СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ
WELL CONSTRUCTION METHOD

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважин.
Известен способ вскрытия бурением катастрофически поглощающего пласта, включающий определение интервала поглощения, а также таких характеристик, как интенсивность поглощений, наличие в этих интервалах провалов бурильного инструмента, изменений механической скорости бурения по материалам бурения и геофизических исследований в соседних пробуренных скважинах. Определяют пластовое давление поглощающего пласта и вскрывают его бурением с использованием глинистого раствора, обработанного наполнителем. Перед приготовлением глинистого раствора пластовое давление поглощающего пласта определяют по математической зависимости. Вскрытие интервала поглощения с частичным поглощением начинают с использованием глинистого раствора вязкостью 35-40 с и с плотностью, обеспечивающей превышение давления столба бурового раствора над пластовым на 0,3÷0,4 МПа, с содержанием волокнистых наполнителей 8-10% от объема бурового раствора, с компоновкой низа бурильной колонны утяжеленной бурильной трубой длиной 75÷100 метров с диаметром ⌀165÷178 мм и с долотом без насадки. Промывку забоя скважины указанным буровым раствором осуществляют производительностью не более 14-15 л/с, при потере циркуляции бурового раствора содержание волокнистого наполнителя в нем увеличивают до 25÷35%, а промывку забоя при углублении осуществляют с производительностью насоса 3-4 л/с до восстановления циркуляции. После полной проходки интервала поглощения зону поглощения закрепляют закачкой цементного раствора (Патент РФ № 2259460, опубл. 2005.08.27).
Известный способ не позволяет в полной мере изолировать зону с катастрофическим поглощением.
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ ступенчатого цементирования скважины в условиях аномально низких пластовых давлений в зоне поглощения, включающий установку муфты ступенчатого цементирования над кровлей поглощающего пласта, закачку буферной жидкости, порции неаэрированного цементного раствора, продавливание цементного раствора продавочной жидкостью, при продавливании цементного раствора закачивают в заколонное пространство флюид пониженной плотности, после установки муфты ступенчатого цементирования монтируют цементировочную головку с нижней и верхней разделительными пробками и запорным элементом, после закачки буферной жидкости цементируют нижнюю часть эксплуатационной обсадной колонны выше зоны поглощения путем спуска нижней разделительной пробки, цементный раствор продавливают продавочной жидкостью с верхней разделительной пробкой, после чего сбрасывают запорный элемент с последующим вымыванием излишков цементного раствора и после его затвердевания цементируют верхнюю часть эксплуатационной колонны через муфту ступенчатого цементирования, причем порцию неаэрированного цементного раствора закачивают в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства в интервале от подошвы поглощающего пласта до муфты ступенчатого цементирования, последующую дополнительную порцию цементного раствора в объеме, обеспечивающем заполнение заколонного пространства от башмака эксплуатационной обсадной колонны до подошвы поглощающего пласта (Патент РФ № 2188302, опубл. 2002.08.27 - прототип).
Известный способ предполагает многостадийность процесса и использование аэрированных растворов, что снижает качество заколонного цементного камня.
В предложенном изобретении решается задача повышения качества заколонного цементного камня.
Задача решается тем, что в способе строительства скважины, включающем цементирование заколонного пространства ниже поглощающего пласта, цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта, согласно изобретению цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта ведут заливкой цементного раствора с загустителем или с наполнителем в заколонное пространство на устье скважины и продавкой цементным раствором под давлением на устье скважины порядка 1-5 МПа.
Признаками изобретения являются:
1. цементирование заколонного пространства ниже поглощающего пласта;
2. цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта;
3. цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта заливкой цементного раствора с загустителем или с наполнителем;
4. то же в заколонное пространство на устье скважины;
5. то же с продавкой цементным раствором под давлением на устье скважины порядка 1-5 МПа.
Признаки 1, 2 являются общими с прототипом, признаки 3-5 являются существенными отличительными признаками изобретения.
Сущность изобретения
При бурении и цементировании заколонного пространства скважины технологические растворы уходят в поглощающие пласты. Загущение растворов решает проблему поглощения технологических растворов лишь частично, а иногда не решает вообще. Применение аэрированных растворов приводит к созданию кольца вокруг скважины, однако цементное кольцо оказывается непрочным и не выполняет своих функций по ликвидации заколонных перетоков, изоляции непродуктивных интервалов и т.п. Качество заколонного цементного камня становится неудовлетворительным. В предложенном способе решается задача повышения качества заколонного цементного камня. Задача решается следующим образом.
При строительстве скважины ведут бурение скважины и цементирование заколонного пространства в два этапа. Сначала проводят цементирование заколонного пространства ниже поглощающего пласта закачкой цементного раствора по обсадной колонне и поднятием цементного раствора снизу в заколонном пространстве до поглощающего пласта.
Цементирование заколонного пространства выше поглощающего пласта ведут сначала заливкой без давления цементного раствора с загустителем или с наполнителем в заколонное пространство на устье скважины до прекращения поглощения раствора и заполнения уровня заколонного пространства, а затем продавкой образовавшегося в заколонном пространстве цементного кольца цементным раствором под давлением на устье скважины порядка 1-5 МПа. В качестве загустителя может быть использован водорастворимый полимер, эфиры целлюлозы, крахмал и т.п. В качестве наполнителя может быть использован волокнистый наполнитель типа кордового волокна, текстильного волокна или техническая вата (улюк).
Пример конкретного выполнения
3
Цементируют заколонное пространство нефтедобывающей скважины. Скважина пробурена до глубины 1300 м, поглощающий пласт находится на глубине 800 м. В скважину спущена обсадная колонна диаметром 114 мм. По обсадной колонне прокачивают цементный раствор с водоцементным отношением 0,5 и продавливают его в заколонное пространство до достижения высоты поглощающего пласта на глубине 800 м. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента. Затем на устье скважины проводят заливку в заколонное пространство цементного раствора с наполнителем - кордным волокном. Водоцементное отношение цементного раствора составляет 0,5, количество кордного волокна составляет 0,5 т/м цементного раствора. Цементный раствор поступает в заколонное пространство самотеком. Заливку ведут до заполнения уровня заколонного пространства. Затем образовавшееся в заколонном пространстве цементное кольцо продавливают цементным раствором под давлением на устье скважины 1,5 МПа.
В результате в заколонном пространстве формируется цементный стакан как выше, так и ниже поглощающего пласта с перекрытием интервала поглощающего пласта цементным раствором, заливаемым с устья скважины.
Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения качества заколонного цементного камня.