RU2235860C1 - Method for cementation of casing string in the well - Google Patents
Method for cementation of casing string in the well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2235860C1 RU2235860C1 RU2003114277/03A RU2003114277A RU2235860C1 RU 2235860 C1 RU2235860 C1 RU 2235860C1 RU 2003114277/03 A RU2003114277/03 A RU 2003114277/03A RU 2003114277 A RU2003114277 A RU 2003114277A RU 2235860 C1 RU2235860 C1 RU 2235860C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- washing
- annulus
- column
- pipes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 11
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 10
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к технологии цементирования обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the technology of cementing casing strings in oil and gas wells.
Известен способ цементирования обсадной колонны в скважине, включающий подготовку скважины, спуск в нее обсадной колонны с управляемым подпружиненным обратным клапаном тарельчатого типа в ее нижней части, выполненным с возможностью его открытия от воздействия вертикального осевого усилия сверху вниз, например от воздействия колонны промывочных труб, спуск последних в скважину, оборудование их на устье выкидной линией, опускание колонны промывочных труб на обратный клапан до его полного открытия и закачку тампонажного раствора в затрубье скважины (1).A known method of cementing a casing string in a well, including preparing a well, lowering a casing string into it with a spring-loaded poppet type check valve in its lower part, made with the possibility of opening it from a vertical axial force from top to bottom, for example, from a flushing pipe string, a descent the latter into the well, equipping them at the mouth with a flow line, lowering the column of flushing pipes to the check valve until it is fully opened and pumping grouting mortar into the shutter It is the well (1).
Недостатком способа являются большие затраты времени на его осуществление, значительный расход материальных затрат и средств и недостаточное качество цементирования, особенно в сложных горно-геологических условиях.The disadvantage of this method is the high cost of time for its implementation, a significant expenditure of material costs and resources and insufficient quality of cementing, especially in difficult mining and geological conditions.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ цементирования обсадной колонны, включающий подготовку скважины, спуск в нее обсадной колонны с запорным устройством в ее нижней части, выполненным с возможностью его закрытия от воздействия вертикального осевого усилия снизу вверх столба тампонажного раствора в заколонном пространстве, герметизацию заколонного пространства, спуск во внутрь обсадной колонны промывочных труб, посадку их на запорное устройство и частичную разгрузку, герметизацию межколонного пространства, закачку тампонажного раствора в заколонное пространство, подъем промывочных труб на небольшую высоту и удаление из них тампонажного раствора путем прямой или обратной промывки (2).The closest in technical essence to the proposed one is a method of cementing a casing string, including preparing a well, lowering a casing string into it with a locking device in its lower part, made with the possibility of closing it from the impact of vertical axial force from the bottom up of the grouting column in the annulus, sealing annular space, descent into the casing of flushing pipes, landing them on the locking device and partial unloading, sealing the annulus areas, injection of grouting mortar into the annulus, raising the washing tubes to a small height and removing grouting mortar from them by direct or reverse washing (2).
Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:
- необходимость долива скважины во время спуска обсадной колонны;- the need to replenish the well during the descent of the casing string;
- возможность загрязнения территории скважины от излива глинистого раствора при спуске обсадной колонны;- the possibility of contamination of the well from the outflow of clay during the casing;
- при средних и высоких скоростях спуска обсадной колонны возможен гидроразрыв пластов;- at medium and high casing descent speeds, hydraulic fracturing is possible;
- необходимость создания противодавления на устье скважины при промывке и закачке тампонажного раствора;- the need to create backpressure at the wellhead during flushing and injection of cement slurry;
- клапан запорного устройства не позволяет изготовить все детали из разбуриваемых материалов, что может осложнить дальнейшее углубление скважины.- the valve of the locking device does not allow to manufacture all parts from the drilled materials, which may complicate further deepening of the well.
Задачей изобретения является создание способа более простого в части технологического исполнения, отвечающего требованиям экологической безопасности и повышающего качество цементирования.The objective of the invention is to provide a method simpler in terms of technological design, which meets the requirements of environmental safety and improves the quality of cementing.
Указанная задача решается предлагаемым способом, включающим подготовку скважины, спуск в нее обсадной колонны с запорным устройством в ее нижней части, выполненным с возможностью его закрытия от воздействия вертикального осевого усилия снизу вверх столба тампонажного раствора в заколонном пространстве, герметизацию заколонного пространства, спуск во внутрь обсадной колоны промывочных труб, посадку их на запорное устройство и частичную разгрузку, герметизацию межколонного пространства, закачку тампонажного раствора в заколонное пространство, подъем промывочных труб на небольшую высоту и удаление из них тампонажного раствора путем прямой или обратной промывки.This problem is solved by the proposed method, including the preparation of the well, lowering the casing into it with a locking device in its lower part, made with the possibility of closing it from the impact of the vertical axial force from the bottom up of the grouting column in the annulus, sealing the annulus, lowering into the casing columns of flushing pipes, landing them on the locking device and partial unloading, sealing the annular space, pumping grouting mortar into the annular space, lifting the washing pipes to a small height and removing grouting mortar from them by direct or reverse washing.
Новым является то, что промывочные трубы после посадки их на запорное устройство и частичной разгрузки сразу приподнимают, герметизируют межтрубное пространство и производят через них закачку тампонажного раствора в заколонное пространство и после появления тампонажного раствора на устье скважины осуществляют его круговую циркуляцию до получения стабильности раствора по плотности, затем через промывочные трубы осуществляют продавку тампонажного раствора расчетным объемом продавочной жидкости с оставлением в них определенного объема, давление закачки сбрасывают и после этого удаляют из них оставшийся тампонажный раствор.What is new is that washing pipes, after landing them on the shut-off device and partially unloading, immediately lift, seal the annulus and pump the grout into the annulus and, after the grout appears at the wellhead, circulate it until the solution is stable in density then, through the flushing pipes, grouting mortar is pushed with the estimated volume of the squeezing fluid, leaving a certain volume in them Ie, the injection pressure is relieved and then the remaining cement slurry is removed from them.
На чертеже изображен продольный разрез запорного устройства, спущенного в скважину в составе колонны обсадных труб, используемого при осуществлении предлагаемого способа (на конструкцию запорного устройства в ФИПС подана самостоятельная заявка на предполагаемое изобретение).The drawing shows a longitudinal section of a locking device lowered into the well as part of a casing string used in the implementation of the proposed method (an independent application for the alleged invention has been submitted for the design of the locking device in FIPS).
Устройство представляет из себя стоп-кольцо, выполненное в виде заглушенного снизу патрубка 1 с кольцевым уступом 2 на наружной поверхности. Патрубок 1 снабжен продольными пазами 3 и радиальными каналами 4. Заглушенный участок 5 патрубка 1 с наружной стороны выполнен с конусной поверхностью 6, малое основание конуса которого обращено к верхней части, а его диаметр равен наружному диаметру патрубка 1. Телескопически к патрубку напротив продольных пазов 3 установлено опорное кольцо 7, снабженное срезными элементами 8, свободные концы которых входят в продольные пазы 3. В нижнем торце кольца 7 с внутренней стороны выполнена конусная расточка 9, адекватная конусной поверхности 6 патрубка 1. Устройство снабжено уплотнениями 10.The device is a stop ring made in the form of a pipe 1 blanked from the bottom with an annular ledge 2 on the outer surface. The pipe 1 is provided with longitudinal grooves 3 and radial channels 4. The blanked section 5 of the pipe 1 is made on the outside with a conical surface 6, the small base of the cone of which is facing the upper part, and its diameter is equal to the outer diameter of the pipe 1. Telescopically to the pipe opposite the longitudinal grooves 3 a support ring 7 is installed, equipped with shear elements 8, the free ends of which are included in the longitudinal grooves 3. In the lower end of the ring 7, a conical bore 9 is made on the inside, adequate to the conical surface 6 of the pipe a 1. The device is equipped with seals 10.
Способ осуществляют в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.
После подготовки скважины, в нее на проектную глубину спускают обсадную колонну 11, на нижнем конце которой установлен башмак 12, а над ним в муфтовом соединении 13 - запорное устройство и герметизируют затрубное пространство. Затем во внутрь колонны обсадных труб спускают колонну промывочных труб 14, сажают на запорное устройство и частично разгружают. Под воздействием нагрузки срезные элементы 8 разрушаются, после чего промывочные трубы приподнимают, на устье герметизируют межколонное пространство и осуществляют промывку скважины. После этого через промывочные трубы 14 в заколонное пространство скважины закачивают тампонажный раствор, который после выхода его на устье направляют в емкость заливочного агрегата и осуществляют круговую циркуляцию, постоянно контролируя плотность раствора на входе и выходе из скважины. После стабилизации тампонажного раствора по плотности (этот момент наступает примерно через один час циркуляции) круговую циркуляцию прекращают и через промывочные трубы 14 закачивают расчетный объем продавочной жидкости, оставив примерно 100 л раствора в промывочных трубах. Давление закачки сбрасывают. Под воздействием перепада давления, создаваемого столбом тампонажного раствора в заколонном пространстве и направленного снизу вверх, заглушенный патрубок 1 перемещается вверх относительно кольца 7 и заклинивается в месте контакта конусных поверхностей 6 и 9, надежно перекрывая внутриколонное пространство обсадных труб от заколонного. При этом чем больше давление на заглушенный участок патрубка 1, тем сильнее и надежнее его фиксация и герметизация. В последующем путем прямой или обратной промывки через межколонное пространство и промывочные трубы удаляют оставшийся тампонажный раствор из промывочных труб и оставляют скважину на ОЗЦ (ожидание затвердевания цемента).After the preparation of the well, the casing 11 is lowered into it to the design depth, the shoe 12 is installed at the lower end of the well, and a locking device is installed above the sleeve 13 and the annulus is sealed. Then, into the casing string, the flushing pipe string 14 is lowered, placed on the locking device and partially unloaded. Under the influence of the load, the shear elements 8 are destroyed, after which the wash pipes are lifted, the annular space is sealed at the mouth and the well is flushed. After that, grouting solution is pumped through flushing pipes 14 into the annulus of the well, which, after it is exited to the mouth, is sent to the capacity of the filling unit and circular circulation is carried out, constantly monitoring the density of the mortar at the inlet and outlet of the well. After the cement slurry is stabilized by density (this moment occurs after about one hour of circulation), the circular circulation is stopped and the calculated volume of the squeezing liquid is pumped through the washing pipes 14, leaving about 100 L of the solution in the washing pipes. Injection pressure is relieved. Under the influence of the pressure drop created by the column of cement slurry in the annular space and directed from the bottom up, the plugged pipe 1 moves upward relative to the ring 7 and wedges at the contact point of the conical surfaces 6 and 9, reliably blocking the casing from the annular space. Moreover, the greater the pressure on the muffled section of the pipe 1, the stronger and more reliable its fixation and sealing. Subsequently, by direct or reverse washing through the annular space and the washing pipes, the remaining cement slurry is removed from the washing pipes and the well is left on the BCP (waiting for cement to harden).
Благодаря круговой циркуляции тампонажного раствора обеспечивается значительное повышение качества цементирования, т.к. при этом достигается очистка стенок скважины от глинистой корки и создание на ее месте цементной корки, достигается удаление глинистого раствора из каверн и однородность состава тампонажного раствора по его объему. Все эти факторы способствуют достижению высокой герметичности заколонного пространства, что, в конечном счете, позволит увеличить срок безводной эксплуатации скважины и снизить объем ремонтно-изоляционных работ, снизить вероятность межпластовых перетоков и обеспечить при этом охрану недр и окружающей среды.Due to the circular circulation of the grout, a significant increase in the quality of cementing is provided, this achieves the cleaning of the walls of the borehole from the clay cake and the creation of a cement cake in its place, the removal of the clay solution from the caverns and the uniformity of the composition of the cement slurry by volume are achieved. All these factors contribute to the achievement of high tightness of the annulus, which ultimately will increase the life of waterless wells and reduce the amount of repair and insulation work, reduce the likelihood of inter-reservoir flows and ensure the protection of the subsoil and the environment.
Способ проще в применении и не создает опасности возникновения гидроразрыва при спуске обсадной колонны.The method is simpler to use and does not pose a risk of fracturing during casing descent.
Использованная информацияInformation used
1. Аналог: а.с. № 1774986, кл. Е 21 В 33/14, 1992.1. Analog: A.S. No. 1774986, cl. E 21 B 33/14, 1992.
2. Прототип: патент РФ № 2086752, кл. 6 Е В 33/14, 1997.2. Prototype: RF patent No. 2086752, class. 6 E B 33/14, 1997.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003114277/03A RU2235860C1 (en) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | Method for cementation of casing string in the well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003114277/03A RU2235860C1 (en) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | Method for cementation of casing string in the well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2235860C1 true RU2235860C1 (en) | 2004-09-10 |
Family
ID=33433892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003114277/03A RU2235860C1 (en) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | Method for cementation of casing string in the well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2235860C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2271437C1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Casing pipe cementing device |
| RU2307232C1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for casing pipe cementing inside well |
| RU2434120C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Procedure for well stabilisation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5103908A (en) * | 1989-09-21 | 1992-04-14 | Halliburton Company | Method for cementing a well |
| RU2061840C1 (en) * | 1993-06-17 | 1996-06-10 | Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья | Method for cementing casing strings |
| RU2086752C1 (en) * | 1995-02-15 | 1997-08-10 | Александр Павлович Пермяков | Method for back-cementation of casing string in well |
| RU2111342C1 (en) * | 1996-06-14 | 1998-05-20 | Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов и газовых технологий | Method of casing cementing |
-
2003
- 2003-05-14 RU RU2003114277/03A patent/RU2235860C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5103908A (en) * | 1989-09-21 | 1992-04-14 | Halliburton Company | Method for cementing a well |
| RU2061840C1 (en) * | 1993-06-17 | 1996-06-10 | Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья | Method for cementing casing strings |
| RU2086752C1 (en) * | 1995-02-15 | 1997-08-10 | Александр Павлович Пермяков | Method for back-cementation of casing string in well |
| RU2111342C1 (en) * | 1996-06-14 | 1998-05-20 | Тюменский государственный научно-исследовательский и проектный институт природных газов и газовых технологий | Method of casing cementing |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2271437C1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Casing pipe cementing device |
| RU2307232C1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Device for casing pipe cementing inside well |
| RU2434120C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Procedure for well stabilisation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2086752C1 (en) | Method for back-cementation of casing string in well | |
| RU2495998C2 (en) | Method of hydraulic impact treatment of bottom-hole formation zone and well development and ejection device for its implementation (versions) | |
| CN101646838B (en) | Oil well stage-cementing metal plate | |
| CN115387793A (en) | A final hole cementing method for large-diameter through-going holes in coal mining areas | |
| RU2049908C1 (en) | Method for placing cement bridging plugs in wells and device for its realization | |
| RU2081296C1 (en) | Method and device for strengthening bottom-hole zone of gas wells | |
| RU2235860C1 (en) | Method for cementation of casing string in the well | |
| RU2235852C1 (en) | Method of cement bridge forming in well | |
| CN209556980U (en) | Coal measure gas prospect pit naked eye device for plugging | |
| RU2312972C2 (en) | Method and device for fluid-containing reservoir isolation | |
| RU2615188C1 (en) | Well stage cementing method | |
| RU2480575C1 (en) | Method of propping of roof of bottomhole formation zone | |
| RU2354804C1 (en) | Method for well repair | |
| RU2397313C1 (en) | Procedure for repair of annulus space of string borehole with two exposed formations | |
| RU2345212C1 (en) | Casting method of cementing | |
| RU2059789C1 (en) | Method of pressure grouting of holes | |
| RU2323324C1 (en) | Injection well repair method | |
| RU2562306C1 (en) | Method of isolation of thief zone during well drilling | |
| RU2271437C1 (en) | Casing pipe cementing device | |
| RU2397314C1 (en) | Procedure for repair of annulus space of string borehole with two exposed formations | |
| RU2234593C2 (en) | Method of productive stratum isolation during cementing casing pipe | |
| RU2309241C1 (en) | Device for waterproofing operations executing in well | |
| CN112031703B (en) | Comprehensive plugging method for karst leakage | |
| RU49098U1 (en) | Casing Cementing Device | |
| RU2296209C1 (en) | Method for isolation of formation water inflow in well |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120515 |