Спосіб цементування свердловин

СПОСОБ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН, включающий закачку тампонажного раствора через колонну обсадных труб, продавку тампонажного раствора и осуществление гидроразрыва пород, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности цементирования скважин с низкими градиентами гидроразрыва пород, имеющих гранулярную пористость за счет возможности увеличения высоты подъема цементного раствора, гидроразрыв осуществляют путем создания давления в колонне обсадных труб и противодавления в закол онном пространстве, причем последнее принимают больше разницы между давлением гидроразрыва и давлением нагнетания, а после гидроразрыва скважину выдерживают до падения в ней давления до стабильной величины, после чего продолжают продавку тампонажного раствора (Л 00 СО СО СО 00 1 Изобретение относится к цементированию скважин с низкими градиентами гидроразрыва пород. Цель изобретения — повышение эффективности цементирования скважин с низкими градиентами гидроразрыва пород, имеющих гранулярную пористость за счет возможности увеличения высоты подъема цементного раствора. Сущность способа заключается в следующем. Для пластов с гранулярной пористостью (например, пески, песчаники) давление гидроразрыва или давление образования трещины разрыва буровыми и цементными растворами превышает давление нагнетания или давление поглощения при образованной трещине разрыва, причем эта разница может составлять десятки атмосфер. При поддержании избыточного давления в скважине меньше разницы между давлением гидроразрыва и давлением нагнетания давление столба раствора в скважине превышает величину давления нагнетания и при гидроразрыве происходит поглощение цементного (тампонажного) или бурового раствора со снижением его уровня в скважине, при этом интенсивность потока раствора составляет десятки литров в секунду и зависит от превышения гидростатического давления в скважине над давлением нагнетания, свойств раствора и геометрии трещин разрыва. В результате контактные поверхности образованных трещин разрушаются и в пласте остаются искусственные каналы для поглощения раствора. При дальнейшей продавке или закачке тампонажного раствора поглощение происходит уже при давлении в скважине, равном давлению нагнетания, i.e давлению поглощения при образованных каналах утечки. 189998 ферной жидкости последнюю продавливают в зону цементирования (в случае необходимости в затрубное пространство предварительно закачивают жидкость пониженной 5 плотности). Продавку осуществляют при избыточном давлении в затрубном пространстве больше разницы между давлением гидроразрыва и давлением нагнетания или без избыточного давления на устье. В первом случае продавку осуществляют до гидро10 разрыва пласта. Во втором случае при гидростатическом давлении в скважине, меньшем давления нагнетания, которое определяют расчетным путем или по результатам гидроразрывов на предыдущих сква15 жинах, закрывают превентор и создают избыточное давление на устье с вызовом гидроразрыва пласта. В обоих случаях после гидроразрыва отключают цементировочные агрегаты (буровой насос), с помощью которых осуществляется закачка (продавка), 20 и скважину выдерживают без циркуляции. После этого процесс закачки (продавки) продолжают без противодавления на устье и заканчивают продавку без вызова вторичного гидроразрыва, давление которого опре25 деляют по результатам проведенного гидроразрыва. После затвердевания тампонажного раствора в случае необходимости цементируют остальную часть скважины. Пример. Забой скважины 3000 м. Последняя техническая колонна 0 0,245 мм спу30 щена на глубину 1380 м, далее до проектной глубины скважина пробурена долотами 0 0,2159 мм. Эксплуатационная колонна 0 0.168 мм спускается двумя секциями, место стыка секций находится на глубине 1330 м. Каждая секция цементи35 руется отдельно, при этом первая секция спускается с обратным клапаном на бурильных трубах и цементируется на поглощение. Плотность цементного раствора 1.8ХЮ 3 кг/м3, плотность жидкости в заПри поддержании избыточного давления в затрубном пространстве больше разницы 4 0 трубном пространстве 1,18 кг/м 3 . между давлением гидроразрыва и давлеИз опыта цементирования эксплуатационнием нагнетания гидростатическое давленой колонны на предыдущей скважине при ние столба раствора меньше давления натех же исходных данных установлено, что гнетания и при гидроразрыве не происхоразница между давлением гидроразрыва и дит снижения уровня цементного (тампонаждавлением нагнетания (для пород с грануного) раствора и жидкости в скважине 45лярной пористостью) составляет 1,5ХЮ 6 Па, и контактные поверхности трещин разрыва а цементный раствор за колонной поднят не нарушены. на высоту 2650 м. Высокопроницаемый водоносный горизонт в интервале 2580—2640 м За время перерыва в продавке трещиоказывается незацементированным и прихоны закрываются, восстанавливаются контактдится вести ремонтные работы с целью изоные связи между их поверхностями, а также несущая способность пласта выдержи- 50 ляции этого горизонта. вать первоначальные гидравлические нагрузЦементирование первой секции по предки. После этого продавку продолжают и лагаемому способу осуществляют следуюзаканчивают продавку до наступления втощим образом. ричного гидроразрыва, давление которого По первому варианту в обсадную колонизвестно из результатов проведенного гид- „ н у цементировочными агрегатами закачироразрыва по данной скважине. вают буферную жидкость и цементный растСпособ осуществляют следующим обвор, объем которого определяют с учетом ожидаемого давления гидроразрыва. После разом. продавки тампонажного раствора до глубины После закачки в обсадную колонну бу 189998 2750 м закрывают провентор, с помощью заровой насос), выдерживают скважину при движки создают избыточное давление в заустановившемся давлении на устье, оттрубном пространстве 2х 10s Па и продолжакрывают превентор и закачивают объем про ют продавку до гидроразрыва пласта В модавочной жидкости, который определяют мент гидроразрыва, который определяют по из условия предупреждения вторичного гидрезкому снижению давления на устье, пророразрыва давку прерывают и выдерживают скважину При цементировании по предлагаемому в течение, например, 5—7 мин После этого способу цементный раствор поднимается продолжают продавку при открытом превыше кровли водоносного горизонта, что венторе и заканчивают до возникновения позволит предупредить межколонные перетовторичного гидроразрыва. 10 ки. После затвердевания цементного раствора спускают и цементируют вторую секцию эксплуатационной колонны. По второму варианту закачку и продавку осуществляют без противодавления в Время выдерживания скважины без цирзатрубном пространстве После продавки куляции после гидроразрыва при цементицементного раствора до глубины 2750 м ровании корректируется с учетом опыта (высота подъема цементного раствора опрецементирования предыдущих скважин, однаделяется из условия, что избыточное давлеко это время не должно превышать велиние на устье в момент гидроразрыва пречины, определяемой временем схватывания вышает разницу между давлением гидроцементного раствора. разрыва и давлением нагнетания) продавку прерывают, закрывают превентор и с по- 20 Предлагаемый способ можно применять мощью цементировочного агрегата создают при цементировании обсадных колонн в избыточное давление на устье с вызовом одну ступень, при многоступенчатом цеменгидроразрыва пласта. После гидроразрыва тировании, при цементировании с последуюотключают цементировочный агрегат {бущим применением обратного способа Составитель Е Молчанова Редактори Бобкова Техред И Верес Корректор Е Рошко Заказ 6938/33 Тираж 539 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж—35, Раушская наб, д 4/5 Филиал ППП «Патент» г Ужгород, ул Проектная, 4