементного розчину над буровим, в результаті чого клапан спливає і перекриває внутрішній простір обсадної колони Однак цей принцип є і недоліком способу, оскільки спливання клапана може відбутись навіть в потоці бурового розчину при попаданні в нього фрагментів вибуреної породи При цьому виникає велика ймовірність гідравлічного удару в системі Крім того спосіб не виключає самовільної течи цементного розчину, наслідком чого може бути розрив суцільності заповнення затрубного просторутампонажним складом Задачею винаходу є підвищення якості тампонажних робіт методом зворотного цементування з реєстрацією поступлення цементного розчину у внутрішній простір обсадної колони Для вирішення поставленої задачі процес цементування здійснюється при ПОСТІЙНІЙ рівності тисків і продуктивності закачування розчинів в затрубному і трубному просторах свердловини Для цього обсадна колона обладнується спеціальними пристроями, що забезпечують регульований протитиск самовільному прискоренню руху цементного розчину, при цьому сигналом закінчення робіт по закачуванні цементного розчину служить ріст тиску закачування, ініційований гідравлічним опором штуцера при вході в нього більш важкого цементного розчину Технологія зворотного цементування таким чином зорієнтована на кріплення штуцера в нижній частині обсадної колони та дроселя на усті і здійснюється по наступній схемі Задається величина перепаду тиску на штуцері при визначеній і ПОСТІЙНІЙ ДІЙСНІЙ продуктивності на сосів на весь час промивання і цементування свердловини о> (О 62779 4 0-500 м 300 мм, 500-1000м 400мм, 1000-1500 м 350мм, 1500-2000 м 320мм Діаметр обсадної колони, сік=245 мм 3 Густина цементного розчину, у ц р =1,8 г/см , По ВІДОМІЙ формулі для втрат тиску при рухові рідини через насадку (Методическая разработка к гидравлическому расчету промывки скважин Куйбышев, изд Куйбышевского политехнического института, 1974 г) визначається площа і діаметр прохідного отвору штуцера 3 1,2-Yp-Q' Д е бурового розчину, у б р =1,2 г/см (1) Ур - густина використовуваної рідини, г/см , Q - продуктивність насосів, л/с, Р ш т - втрати тиску в штуцері, кг/см 2 Штуцер з даним розміром встановлюється на одній із нижніх труб обсадної колони Після закінчення спуску обсадної колони визначається (по манометру) фактичні гідравлічні опори по всьому циклу промивання буровим розчином при заданій продуктивності Продуктивність промивання і цементування свердловини, О.=25л/с 2 Перепад тиску на штуцері, Р ш т =30 кгс/см Рішення 1) тиск промивання 2 Р,„т = ЗО + 20 + ЗО = 80кгс / см Р +Р пр 1 1,2-ур-О/ _ 1,2-1,2-25 ЗО ПОСТІЙНІСТЬ ШВИДКОСТІ руху цементного розчину і ВІДПОВІДНО продуктивності його закачування забезпечується протитиском в колоні Величина устевого протитиску повинна постійно збільшуватись за рахунок росту стовпа цементного розчину і в загальному випадку повинна відповідати умові 1 Де Р кгс/см Р бр г цр уст ЧР бр Ршт, (2) - тиск стовпа цементного розчину, - протитиск стовпа бурового розчину, 2 кгс/см , Р ш т - втрати тиску в штуцері, кгс/см2 Кінець цементування визначається ростом тиску закачування на величину 1.2• (Уцр-Убр) (3) де у ц р - густина цементного розчину, г/см , 3 у б р - густина бурового розчину, г/см Приклад використання способу ВИХІДНІ дані Глибина свердловини, Н=2000 м Діаметр свердловини по долоту, Дц=295,3 мм Діаметр свердловини по каверноміру Комп'ютерна верстка М Клюкш затр ^ ' тр (розрахунки втрат тиску в трубному та затрубному просторах виконуються згідно вказаної інструкції") 2) діаметр штуцера = 5,47см' dmT=2,64 см Будується графік тисків і об'ємів закачування цементного розчину, а також устевого протитиску по інтервалах глибин (див Фіг) Дані графіка свідчать, що устевий протитиск слід створювати під час всього процесу заповнення свердловини цементним розчином Подальше прямолінійне збільшення устевого протитиску повинно досягти величини 80кгс/см2 при об'ємі закачаного цементного розчину 87,8м3 Останні 4,2м3 цементного розчину, виходячи з прийнятої умови повинні закачуватись при продуктивності 25л/с з повільним ростом тиску до 90кгс/см2 Після ЦЬОГО, ЯК ВИДНО З рішення формули (3) тиск різко зростає на 15 кгс/см2, досягнувши величини 105кгс/см2 Це говорить проте, що цементний розчин досягнув штуцера в обсадній колоні і процес цементування вважається завершеним Застосування даного способу цементування свердловин дозволить підвищити якість кріплення свердловин за рахунок попередження розриву суцільності потоку цементного розчину та отримання чггкого сигналу кінця закачування цементного розчину Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for drive pipes cementation
Автори англійськоюMatushek Rostyslav Romanovych, Dunets Ihor Ilkovych, Hordiievskyi Ruslan Oleksandrovych, Kostenko Dmytro Oleksiiovych, Versiuk Danul Vasyliovych
Назва патенту російськоюСпособ цементирования обсадных колонн
Автори російськоюМатушек Ростислав Романович, Дунец Игорь Илькович, Гордиевский Руслан Александрович, Костенко Дмитрий Алексеевич, Верстюк Роман Петрович
МПК / Мітки
МПК: E21B 33/138, E21B 33/14
Мітки: колон, спосіб, цементування, обсадних
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-62779-sposib-cementuvannya-obsadnikh-kolon.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб цементування обсадних колон</a>
Попередній патент: Пристрій захисту стабілізатора напруги від перевищення струму і напруги
Наступний патент: Спосіб оцінки ефективності вакцинації дифтерії у дітей з алергічним діатезом
Випадковий патент: Вимірювач шорсткості поверхонь конструкцій аеродрому