Спосіб тампонування свердловин

Реферат: Спосіб тампонування свердловин включає доставку в зону ускладнення тампонажного термопластичного матеріалу, нагрів його та задавлювання в канали поглинання. Крім цього, попередньо підготовлений і доставлений по стовбуру свердловини в зону ускладнення термопластичний тампонажний матеріал виготовлено з побутових відходів, що мають температуру плавлення 50…400 °C, що має форму циліндрично-порожнистих блоків із зовнішнім діаметром, близьким до діаметра свердловини у зоні ускладнення, плавлять і задавлюють в поровий простір гірської породи інструментом, діаметр якого дорівнює діаметру свердловини у зоні ускладнення. UA 110471 U (54) СПОСІБ ТАМПОНУВАННЯ СВЕРДЛОВИН UA 110471 U UA 110471 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничої промисловості і призначена для тампонування гірських порід в зонах небажаного флюїдопроявлення і поглинання промивної рідини. Буріння свердловин в проникних пластах гірської породи ускладнюється поглинаннями промивної рідини. Відомі способи тампонування зон поглинання термопластичними матеріалами, наприклад безводними бітумними сумішами, які розплавляють на поверхні і в рідкому стані доставляють по трубах або в спеціальному контейнері у зону ускладнення (Рафиенко В.И. Эффективные методы ликвидации поглощения промывочной жидкости при бурении. -М.: Недра, 1967). Недоліком відомого способу є швидке остигання розплавленої бітумної суміші при доставці її в зону ускладнення. З цим пов'язане обмеження глибини застосування та зниження якості тампонування. Крім цього, розплавлення бітуму в умовах бурової та наповнення розплавом контейнерів підвищує небезпеку праці бурової бригади. Відомо спосіб тампонування зон ускладнення тампонажною сумішшю на бітумній основі (а.с. СРСР № 1196490, 1984), яку в пакетах доставляють на вибій свердловини та розбурюють спеціальним снарядом. При розбурюванні, за рахунок тертя, бітумна суміш нагрівається до температури 40…50 °C, розм'якшується та задавлюється в канали поглинання. Недоліком відомого способу є низька температура нагріву, висока в'язкість і недостатня глибина проникнення бітумної суміші в канали поглинання. Крім того, в результаті релаксації бітумна суміш витікає з каналів поглинання в свердловину і поглинання поновлюється. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу тампонування свердловин, в якому застосування принципово нового поєднання параметрів технології забезпечує в зоні ускладнення необхідну потужність малооб'ємної ізоляційної завіси з матеріалу, механічні властивості якого порівнянні з властивостями гірської породи, і за рахунок цього підвищується надійність ізоляційних робіт, поліпшуються умови праці і суттєве скорочення матеріальних витрат на тампонування зон ускладнень. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб тампонування свердловин, що включає доставку в зону ускладнення тампонажного термопластичного матеріалу, нагрів його та задавлювання в канали поглинання, відрізняється тим, що попередньо підготовлений і доставлений по стовбуру свердловини в зону ускладнення термопластичний тампонажний матеріал виготовлено з побутових відходів, що мають температуру плавлення - 50…400 °C, що має форму циліндрично-порожнистих блоків із зовнішнім діаметром, близьким до діаметра свердловини у зоні ускладнення, плавлять і задавлюють в поровий простір гірської породи інструментом, діаметр якого дорівнює діаметру свердловини у зоні ускладнення. На кресленнях наведена схема термомеханічного способу тампонування свердловин: Фіг. 1 - транспортування термопластичного матеріалу по стовбуру свердловини; Фіг. 2 - транспортування інструменту по стовбуру свердловини; Фіг. 3 - початок ліквідації ускладнення; Фіг. 4 - плавлення термопластичного матеріалу з задавлюванням розплаву в канали поглинання промивної рідини; Фіг. 5 - закінчення операції - доходження до вибою. 1 - стінки свердловини; 2 - свердловинна рідина 3 - термопластичний матеріал; 4 - канали поглинання промивної рідини; 5 - тріщинуватий горизонт; 6 - фреза; 7 - колона бурильних труб; 8 - розплав термопластичного матеріалу; 9 - тампонажний камінь. Тампонування зони ускладнення за пропонованим способом здійснюють наступним чином. В умовах партії виготовляють циліндрово-порожні блоки на основі поліетилентерефталату. Для цього розплавляють поліетилентерефталат, додають необхідну кількість наповнювача і перемішують до отримання однорідної маси. Після чого розплав формують і дають охолонути. Після додають необхідну кількість наповнювача і перемішують до отримання однорідної маси. Після чого розплав формують і дають охолонути. Після охолодження термопластичну суміш витягують з форми та передають на бурову. Ліквідація ускладнення має наступну послідовність: 1. Транспортування термопластичного матеріалу по стовбуру свердловини - здійснюється по стовбуру свердловини під дією сил гравітації. Причому при спуску блоків по стовбуру свердловини обтікання його промивною рідиною відбувається по зовнішній і внутрішній поверхні. При доходженні блоків до вибою свердловини відбувається їх накопичення, встановленням їх один на одний. В зону ускладнення доставляється розрахункова кількість блоків, яка необхідна та достатня для тампонування всього ускладненого горизонту. 2. Транспортування інструменту по стовбуру свердловини - здійснюється на колоні бурильних труб. 1 UA 110471 U 5 10 15 20 3. Нагрівання, плавлення та перегрівання термопластичного матеріалу - здійснюється за рахунок сил тертя, що виникають при створенні необхідного осьового навантаження та частоти обертання фрези. 4. Задавлювання розплаву здійснюється за рахунок сил гравітації і поршневого ефекту, який створюється переміщенням фрези співвісно з трасою свердловини за напрямом до вибою. Рух розплаву термопластичного матеріалу в поровому просторі присвердловинної зони буде відбуватися до тих пір, доки його температура не знизиться до температури фазового переходу матеріалу. 5. Омонолічування розплаву термопластичного матеріалу - задавлений розплав в поровому просторі гірської породи за рахунок різниці температур охолоджується, змінюючи фазовий стан. Процес охолодження протікає паралельно з процесом набору міцності тампонажного каменю. При охолодженні тампонажного каменю до температури середовища його міцність стає рівною міцності кристалічної гірської породи. Як тампонажний матеріал можуть бути використані термопластичні матеріали, щільність розплаву яких перевищує густину промивальної рідини, наприклад на основі поліетилентерефталату, сірки, полівінілхлориду, парадихлорбензолу та ін. За рахунок більш високої щільності розплав не спливає в середовищі промивальної рідини в свердловині додатково створюється надлишковий тиск. Розплави термопластичних матеріалів мають в'язкість при їх перегріві, порівняну з в'язкістю промивної рідини, що сприяє збільшення глибини проникнення розплаву в проникний горизонт. Отримання розплаву безпосередньо в зоні ускладнення, відсутність контакту бурового персоналу з розплавом, підвищує безпеку праці на буровій. Підвищення надійності ізоляційних робіт дозволить зменшити кількість повторних операцій і витрати обсадних труб і в цілому знизити вартість спорудження свердловини. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб тампонування свердловин, що включає доставку в зону ускладнення тампонажного термопластичного матеріалу, нагрів його та задавлювання в канали поглинання, який відрізняється тим, що попередньо підготовлений і доставлений по стовбуру свердловини в зону ускладнення термопластичний тампонажний матеріал виготовлено з побутових відходів, що мають температуру плавлення 50…400 °C, що має форму циліндрично-порожнистих блоків із зовнішнім діаметром, близьким до діаметра свердловини у зоні ускладнення, плавлять і задавлюють в поровий простір гірської породи інструментом, діаметр якого дорівнює діаметру свердловини у зоні ускладнення. 2 UA 110471 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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