Спосіб тампонування свердловин

Реферат: Спосіб тампонування свердловин включає приготування тампонажного матеріалу (швидкосхоплюючі суміші), транспортування суміші до поглинаючого горизонту по стовбуру свердловини, задавлювання суміші в горизонт (формування ізоляційної оболонки), очікування її затвердіння в горизонті. Процес ізоляції проникного горизонту тампонажними сумішами здійснюється під створеним за низькотемпературною технологією захисним екраном. UA 106990 U (54) СПОСІБ ТАМПОНУВАННЯ СВЕРДЛОВИН UA 106990 U UA 106990 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничої промисловості і призначена для тампонування свердловин у зонах поглинання промивальної рідини. Відомо спосіб ізоляції поглинаючих пластів шляхом спуску заливальних труб, послідовного закачування по заливальних трубах компонентів тампонуючої суміші і подальшого їх задавлювання в пласт, при цьому, з метою підвищення якості ізоляції, перший компонент при виході з відкритого кінця заливальних труб піднімається в затрубному просторі, а у міру виходу з заливальних труб наступного компонента спільно з ним в поглинаючий пласт з затрубного простору видавлюють перший компонент у співвідношенні 3:1, а перед закачуванням першого компонента в затрубний простір закачують полегшену рідину (а.с. № 823559, МПК Е21В 33/138, друк. 23.04.1981). Недоліком даного способу є його низька ефективність, обумовлена незначним проникненням в пласт тампонуючої суміші, яке відбувається за рахунок великого вмісту в своєму складі твердої фази, високої в'язкості і швидкого твердіння. У той же час, тампонажний камінь з суміші на основі цементу, хоч і характеризується досить високою механічною міцністю, але крихкість його настільки висока, що він швидко руйнується при дії на нього ударних навантажень. Крім того, змішування компонентів тампонажної суміші обмежується лише зоною контакту при видавлюванні одного компонента з труб з одночасною подачею другого компонента з затрубного простору, що призводить до отримання неоднорідного, нетривкого ізоляційного екрана. Внаслідок цього відомий спосіб малоефективний. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого рішення є спосіб боротьби з поглинаннями бурового розчину в свердловинах, при якому застосовують швидкосхоплюючі тампонажні суміші. Тампонажна суміш складається з прискорювача схоплювання (хлористого кальцію (СаСl2) в кількості від 2 до 3 % від маси цементу) і цементного розчину. Початок схоплювання розчину від 30 до 45 хв. (Булатов А.И. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин. -М: Недра, 1982. - 220 с). Спосіб дозволяє ізолювати пласти з поровим колектором, що характеризується середньою проникністю. Основним недоліком зазначеного способу є його низька ефективність, особливо в умовах інтенсивних поглинань. Швидкосхоплюючий цементний розчин після заповнення високопроникного колектора найчастіше встигає розтектися на значну відстань від стовбура свердловини до того, як почне схоплюватися, бо часу для розтікання потрібно значно менше, ніж для настання строку початку схоплювання. Збільшення концентрації прискорювача схоплювання в цементному розчині загрожує створенням аварійної ситуації, при якій цементний розчин може почати структурування в технологічних трубах. Крім того, суміш схильна до збіднювання пластовими і свердловинними водами, що призведе до седиментації мінералов'яжучої речовини та неможливості утворення тампонажного каменю. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу тампонування свердловин, в якому за рахунок введення нової технологічної операції досягається підвищення якості ізоляції поглинаючих горизонтів незалежно від ступеня проникності, розмірів поглинаючих каналів і обводнення пластів, рівномірного розподілу закачуваних тампонажних швидкотверднучих сумішей в поглинаючий горизонт, і за рахунок цього підвищується ефективність і якість ізоляційних завіс навіть для пластів з високою проникністю. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб тампонування свердловин, що включає приготування тампонажного матеріалу (швидкосхоплюючі суміші), транспортування суміші до поглинаючого горизонту по стовбуру свердловини, задавлювання суміші в горизонт (формування ізоляційної оболонки), очікування її затвердіння в горизонті, згідно з корисною моделлю, процес ізоляції проникного горизонту тампонажними сумішами здійснюється під створеним за низькотемпературною технологією захисним екраном. На кресленні зображена послідовність виконання ізоляції поглинаючих горизонтів відповідно до запропонованої технології: а - доставка в свердловину контейнерів з холодоагентом; б - руйнування контейнерів; в формування екрана в зоні поглинання промивальної рідини; г - розбурювання льодово-піщаного композита в свердловині з подальшим частковим розтепленням проникного горизонту; д задавлювання тампонажної суміші; e - буріння свердловини; 1 - свердловина; 2 - бурильна колона; 3 - промивальна рідина; 4 - колонкові труби; 5 контейнери з холодоагентом; 6 - свердловина; 7 - поглинаючий горизонт; 8 - зруйновані контейнери; 9 - заморожений горизонт; 10 - заморожений стовбур свердловини; 11 - частково розтеплений горизонт; 12 - тампонажний розчин у стовбурі свердловини; 13 - тампонажний розчин у розтепленій зоні поглинаючого горизонту; 14 - тампонажний камінь; 15 - керн. Спосіб ізоляції пластів умовно можна розділити на періоди: 1 UA 106990 U 5 10 15 20 25 30 35 40 1) організаційний - включає роботи з проектування ізоляції поглинаючого горизонту. В ході якого здійснюється: - збір та обробка геологічної інформації про характер тріщинуватості, пластового тиску, місця розташування, інтенсивності поглинання горизонту; - розрахунок необхідних розмірів ізоляційної оболонки і обсягу тампонажного матеріалу; - вибір типу тампонажного матеріалу і можливих домішок до нього; виду та обсягу (кількості) холодоагенту; розрахунок параметрів тампонування проникного горизонту; 2) ізоляційний - ліквідація проникного горизонту. Для цього необхідно: - завчасно приготований до транспортування по стовбуру свердловини холодоагент доставити в зону ускладнення; - руйнувати теплоізоляційні контейнери; - видалити інструмент із зони ускладнення і залишити свердловину в спокої на час, що дорівнює часу фазового переходу свердловинної (пластової) рідини до створення в проникних каналах присвердловинних гірських порід необхідної потужності, рівномірного кріогеннозахисного екрана; - в стовбурі свердловини розбурити льодово-піщану пробку з наступним промиванням свердловини необхідним для часткового розтеплення кріогенно-захисного екрана; - обв'язати і опресувати буровий інструмент і свердловину; - приготувати тампонажну суміш з необхідними фізичними властивостями; - транспортувати тампонажну суміш по стовбуру свердловини; - доставити в розкритий поглинаючий горизонт тампонажну суміш з заміною свердловинної рідини в зоні ускладнення з одночасним видаленням інструменту з проникного горизонту з одночасним доливанням промивальної рідини в свердловину; - здійснити витримку свердловини в спокої; 3) контрольний - у даний період визначають якість ізоляційних робіт. Для цього відновлюють циркуляцію бурового розчину і стежать за його виходом і рівнем в ємностях. Якщо поглинання або флюїдопроявлення не виявлено, продовжують процес буріння свердловини. Завдяки застосуванню запропонованої технології створення в проникному горизонті ізоляційної оболонки забезпечуються необхідні в часі технологічні властивості як тампонажного розчину, так і каменю. Крім того, тампонування поглинаючого горизонту під захисним екраном забезпечує підвищення якості ізоляції пластів незалежно від ступеня проникності пласта і розмірів поглинаючих каналів, істотне скорочення необхідного для ізоляції обсягу тампонажного розчину, що в цілому призводить до зниження вартості свердловини та її ремонту. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб тампонування свердловин, що включає приготування тампонажного матеріалу (швидкосхоплюючі суміші), транспортування суміші до поглинаючого горизонту по стовбуру свердловини, задавлювання суміші в горизонт (формування ізоляційної оболонки), очікування її затвердіння в горизонті, який відрізняється тим, що процес ізоляції проникного горизонту тампонажними сумішами здійснюється під створеним за низькотемпературною технологією захисним екраном. 2 UA 106990 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3