×
18.07.2020
220.018.3489

Способ крепления горизонтального ствола скважины

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при цементировании обсадной колонны в горизонтальной скважине. Технический результат – повышение эффективности цементирования за счет исключения образования продольных каналов в сводовой части сечения горизонтальной скважины. Способ включает спуск в пробуренный ствол скважины компоновки для цементирования, состоящей из колонного башмака и колонны обсадных труб, промывку скважины при спуске компоновки, закачку и продавку цементного раствора в заколонное пространство. Предварительно определяют седиментационную устойчивость цементного раствора и размеры канала в сводовой части сечения скважины после седиментации цементного раствора, процент набухания гранул из водонабухающего материала при взаимодействии с фильтратом цементного раствора. Перед закачкой цементного раствора в скважину в него добавляют гранулы из водонабухающего материала с плотностью, меньшей плотности цементного раствора и возможностью набухания при взаимодействии с фильтратом цементного раствора и в объеме, позволяющем герметично перекрыть каналы в сводовой части сечения скважины после седиментации цементного раствора.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при цементировании обсадной колонны (крепление) в горизонтальной скважине.

Известен способ крепления обсадной колонной горизонтального участка ствола скважины (патент RU № 2150574, МПК E21B 33/14, E21B 7/20, опубл. 10.06.2000 в Бюл. № 16), включающий спуск обсадной колонны в горизонтальный участок ствола, закачивание цементного раствора расчетной плотности и объема и продавочной жидкости расчетного объема, причем спускаемую в горизонтальный участок ствола обсадную колонну собирают из легкосплавных обсадных труб, цементный раствор закачивают в обсадную колонну, затем в нее закачивают продавочную жидкость в объеме, обеспечивающем заполнение внутреннего объема обсадной колонны, спущенной в горизонтальный участок ствола скважины, плотность продавочной жидкости определяют из выражения

кг/м3,

где ρц - плотность цементного раствора, кг/м3;

ρм - плотность металла обсадных труб, кг/м3;

Дн - наружный диаметр обсадной колонны, м;

Дв - внутренний диаметр обсадной колонны, м.

Недостатками способа являются сложности приготовления в полевых условиях, при этом не исключается образование продольных каналов в сводовой части сечения горизонтальной скважины, так как в условиях протяженной горизонтальной скважины происходит седиментация и расслоение цементного раствора, что приводит к появлению продольных каналов в сводовой части сечения скважины, которые приводят к заколонным перетокам особенно при проведении многостадийного гидроразрыва пласта и эксплуатации скважины.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ крепления горизонтального ствола скважины (патент RU № 2541985, МПК E21B 33/13, опубл. 20.02.2015 в Бюл. № 5), заключающийся в том, что в пробуренный ствол скважины спускают компоновку для цементирования, включающую колонный башмак, фильтр, патрубок с заглушками и колонну обсадных труб, при спуске компоновки производят промывку скважины через 350-450 м, потом периодические промывки через 250-350 м и перед входом в горизонтальный ствол, при проводке компоновки по горизонтальному стволу постоянно определяют вес компоновки на подъемнике, при уменьшении веса на 2-3 т производят промывку скважины с одновременным расхаживанием компоновки на 8-10 м до возвращения веса, таким образом проходят весь интервал горизонтального ствола до забоя, при упирании в забой проводят дополнительный цикл промывки с расхаживанием, упирают компоновку в забой, закачивают тампонажный цемент и продавливают через патрубок с заглушками в заколонное пространство, открывая давлением продавки заглушки патрубка.

Недостатками способа являются сложность реализации из-за необходимости применения патрубка с заглушками в компоновке обсадных труб, которые увеличивают стоимость работ по креплению обсадной колонны и увеличивают вероятность разгерметизации патрубка до окончательной установки в горизонтальном стволе, при этом не исключается образование продольных каналов в сводовой части сечения горизонтальной скважины, так как в условиях протяженного горизонтального ствола скважины происходит седиментация и расслоение цементного раствора, что приводит к появлению продольных каналов в сводовой части сечения скважины, которые приводят к заколонным перетокам, особенно при проведении многостадийного гидроразрыва пласта и эксплуатации скважины.

При этом практика показывает, что применение расширяющих добавок в цементном растворе при креплении горизонтального ствола скважины не обеспечивает исключение образования продольных каналов в сводовой части сечения скважины, потому что коэффициент расширения достигает 1-5% и этого не достаточно для перекрытия канала от водоотделения. Таким образом, расширяющие добавки позволяют лишь перекрыть трещины микроскопического размера и увеличить внутреннее напряжение цементного камня.

Так же известно, что в условиях горизонтального ствола скважины применение седиментационно-устойчивого цементного раствора при креплении скважины не позволяет достичь нулевого водоотделения цементного раствора (Бурение и нефть, 2016 г, №2 «Миф о «расширяющихся цементах») и не исключает образование продольных каналов в сводовой части сечения скважины.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа крепления горизонтального ствола скважины, который гарантировано исключал бы образование продольных каналов в сводовой части сечения горизонтальной скважины за счет использования в при закачке цементного раствора гранул из водонабухающего материала с плотностью меньшей плотности самого цементного раствора.

Техническая задача решается способом крепления горизонтального ствола скважины, включающим спуск в пробуренный ствол скважины компоновки для цементирования, состоящей из колонного башмака и колонны обсадных труб, промывку скважины при спуске компоновки, закачку и продавку цементного раствора в заколонное пространство.

Новым является то, что предварительно определяют седиментационную устойчивость цементного раствора и размеры канала в сводовой части сечения скважины после седиментации цементного раствора, процент набухания гранул из водонабухающего материала при взаимодействии с фильтратом цементного раствора, перед закачкой цементного раствора в скважину в него добавляются гранулы из водонабухающего материала с плотностью меньшей плотности цементного раствора, с возможностью набухания при взаимодействии с фильтратом цементного раствора и в объеме, позволяющим герметично перекрыть каналы в сводовой части сечения скважины после седиментации цементного раствора.

Способ реализуется в следующей последовательности.

Предварительно в лабораторных условиях определяют седиментационную устойчивость цементного раствора, который предлагается использовать при цементировании горизонтальной скважины, объем выделяющейся жидкости (воды) после седиментации цементного раствора и процентное соотношение объема пустот к объему цементного камня. Исходя из длины горизонтального участка скважины определяют объем продольных каналов (пустот) в сводовой части сечения горизонтальных скважин. Подбирают материал для гранул из водонабухающего материала, который был с плотностью меньшей плотности цементного раствора и обеспечивал при наличии выделившейся воды после седиментации цементного раствора увеличение в объеме, обеспечивающее перекрытие пустот как минимум на 3 % больше (для гарантированной изоляции заколонного пространства по всему периметру обсадной колонны) объема продольных каналов. Исходя из предполагаемой длины горизонтального участка скважины подбирают необходимый объем цемента (для приготовления цементного раствора необходимой плотности) и гранул из водонабухающего материала (см. патенты RU №№ 2 160822, 2683462, 2685350 или. т.п. – авторы на состав не претендуют) с запасом 5 – 10 %.

По завершении бурения производят спуск в пробуренный ствол скважины компоновки для цементирования, состоящей из колонного башмака и колонны обсадных труб, промывку скважины при спуске компоновки. Приготавливают цементный раствор, в который в необходимой пропорции добавляют гранулы из водонабухающего материала, после чего производят закачку и продавку полученного цементного раствора в заколонное пространство. При прохождении цементного раствора с гранулами из водонабухающего материала по заколонному пространству горизонтального участка скважины гранулы под действием выталкивающей (Архимедовой) силы из-за меньшей плотности всплывают и прижимаются к сводовой части сечения скважины. При седиментации цементного раствора в сводовой части сечения скважины образуется продольный канал, заполненный фильтратом (технической водой), выделившейся из цементного раствора при его отверждении, и гранулами из водонабухающего материала. Гранулы из водонабухающего материала в результате контакта с фильтратом начинают увеличиваться в размере и герметично перекрывают продольные каналы (пустоты) в сводовой части горизонтального ствола скважины. После технической выдержки излишки цементного раствора из скважины вымываются.

Предлагаемый способ крепления горизонтального ствола скважины гарантировано исключает образование продольных каналов в сводовой части сечения горизонтальной скважины за счет использовании при закачке цементного раствора в необходимом объеме гранул из водонабухающего материала с плотностью меньшей плотности самого цементного раствора.

Способ крепления горизонтального ствола скважины, включающий спуск в пробуренный ствол скважины компоновки для цементирования, состоящей из колонного башмака и колонны обсадных труб, промывку скважины при спуске компоновки, закачку и продавку цементного раствора в заколонное пространство, отличающийся тем, что предварительно определяют седиментационную устойчивость цементного раствора и размеры канала в сводовой части сечения скважины после седиментации цементного раствора, процент набухания гранул из водонабухающего материала при взаимодействии с фильтратом цементного раствора, перед закачкой цементного раствора в скважину в него добавляют гранулы из водонабухающего материала с плотностью, меньшей плотности цементного раствора, с возможностью набухания при взаимодействии с фильтратом цементного раствора и в объеме, позволяющем герметично перекрыть каналы в сводовой части сечения скважины после седиментации цементного раствора.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 432 items.
10.11.2015
№216.013.8abc

Гибкий вал (варианты)

Изобретение относится к оборудованию для нефтяной промышленности и предназначено для использования в устройствах для глубокой перфорации пластов. Гибкий вал, содержащий упругий шланг, оболочку в виде отдельных цилиндрических звеньев с центральным отверстием, контактирующих друг с другом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567123
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.04.2016
№216.015.2ef6

Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам герметизации нарушений эксплуатационной колонны, ликвидации негерметичности цементного кольца в малопроницаемых пластах и ограничения водопритока в скважине. Технический результат изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580534
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.08.2016
№216.015.4ec2

Способ разработки залежи, осложненной вертикальными разломами

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к разработке пластовых залежей нефти, осложненных вертикальными разломами, вытеснением рабочим агентом. Технический результат - повышение эффективности разработки за счет экономии рабочего агента и энергии для его закачки в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595105
Дата охранного документа: 20.08.2016
12.01.2017
№217.015.59c9

Облегченный тампонажный состав

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано при цементировании эксплуатационной колонны верхних надпродуктивных интервалов скважины тампонажным материалом с добавлением пеностекла. Облегченный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588026
Дата охранного документа: 27.06.2016
13.01.2017
№217.015.6cfd

Способ изоляции притока вод в необсаженном горизонтальном участке ствола добывающей скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области эксплуатации и ремонта скважин и изоляции притока пластовых вод в горизонтальные скважины. Техническим результатом изобретения является повышение качества водоизоляционных работ - ВИР, возможность оценки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597220
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7895

Способ ремонтно-изоляционных работ в скважине (варианты)

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к ремонтно-изоляционным работ в скважинах с применением тампонажных составов. Технический результат предложенного изобретения заключается в повышение эффективности ремонтно-изоляционных работ в скважине за счет использования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599154
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.78dc

Способ обработки призабойной зоны горизонтального ствола скважины, вскрывшей карбонатный коллектор

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обработке призабойной зоны горизонтальных стволов скважин, вскрывших карбонатный коллектор. Технический результат - повышение эффективности обработки. По способу определяют давления поглощения жидкости в открытом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599155
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7948

Способ поинтервальной обработки призабойной зоны горизонтального ствола скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обработке призабойной зоны горизонтальных стволов скважин, вскрывших карбонатную породу. Технический результат - повышение эффективности обработки. По способу определяют давление поглощения жидкости в открытом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599156
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.8156

Способ очистки призабойной зоны пласта нагнетательной скважины после проведения гидравлического разрыва пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам очистки призабойных зон низкопроницаемых пластов в нагнетательных скважинах после проведения в них гидравлического разрыва пласта (ГРП). После проведения ГРП в скважину спускают колонну НКТ с пакером, производят замену...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601879
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.816c

Состав для кислотной обработки призабойной зоны пласта

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение эффективности воздействия на пласт путем значительного снижения скорости реакции кислотного состава с породой пласта, увеличение охвата пласта обработкой, увеличение текущей нефтеотдачи пласта, исключение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601887
Дата охранного документа: 10.11.2016
Showing 1-10 of 31 items.
10.01.2013
№216.012.194d

Способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к бурению и капитальному ремонту скважин, и предназначено для изоляции зон осложнений установкой расширяемых труб в скважине. Способ крепления необсаженной части скважины методом диапазонного расширения труб, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471969
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.06.2013
№216.012.48e4

Способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам подвешивания обсадных колонн при креплении нефтяных и газовых скважин, как вертикальных, так и наклонных. Включает спуск хвостовика с подвеской в скважину, установку хвостовика на подвеске, выполненной с ребрами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484240
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.08.2013
№216.012.64a7

Способ удлинения обсадной колонны в скважине без уменьшения диаметра

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии удлинения обсадной колонны в скважине путем ее наращивания снизу. Способ удлинения обсадной колонны в скважине без уменьшения диаметра, включающий углубление скважины до подошвы зоны удлинения колонны, расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491404
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.02.2014
№216.012.9ef2

Устройство для центрирования бурового инструмента

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для проводки наклонного и горизонтального участков скважины. Устройство содержит корпус с наклонными пазами и размещенным в нем штоком. Снизу со штоком жестко соединен поршень, который выполнен кольцевым и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506398
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.05.2014
№216.012.c4b8

Якорь для фиксации скважинного оборудования

Изобретение относится к устройствам для фиксации оборудования в скважине, фиксации гидродомкрата при расширении пуансонами экспандируемых труб. Якорь для фиксации скважинного оборудования включает корпус, связанный с колонной труб и полым штоком, конус со шлипсами, подпружиненный и опирающийся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516119
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.06.2014
№216.012.d9fa

Фильтр для очистки бурового раствора

Изобретение предназначено для очистки бурового раствора от наполнителя (кордного волокна, улюка) во всасывающей линии буровых насосов при бурении скважин с помощью забойных двигателей. Фильтр для очистки бурового раствора включает корпус с патрубками ввода бурового раствора и вывода очищенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521580
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.09.2014
№216.012.f2bd

Устройство верхнего конца и нижнего конца расширяемых труб, устраняющее концевое сужение при их расширении

Предложение относится к бурению и капитальному ремонту скважин и предназначено, в частности, для расширяемых труб при локальной изоляции зоны осложнения при бурении. Устройство включает втулки, жестко соединенные с верхним и нижним концами труб, с концевыми внутренними фасками и расположенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527963
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.04.2016
№216.015.2e9e

Водонабухающий пакер

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при производстве водонабухающих пакеров. Техническим результатом является повышение изолирующей способности пакера. Водонабухающий пакер включает корпус и набухающий материал. Набухающий материал выполнен трехслойным, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580564
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.376c

Способ эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способу эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования. Техническим результатом является повышение изолирующей способности пакера. Способ эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования включает установку набухающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581593
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.05.2016
№216.015.3e46

Водонабухающий пакер

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разобщении и изоляции интервалов скважины. Техническим результатом является повышение изолирующей способности пакера. Водонабухающий пакер включает корпус, упорные кольца и уплотнительный элемент из водонабухающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584171
Дата охранного документа: 20.05.2016
+ добавить свой РИД