[go: up one dir, main page]

RU2223387C1 - Process plugging casing string in well - Google Patents

Process plugging casing string in well Download PDF

Info

Publication number
RU2223387C1
RU2223387C1 RU2002119452/03A RU2002119452A RU2223387C1 RU 2223387 C1 RU2223387 C1 RU 2223387C1 RU 2002119452/03 A RU2002119452/03 A RU 2002119452/03A RU 2002119452 A RU2002119452 A RU 2002119452A RU 2223387 C1 RU2223387 C1 RU 2223387C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clay
zpu
well
solution
annulus
Prior art date
Application number
RU2002119452/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002119452A (en
Inventor
А.Н. Сусоколов
М.К. Тупысев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Нефтегазресурс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Нефтегазресурс" filed Critical Закрытое акционерное общество "Нефтегазресурс"
Priority to RU2002119452/03A priority Critical patent/RU2223387C1/en
Publication of RU2002119452A publication Critical patent/RU2002119452A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2223387C1 publication Critical patent/RU2223387C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: development of fields of reservoir fluids by wells, construction of wells. SUBSTANCE: casing string carrying shut-off and by-pass devices is sunk into well. First portion of grouting substance is injected and forced through into string clearance through bottom of casing string, next portions of grouting substance are injected and forced through with some time intervals through holes in shut-off and by-pass devices, starting from lowest device. Column clearance is isolated from string clearance in lower part of casing string. Holes in shut-off and by-pass devices are closed after portions of grouting substance are forced through them into string clearance. Mud solution is utilized as grouting substance. Time interval between injections of portions of mud solution is assumed to be equal to time of clay sedimentation from mud solution in string clearance of each preceding portion. Depth of installation of each shut-off and by-pass device is established by upper boundary of clay sedimentation from corresponding portion of mud solution in string clearance. EFFECT: enhanced reliability of plugging of casing string in well. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области скважинной разработки месторождений пластовых флюидов и может быть использовано при сооружении скважин.The invention relates to the field of downhole development of reservoir fluids and can be used in well construction.

Известен способ тампонирования обсадной колонны в скважине, включающий спуск обсадной колонны в скважину после бурения ее до проектной глубины и замену бурового раствора в заколонном пространстве на цементный раствор путем прокачки его через низ обсадной колонны с последующей выдержкой времени на затвердевание цементного раствора (1).There is a method of plugging a casing string into a well, including lowering the casing string into the well after drilling it to the design depth and replacing the drilling fluid in the annulus with cement by pumping it through the bottom of the casing followed by holding the cement slurry for a while (1).

Недостатком этого способа является невозможность его использования при тампонировании обсадных колонн с подъемом цементного раствора на большую высоту, поскольку это может привести к гидроразрыву пластов из-за создаваемых больших забойных давлений в процессе тампонирования обсадных колонн.The disadvantage of this method is the impossibility of its use when plugging casing strings with raising the cement slurry to a high height, since this can lead to hydraulic fracturing due to the creation of large bottomhole pressures in the process of casing string plugging.

Известен способ герметизации обсадных колонн, при реализации которого в качестве тампонирующего материала используется глинистый раствор с гранулами глины с водозащитными свойствами на время заполнения заколонного пространства тампонирующим материалом (2).There is a method of sealing casing strings, in the implementation of which a clay solution with clay granules with waterproofing properties is used as the plugging material for the period of filling the annular space with plugging material (2).

Однако данный способ тампонирования обсадных колонн не может быть использован при тампонировании глубоких скважин, поскольку при задавливании глинистого раствора с гранулами глины в затрубное пространство могут возникнуть технологические осложднения, например, в результате скопления гранул глины на забое скважины, кроме того, даже в случае успешного закачивания тампонажного материала в заколонное пространство может произойти скопление гранул глины главным образом в нижней части заколонного пространства, в результате чего будет производится тампонирование обсадной колонны только в нижней ее части, а в верхней части в заколонном пространстве может оказаться глинистый раствор с содержанием глины, недостаточным для надежного тампонирования вскрываемых пластов горных пород.However, this method of plugging casing strings cannot be used for plugging deep wells, since when crushing a clay solution with clay granules into the annulus, technological complications may arise, for example, as a result of accumulation of clay granules at the bottom of the well, in addition, even in case of successful injection clay material in the annular space may accumulate clay granules mainly in the lower part of the annular space, as a result of which casing string plugging is carried out only in its lower part, and in the upper part in the annular space there may be a clay solution with clay content insufficient for reliable plugging of the exposed rock formations.

Наиболее близким к описываемому способу является так называемый способ ступенчатого тампонирования обсадной колонны, заключающийся в спуске обсадной колонны с установленной на ней муфтой ступенчатого цементирования (МСЦ), тампонировании заколонного пространства первоначально от низа обсадной колонны до МСЦ, затем, после интервала времени, необходимого для затвердевания первой порции цементного раствора, тампонировании заколонного пространства выше места установки МСЦ путем продавливания через ее отверстия второй порции цементного раствора. При этом после продавливания второй порции цементного раствора отверстия МСЦ закрывают, а для изоляции колонного пространства от заколонного пространства в нижней части обсадной колонны используют иногда заколонные пакеры (3).Closest to the described method is the so-called method of stepwise plugging of the casing string, which consists in lowering the casing string with a step cementing sleeve (MSC) installed on it, plugging the annular space initially from the bottom of the casing string to the MSC, then, after the time interval required for hardening the first portion of the cement mortar, plugging the annular space above the MSC installation site by forcing through the holes of the second portion of the cement solution. In this case, after the second portion of the cement mortar is pressed through, the openings of the MSC are closed, and sometimes annular packers are used to isolate the column space from the annulus in the lower part of the casing (3).

Однако этот способ тампонирования, как и другие способы, использующие цементные растворы в качестве тампонажного вещества, не обеспечивает герметичности заколонного пространства в процессе эксплуатации скважины, поскольку в результате подвижек обсадной колонны и окружающих горных пород относительно друг друга, которые неизбежны из-за техногенных процессов, происходит растрескивание цементного камня.However, this method of plugging, as well as other methods using cement mortars as a grouting substance, does not provide tightness of the annulus during the operation of the well, since as a result of movements of the casing string and surrounding rocks relative to each other, which are inevitable due to technogenic processes, cracking of cement stone occurs.

Задачей данного изобретения является повышение надежности тампонирования обсадной колонны в скважине.The objective of the invention is to increase the reliability of the plugging of the casing string in the well.

Поставленная задача достигается тем, что при реализации способа тампонирования обсадной колонны в скважине, включающего спуск в скважину обсадной колонны с установленными на ней запорно-перепускными устройствами (ЗПУ), последовательное закачивание и продавливание в заколонное пространство первой порции тампонажного вещества через низ обсадной колонны и последующих порций с интервалом времени через отверстия ЗПУ, начиная с нижнего ЗПУ, изоляцию колонного пространства от заколонного в нижней части обсадной колонны и закрытие отверстий ЗПУ после продавливания через них порций тампонажного вещества в заколонное пространство, согласно изобретению в качестве тампонажного вещества используют глинистый раствор, интервал времени между процессами закачивания порций тампонажного вещества принимают равным времени седиментации глины из тампонажного глинистого раствора в заколонном пространстве каждой предыдущей порции, а глубину установки ЗПУ определяют в зависимости от допустимых давлений в заколонном пространстве и концентрации выбранного тампонажного глинистого раствора. Кроме того, через верхнее ЗПУ закачивают в заколонное пространство до устья скважины цементный раствор, а в тампонажный глинистый раствор добавляют деструктурообразователь и в гранулах с водозащитными свойствами пептизаторы, причем время действия водозащитных свойств гранул создают не менее времени закачивания порций тампонажного глинистого раствора в скважину, продавливания его в заколонное пространство и седиментации из него глины с гранулами.The task is achieved in that when implementing the method of plugging a casing string in a well, including lowering the casing string into the well with shut-off devices installed on it, sequential pumping and forcing into the annulus of the first portion of the cement material through the bottom of the casing string and subsequent portions with a time interval through the openings of the ZPU, starting from the lower ZPU, isolating the column space from the annular space in the lower part of the casing and closing the hole th ZPU after forcing through them portions of the grouting substance into the annular space, according to the invention, a clay mortar is used as the grouting material, the time interval between the processes of pumping portions of the grouting material is taken equal to the sedimentation time of clay from the grouting clay solution in the annulus of each previous portion, and the installation depth ZPU is determined depending on the permissible pressures in the annulus and the concentration of the selected grouting clay p alignment. In addition, cement mortar is pumped through the upper ZPU into the annulus to the wellhead, and a destructuring agent is added to the cement slurry and peptizing agents are used in granules with water-proofing properties, and the action of the water-proofing properties of the granules creates at least the time of pumping portions of the grouted clay mortar into the well, forcing it into the annular space and sedimentation from it clay with granules.

На фиг. 1, 2 представлены результаты исследований при использовании глинистого раствора в качестве тампонажного вещества: фиг. 1 - зависимость пластической вязкости (η), динамического напряжения сдвига (τ) и перепада давления (ΔР), необходимого для прокачивания тампонажного глинистого раствора в кольцевом пространстве от концентрации глины (К) в растворе; фиг. 2 - зависимость максимального давления в кольцевом пространстве (G) от высоты подъема тампонажного глинистого раствора (h) при глубине его подачи в кольцевое пространство L= 2000 м.In FIG. 1, 2 presents the results of studies using a clay solution as a grouting substance: FIG. 1 - dependence of plastic viscosity (η), dynamic shear stress (τ) and pressure drop (ΔР) required for pumping cement slurry in the annular space on the concentration of clay (K) in the solution; FIG. 2 - dependence of the maximum pressure in the annular space (G) on the lift height of the cement slurry (h) at a depth of its supply into the annular space L = 2000 m.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

После бурения скважины до проектной глубины и проведения необходимых подготовительных работ со стволом скважины в последнюю спускают обсадную колонну, оснащенную необходимым числом и на расчетных расстояниях ЗПУ. После спуска обсадной колонны приступают к тампонированию ее заколонного пространства. Первоначально через низ колонии в затрубное пространство прокачивают первую порцию тампонажного глинистого раствора, после чего изолируют трубное пространство от затрубного путем приведения в рабочее состояние заколонного пакера, установленного на колонне в нижней части, или путем прокачки вслед за порцией тампонажного глинистого раствора цементного раствора с расчетом подъема его в заколонном пространстве примерно на высоту одной трубы (прибашмачное цементирование). В случае тампонирования обсадной колонны, спускаемой до подошвы продуктивного пласта, цементный раствор в затрубном пространстве поднимают до уровня кровли продуктивного пласта.After drilling the well to the design depth and carrying out the necessary preparatory work with the wellbore, the casing, equipped with the required number and at the calculated ZPU distances, is lowered into the casing last. After lowering the casing string, they begin to plug its annular space. Initially, the first portion of the cement slurry is pumped through the bottom of the colony into the annulus, after which the tube space is isolated from the annulus by putting the casing packer installed on the column in the lower part into working condition, or by pumping cement slurry after the portion of the cement slurry with the calculation of the rise it in the annular space approximately to the height of one pipe (primitive cementing). In the case of plugging a casing running down to the bottom of the reservoir, the cement slurry in the annulus is raised to the roof level of the reservoir.

По истечении интервала времени, необходимого для седиментации глины из закаченной порции тампонажного глинистого раствора, производится закачка в скважину и продавливание в заколонное пространство следующей порции тампонажного глинистого раствора через отверстия ЗПУ, устанавливаемого на расстоянии от низа колонны, равном высоте осадка глины из первой порции тампонажного глинистого раствора. После подачи в заколонное пространство второй порции тампонажного глинистого раствора отверстия ЗПУ закрывают и выдерживают время, необходимое для седиментации глины из данной порции тампонажного глинистого раствора. Далее в такой же последовательности производится замещение бурового раствора и водного отстоя из предыдущей порции тампонажного глинистого раствора в заколонном пространстве на следующую порцию тампонажного глинистого раствора через отверстия выше расположенного ЗПУ. При этом компоновка обсадной колонны выполняется таким образом, чтобы расстояния между i-ым и i+1-ым ЗПУ были равны величине осадка глины из i-той порции тампонажного глинистого раствора.After the time interval necessary for sedimentation of clay from the injected portion of the grouted clay slurry, the next portion of the grouted clay is pumped into the well and pushed into the annulus through the openings of the mud installed at a distance from the bottom of the column equal to the height of the clay sediment from the first portion of the grouted clay solution. After the second portion of the grouted clay is fed into the annulus, the openings of the ZPU are closed and the time required for sedimentation of clay from this portion of the grouted clay is maintained. Then, in the same sequence, the drilling fluid and water sludge are replaced from the previous portion of the grouted clay mud in the annulus to the next portion of the grouted clay mud through the openings above the located ZPU. At the same time, the casing is arranged in such a way that the distances between the i-th and i + 1-th ZPUs are equal to the amount of clay sediment from the i-th portion of the cement slurry.

Для определения расстояний между ЗПУ проводят следующие предварительные исследования.To determine the distances between the ZPU carry out the following preliminary studies.

Известно, что при увеличении содержания глины в глинистом растворе растет его вязкость, а значит и необходимое давление для его продавливания в заколонное пространство при использовании в качестве тампонирующего вещества. Поэтому проводят исследования зависимости реологических свойств, используемого для тампонирования глинистого раствора от концентрации в нем глины, по которьм определяют необходимые перепады давления для прокачивания таких растворов в заколонное пространство. Исходя из технических возможностей (мощность насосных агрегатов, пределы прочности труб) и геологических условий (давление гидроразрыва пластов, наличие высокопроницаемых пластов в интервале горных пород, обсаживаемых колонной и др.) выбирают приемлемую концентрацию глины для каждой порции тампонажного глинистого раствора, по которой определяют высоту седиментационного осадка глины и расстояния между ЗПУ по формулеIt is known that with an increase in the clay content in a clay solution, its viscosity grows, and therefore the necessary pressure for pushing it into the annular space when used as a plugging substance. Therefore, studies are conducted of the dependence of the rheological properties used to plug the clay solution on the clay concentration in it, by which the necessary pressure drops are determined for pumping such solutions into the annulus. Based on the technical capabilities (power of pumping units, pipe strength limits) and geological conditions (hydraulic fracturing pressure, the presence of highly permeable formations in the rock interval, cased by a column, etc.), an acceptable clay concentration is selected for each portion of the grouting clay, according to which the height is determined clay sedimentation sediment and the distance between ZPU according to the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где Li - глубина установки i-того ЗПУ (начиная с низа), м;where Li is the installation depth of the i-th ZPU (starting from the bottom), m;

Н - длина обсадной колонны, м; N - casing string length, m;

hoc.i - высота осадка глины из тампонажного глинистого раствора i-той порции в заколонном пространстве, м.hoc.i - the height of the clay sediment from the cement slurry of the i-th portion in the annulus, m

Если время осадки глины из тампонажного глинистого раствора значительно, то для ускорения этого процесса в раствор могут быть добавлены деструктурообразователи (коагулянты) - соли двух- и трехвалентных металлов (Са2+ , Mg2+ , Fe3+ и др.), в присутствии которых возникает электромагнитная коагуляция частичек глины. А при возникновении повышенных требований к изоляционньм свойствам глинистого осадка в тампонажный глинистый раствор добавляют в гранулах (ампулах) с водозащитными свойствами вещества с диспергирующими катионами, которые способствуют пептизации глины, за счет чего возрастает пластичность, липкость, набухание глины, снижается ее водопроницаемость. В качестве пептизаторов могут быть использованы щелочи (NaOH, KaOH, NH ОН и др.). При этом время действия водозащитных свойств гранул создают (например, путем покрытия их пленками трудно растворимых в воде веществ) не менее времени закачивания порций тампонажного глинистого раствора в скважину, продавливания его в заколонное пространство и седиментации из него глины с гранулами.If the sedimentation time of clay from cement slurry is significant, then to accelerate this process, destructuring agents (coagulants) - salts of divalent and trivalent metals (Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ , etc.) can be added to the solution which occurs electromagnetic coagulation of clay particles. And when there are increased requirements for the insulating properties of a clay sediment, grouting slurry is added in granules (ampoules) with water-resistant properties of substances with dispersing cations, which contribute to the peptization of clay, thereby increasing ductility, stickiness, swelling of clay, and its water permeability decreases. As peptizers, alkalis (NaOH, KaOH, NH OH, etc.) can be used. At the same time, the action of the waterproofing properties of the granules creates (for example, by coating them with films of substances hardly soluble in water) at least the time of pumping portions of the grouted clay solution into the well, forcing it into the annulus and sedimenting clay and granules from it.

Для повышения устойчивости приустьевой части обсадной колонны верхняя ее часть через последнее (верхнее) ЗПУ может быть затампонирована цементным раствором.To increase the stability of the estuarine part of the casing string, its upper part through the last (upper) ZPU can be plugged with cement mortar.

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

Необходимо затампонировать обсадную колонну с внешним диаметром dh= 0,168 м, длиной L = 2000 м в скважине диаметром dc = 0,214 м. В качестве тампонирующего вещества используем глинистый раствор, приготовленный из глины, предварительно высушенной и измельченной.It is necessary to plug the casing with an external diameter of d h = 0.168 m, a length of L = 2000 m in a well with a diameter of d c = 0.214 m. As a plugging substance, we use a clay solution prepared from clay previously dried and crushed.

Были проведены исследования реологических свойств глинистого раствора с различными концентрациями в нем глины. В результате исследований получены зависимости пластической вязкости (η), динамического напряжения сдвига (τ) и перепада давления (ΔР), необходимого для прокачивания глинистого раствора в кольцевом пространстве скважины на высоту 1 м, в зависимости от концентрации глины в растворе (К) (фиг.1). Перепад давления рассчитывался по известной формулеStudies were carried out of the rheological properties of a clay solution with various concentrations of clay in it. As a result of the studies, the dependences of plastic viscosity (η), dynamic shear stress (τ) and pressure drop (ΔР), necessary for pumping the clay solution in the annular space of the well to a height of 1 m, depending on the concentration of clay in the solution (K) (Fig. .1). The pressure drop was calculated according to the well-known formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где р - безразмерное напряжение сдвига, определяемое по графической зависимости от параметра Сен-Венана (S), который в свою очередь определяется по формулеwhere p is the dimensionless shear stress, determined by the graphic dependence on the Saint-Venant parameter (S), which in turn is determined by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

где Fк = π(Dc2-Dк2)/4,where Fк = π (Dc 2 -Dк 2 ) / 4,

Q - темп прокачки раствора, м3/с;Q is the rate of pumping of the solution, m 3 / s;

η - пластическая вязкость раствора, Па·с.η is the plastic viscosity of the solution, Pa · s.

В расчетах принималось Q = 0,002 м3/с.In the calculations, Q = 0.002 m 3 / s was taken.

Для упрощения расчетов пренебрегаем потерями давления на движение бурового раствора в кольцевом затрубном пространстве выше тампонажного глинистого раствора и в трубном пространстве (буровой раствор используется для продавки порций тампонажного глинистого раствора в кольцевое пространство).To simplify the calculations, we neglect the pressure loss on the movement of the drilling fluid in the annular annular space above the cement slurry and in the pipe space (the drilling fluid is used to push portions of the cement slurry into the annular space).

По геологическим причинам давление в затрубном (заколонном) пространстве по всему разрезу скважины не должно превышать 3-х гидростатических давлений. Это условие можно записать в виде следующего уравнения:For geological reasons, the pressure in the annulus (annulus) space over the entire section of the well should not exceed 3 hydrostatic pressures. This condition can be written as the following equation:

Figure 00000004
Figure 00000004

где ρгл.р., ρб.р. - относительный удельный вес (по отношению к воде) тампонажного глинистого раствора и бурового раствора, соответственно;where ρ ch. , ρ b.p. - the relative specific gravity (with respect to water) of the cement slurry and mud, respectively;

L - глубина подачи тампонажного глинистого раствора в затрубное пространство;L is the depth of the grouting clay mortar into the annulus;

h - высота подъема тампонажного глинистого раствора в затрубном пространстве;h is the lifting height of the cement slurry in the annulus;

ΔР - перепад давления, определяемый по формуле (2);ΔР - pressure drop determined by the formula (2);

100 - переводной коэффициент.100 - conversion factor.

На фиг. 2 представлены результаты расчетов максимальных давлений (G), создаваемых в кольцевом пространстве при продавливании тампонажного глинистого раствора в зависимости от высоты его подъема в кольцевом пространстве (h) для концентраций глины в растворе 50% (ρгл.р. = 1,8), 60%(ρгл.р. = 1,96) и 70% (ρгл.р. = 2,12), при этом принимали ρб.р. = 1,1, а ΔР определяли по графику на фиг.1. Расчет G проведен по видоизмененной формуле (4)In FIG. 2 shows the results of calculations of the maximum pressures (G) created in the annular space when the cement slurry is pushed, depending on the height of its rise in the annular space (h) for 50% clay concentrations in the solution (ρ gl. Р. = 1.8), 60% (ρ gl. R. = 1.96) and 70% (ρ gl. R. = 2.12), while taking ρ b.r. = 1.1, and ΔP was determined according to the schedule in figure 1. Calculation of G was carried out according to the modified formula (4)

Figure 00000005
Figure 00000005

Из результатов проведенных расчетов видно, что для исследованной глины для наших условий наиболее приемлемой является концентрация 50 мас.%, при этом допустимый подъем тампонажного глинистого раствора (первой порции) в заколонном пространстве составляет 1000 м.From the results of the calculations it is clear that for the studied clay, for our conditions, the concentration of 50 wt.% Is the most acceptable, while the admissible rise in the cement slurry (first portion) in the annular space is 1000 m.

Исследования показали, что седиментация глины из раствора с такой концентрацией происходит в течение суток и высота осадка глины составляет 70% от первоначального объема раствора. Значит глубина установки 1-го ЗПУ составит L1= 2000 - 0,7 . 1000 = 1300 м.Studies have shown that sedimentation of clay from a solution with such a concentration occurs during the day and the height of the clay sediment is 70% of the initial volume of the solution. So the installation depth of the 1st ZPU will be L 1 = 2000 - 0.7. 1000 = 1300 m.

Решаем уравнение (4) относительно h и определяем допустимую высоту подъема второй порции тампонажного глинистого раствора (с такими же свойствами, как у первой порции) в затрубном пространствеWe solve equation (4) with respect to h and determine the permissible lifting height of the second portion of the cement slurry (with the same properties as the first portion) in the annulus

Figure 00000006
Figure 00000006

Принимаем h = 650 м, тогда глубина установки второго ЗПУ составитWe take h = 650 m, then the installation depth of the second ZPU will be

Figure 00000007
Figure 00000007

Аналогично определяем глубины установки остальных ЗПУSimilarly, we determine the installation depth of the remaining ZPU

Figure 00000008
Figure 00000008

Объемы порций тампонажного глинистого раствора (Vi) определяются умножением площади кольцевого затрубного пространства (fk) на высоту подъема раствора (h):The volume of portions of the cement slurry (Vi) is determined by multiplying the area of the annular annulus (fk) by the height of the solution (h):

Figure 00000009
Figure 00000009

В нашем примере V1 = 13,8 м3, V2 = 9,1 м3, V3 = 6 м3, V4 = 5,2 м3, V5= 2 м3, V6=1,3 м3, V7=0,53 м3.In our example, V 1 = 13.8 m 3 , V 2 = 9.1 m 3 , V 3 = 6 m 3 , V 4 = 5.2 m 3 , V 5 = 2 m 3 , V 6 = 1.3 m 3 , V 7 = 0.53 m 3 .

Концентрация создаваемого глинистого седиментационного осадка в затрубном пространстве в нашем примере составит около 70% массовых. Для такой концентрации перепад давления, необходимый для прокачивания раствора в кольцевом пространстве на высоту 1 м, составляет около 0,5 МПа/м (см. фиг.1), при глубине спуска обсадной колонны 2000 м общий перепад давления составит 1000 МПа. Такова тампонирующая способность создаваемого в затрубном пространстве осадка глины из глинистого раствора.The concentration of the created clay sedimentation sediment in the annulus in our example will be about 70% by mass. For such a concentration, the pressure drop necessary for pumping the solution in the annular space to a height of 1 m is about 0.5 MPa / m (see Fig. 1), with a casing string lowering depth of 2000 m, the total pressure drop will be 1000 MPa. Such is the tamponing ability of the clay sediment created in the annulus from the clay solution.

Описываемое техническое решение позволяет при помощи известных технологических операций и средств осуществлять надежное тампонирование обсадной колонны, поскольку при проявлении техногенных процессов во время эксплуатации скважины не нарушается герметичность заколонного пространства, т.к. у тампонирующего материала нет жесткой связи с окружающими горными породами и обсадными трубами, в нем не могут образовываться флюидопроводящие трещины, а обсадная колонна и окружающие горные породы могут совершать некоторые относительные перемещения.The described technical solution allows using well-known technological operations and means to carry out reliable plugging of the casing, since the occurrence of man-caused processes during the operation of the well does not violate the tightness of the annular space, because the plugging material does not have a rigid connection with the surrounding rocks and casing, fluid-conducting cracks cannot form in it, and the casing and surrounding rocks can undergo some relative movements.

ЛитератураLiterature

1. Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1981, с.264-268.1. Sereda N.G., Soloviev E.M. Drilling oil and gas wells. - M .: Nedra, 1981, p. 264-268.

2. Патент РФ N 2046926 "Способ герметизации обсадных колонн в скважинах", приоритет от 29.04.1991 г.2. RF patent N 2046926 "Method for sealing casing strings in wells", priority dated April 29, 1991.

3. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению. Т.2. - М.: Недра, 1973, с.52-55.3. Bulatov A.I., Avetisov A.G. Handbook of a drilling engineer. T.2. - M .: Nedra, 1973, p. 52-55.

Claims (4)

1. Способ тампонирования обсадной колонны в скважине, включающий спуск в скважину обсадной колонны с установленными на ней запорно-перепускными устройствами - ЗПУ, последовательное закачивание в скважину и продавливание в заколонное пространство первой порции тампонажного вещества через низ обсадной колонны и последующих порций с интервалом времени через отверстия ЗПУ, начиная с нижнего ЗПУ, изоляцию колонного пространства от заколонного в нижней части обсадной колонны и закрытие отверстий ЗПУ после продавливания через них порций тампонажного вещества в заколонное пространство, отличающийся тем, что в качестве тампонажного вещества используют глинистый раствор, интервал времени между процессами закачивания порций глинистого раствора принимают равным времени седиментации глины из ее раствора в заколонном пространстве каждой предыдущей порции, а глубину установки каждого ЗПУ определяют по верхней границе седиментационного осадка глины из соответствующей порции глинистого раствора в заколонном пространстве.1. A method of plugging a casing string into a well, including lowering the casing into the well with shut-off devices installed on it — ZPU, sequentially pumping the first portion of the grouting substance into the annulus through the bottom of the casing and subsequent portions with a time interval of ZPU openings, starting from the lower ZPU, isolation of the column space from the annular space at the bottom of the casing and closing of the ZPU openings after forcing portions there of cementing material into the annular space, characterized in that a clay mortar is used as cementing material, the time interval between the processes of pumping portions of the clay solution is taken equal to the sedimentation time of clay from its solution in the annular space of each previous portion, and the installation depth of each ZPU is determined by the upper boundary sedimentary clay sediment from the corresponding portion of the clay solution in the annulus. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что через верхнее ЗПУ закачивают в заколонное пространство до устья скважины цементный раствор.2. The method according to claim 1, characterized in that cement mortar is pumped into the annulus to the wellhead through the upper ZPU. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в глинистый раствор добавляют деструктурообразователь.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a destructuring agent is added to the clay solution. 4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что в глинистый раствор добавляют в гранулах с водозащитными свойствами пептизаторы, причем время действия водозащитных свойств создают не менее времени закачивания порций глинистого раствора в скважину, продавливания его в заколонное пространство и седиментации из него глины с гранулами.4. The method according to one of claims 1 to 3, characterized in that peptizers are added to the clay solution in granules with water-proofing properties, and the action of water-proofing properties creates at least the time of pumping portions of the clay solution into the well, forcing it into the annulus and sedimentation from it clay with granules.
RU2002119452/03A 2002-07-23 2002-07-23 Process plugging casing string in well RU2223387C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002119452/03A RU2223387C1 (en) 2002-07-23 2002-07-23 Process plugging casing string in well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002119452/03A RU2223387C1 (en) 2002-07-23 2002-07-23 Process plugging casing string in well

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002119452A RU2002119452A (en) 2004-01-27
RU2223387C1 true RU2223387C1 (en) 2004-02-10

Family

ID=32173034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002119452/03A RU2223387C1 (en) 2002-07-23 2002-07-23 Process plugging casing string in well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2223387C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2345212C1 (en) * 2007-06-04 2009-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" Casting method of cementing
RU2354806C1 (en) * 2008-06-07 2009-05-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for well construction

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3483927A (en) * 1968-08-23 1969-12-16 Dow Chemical Co Selective temporary sealing of a fluidbearing zone in a geologic formation
SU1521859A1 (en) * 1987-11-06 1989-11-15 Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина Method of plugging wells with foamed solutions
SU1717794A1 (en) * 1989-03-01 1992-03-07 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Well cementing method
RU2009311C1 (en) * 1991-03-14 1994-03-15 Борис Семенович Лобанов Method for plugging-up wells
RU2077655C1 (en) * 1992-02-11 1997-04-20 Рыжов Валентин Михайлович Method for grouting boreholes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3483927A (en) * 1968-08-23 1969-12-16 Dow Chemical Co Selective temporary sealing of a fluidbearing zone in a geologic formation
SU1521859A1 (en) * 1987-11-06 1989-11-15 Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина Method of plugging wells with foamed solutions
SU1717794A1 (en) * 1989-03-01 1992-03-07 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа Well cementing method
RU2009311C1 (en) * 1991-03-14 1994-03-15 Борис Семенович Лобанов Method for plugging-up wells
RU2077655C1 (en) * 1992-02-11 1997-04-20 Рыжов Валентин Михайлович Method for grouting boreholes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БУЛАТОВ А.И. и др. Справочник инженера по бурению. Том 2. - М.: Недра, 1973, с.52-55. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2345212C1 (en) * 2007-06-04 2009-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" Casting method of cementing
RU2354806C1 (en) * 2008-06-07 2009-05-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for well construction

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002119452A (en) 2004-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2015378635B2 (en) Establishing control of oil and gas producing wellbore through application of self-degrading particulates
EA015181B1 (en) Method of formation protection while performing downhole operation
RU2407879C1 (en) Construction method of well of small diametre
RU2320849C2 (en) Well construction and operation method
RU2630519C1 (en) Method for well construction in complicated conditions
CN1414209A (en) Composite sand prevention method for oil-water well
US20190353020A1 (en) Fracturing a formation with mortar slurry
US10611952B2 (en) Fracturing a formation with mortar slurry
RU2459072C1 (en) Method of hydraulic fracturing of low-permeable formation of injection well
CN112360368B (en) Oil well water plugging method
RU2223387C1 (en) Process plugging casing string in well
US20190323329A1 (en) Fracturing a formation with mortar slurry
RU2046926C1 (en) Method of casing strings sealing in boreholes
RU2187622C1 (en) Method of formation isolation
RU2705643C1 (en) Method of intensification of well operation after its construction
RU2211303C2 (en) Method of shutoff of water inflow to well
RU2354804C1 (en) Method for well repair
RU2342516C1 (en) Method of execution of repair-insulating operations in well
RU2661935C1 (en) Method of conducting water-insulating works in the extracting well, excluding the water oil deposit
RU2847500C1 (en) Method for creating an artificial bottomhole zone in gas and gas condensate wells under conditions of cavitation in terrigenous formations
RU2234593C2 (en) Method of productive stratum isolation during cementing casing pipe
RU2183260C2 (en) Process of development of oil field at late stage of its operation
RU2797167C1 (en) Well cementing method
RU2750016C1 (en) Method for sealing defect in working column of production well (options)
Si-fan et al. Exploratory Test of Horizontal Drilling Plugs and Water Shutoff Technology in X Horizontal Gas Well

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070724