Спосіб підготовки свердловини до цементування

Винахід відноситься до галузі буріння нафтових і газових свердловин, зокрема до способів підготовки свердловин до цементування. З аналізу існуючого рівня техніки в даній галузі відомий спосіб підготовки свердловин, який полягає в закачуванні у свердловину 3% водного розчину поліакриламіду з добавками гексарезорцинової смоли і формаліну (а.с. СРСР №402635, кл. С04В13/31). Недоліком відомого способу є недостатня ефективність, так як указаний розчин не має миючих властивостей і не забезпечує очистку стінок свердловини від глиняної кірки. Відомий cпосіб підготовки свердловини до цементування шляхом послідовного закачування миючої фази - 25% водного розчину триетаноламону та розділяючої фази - гідропласту (а.с. СРСР №630402, кл. Е21В33/138). Цей спосіб прийнятий нами за прототип. Недоліком такого способу є недостатня ефективність, так як вказані фази мають низьку абразивну та витісняючу здатність. Задачею винаходу є підви щення ефективності підготовки свердловини до цементування за рахунок поліпшення якості витіснення бурового розчину та вимивання глиняної кірки. Поставлена задача досягається тим, що в заявленому cпособі підготовки свердловини до цементування як миючу і розділяючу фазу (миючо-витісняючу порція) буферної рідини використовується розчин мінерального в'яжучого з підвищеним водоцементним відношенням і об'ємом, рівним 0,2-0,5 від об'єму тампонажного розчину. Крім того як миючо-витісняючу порцію буферної рідини використовується розчин суміші мінерального в'яжучого та кислої золи-виносу ТЕС при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: мінеральне в'яжуче 25-50 кисла зола-винос ТЕС 50-75 а в як мінеральне в'яжуче може використовуватись тампонажний портландцемент або доломітова мука напівобпалена, або основна (висококальцієва) зола-винос ТЕС. Доломітова мука напівобпалена являє собою порошкоподібний матеріал від сіро-зеленого до коричневого кольору густиною 2700-2850кг/м 3 і питомою поверхнею 260-290м 2/кг. Хімічний склад доломіту, мас. долей %: СаО36¸40; MgO-19¸23; Fе2О3-2¸3; Аl2О 3 - до 1; SiO2 - до 2; SO3 до 1; п.п.п. - 25¸35. Гранулометричний склад фракцій по ситовому аналізу, мас. долей %: 1мм - 0,5; 0,5мм - 0,5; 0,25мм - 3,9; 0,1мм - 7,5; 0,08мм - 7,6. Основна (висококальцієва) зола-винос ТЕС являє собою порошок жовтуватого кольору з густиною 28002900кг/м 3 і питомою поверхнею 270-290м 2/кг. Хімічний склад золи, мас. долей %: СаО-37¸40; MgO-4¸5; Fе2О3-4¸6; Аl2О 3-7¸8; SiO2-30¸32; SO3-5¸7. Висока ефективність в процесі підготовки свердловини до цементування досягається за рахунок комплексу взаємопов'язаних процесів: ефективного вимивання глиняної кірки завдяки її контакту з турбулентним потоком абразивної миючо-витісняючої порції буферної рідини на протязі не менше 10хв.; ефективного витіснення бурового розчину завдяки тривалій дії турбулентного потоку миючо-витісняючої порції буферної рідини; ефекту від заміни бурового розчину миючо-витісняючою порцією буферної рідини на в'яжучій основі, неповне витіснення якої тампонажним розчином не призводить до суттєвого погіршення якості кріплення свердловини в процесі її цементування. Використання заявленого способу дозволяє, в порівнянні з прототипом, підвищити ефективність підготовки свердловини до цементування. Таким чином, запропоноване рішення відповідає критерію технічного рівня і новизни. Новий спосіб підготовки свердловини до цементування був випробуваний в промислових умовах. Ефективність підготовки свердловини до цементування визначалась оцінкою якості зчеплення тампонажного каменя в свердловині, в процесі її цементування, за допомогою АКЦ. Приклади здійснення Випробування способу проводилось на реальній свердловині при підготовці до цементування 245мм і 146мм обсадних колон. Приклад 1 Перед цементуванням 245мм проміжної колони в інтервалі 1570-0м в свердловину була закачана перша комбінована пачка буферної рідини, яка складалась з 5м 3 розділяючої порції - води замішування і 20м 3 ( 38% від об'єму тампонажного розчину складу ПЦТІ-100: зола Курахівської ТЕС-3:1, в/с=0,5, густиною 1700кг/м 3) миючовитісняючої порції з ЦЗС складу ПЦТІ-100:зола Курахівської ТЕС-1:1 з в/с=0,8, густиною 1490кг/м 3. Продавка буферної рідини відбувалась з продуктивністю 30-35л/с (турбулентний режим). Після цементування колони та ОЗЦ були проведені дослідження якості цементування акустичним цементоміром (АКЦ). За даними АКЦ по довжині колони: жорсткий контакт становив - 94%, слабкий контакт - 5%, ослаблений контакт - 1%. Приклад 2 Перед цементуванням 146мм експлуатаційної колони (хвостовика) в інтервалі 1800-1470м в свердловину була закачана перша комбінована пачка буферної рідини, яка складалась з 5м 3 розділюючої порції - води замішування і 5,7м 3 (50% від об'єму тампонажного розчину складу ПЦТІ-100: зола Курахівської ТЕС-3:1; В/С=0,45, густиною 1760кг/м 3) миючо-витісняючої порції з ЦЗС складу ПЦТІ-100: зола Курахівської ТЕС-2:3 з В/С=0,8, густиною 1490кг/м 3. Продавка буферної рідини відбувалась з продуктивністю 25-30л/с (турбулентний режим). Після цементування колони та ОЗЦ були проведені дослідження якості цементування акустичним цементоміром. За даними АКЦ по довжині колони: жорсткий контакт становив - 79%, слабкий контакт - 17%, ослаблений контакт 4%. Приклад 3 (теоретичний) Перед цементуванням обсадної колони, після закачування розділювальної порції буферної рідини, в свердловину закачують миючо-витісняючу порцію буферу об'ємом 0,2-0,5 об'єму тампонажного розчину з розрахунку, щоб процес її продавлювання відбувався протягом не менше 10хв. в турбулентному режимі. Склад миючо-витісняючої порції підбирається з високим водосумішевим відношенням (0,7-0,8) і має бути однотипним з тампонажним розчином, яким цементується свердловина. В процесі підготовки свердловини до цементування відбувається інтенсивне вимивання глиняної кірки та ефективне витіснення і заміщення бурового розчину миючовитісняючою порцією буферної рідини. При цьому, якщо миючо-витісняюча порція буферної рідини не буде повністю витіснена в процесі наступного цементування, це суттєво не впливає на якість цементування свердловини. Після цементування та ОЗЦ проводиться оцінка якості цементування обсадної колони за допомогою акустичного цементоміру (АКЦ), яка при дотриманні вказаного способу завжди є високою. З наведених прикладів видно, що заявлений спосіб підготовки свердловини до цементування має високу ефективність. Оптимальний об'єм миючо-витісняючої порції буферної рідини становить 0,2-0,5 від об'єму тампонажного розчину, що дозволяє поліпшити якість вимивання глиняної кірки та витіснення бурового розчину. Однорідна з тампонажним розчином миючо-витісняюча порція буферної рідини, при її не повному витісненні, не призводить до суттєвого погіршення якості цементування. Таким чином, запропонований спосіб в порівнянні з прототипом, дозволяє підвищити ефективність підготовки свердловини до цементування. Вказані переваги дозволяють використовувати такий спосіб для підготовки свердловини до цементування, що відповідає критерію промислова придатність. Джерела інформації 1. Авторське свідоцтво СРСР №402635, кл. С04В13/31, 1971. 2. Авторське свідоцтво СРСР №630402, кл. Е21В33/138, 1976 (прототип).