Способ тампонирования и устройство для его осуществления

В работе приведен способ тампонирования обсадных колонн буровых скважин с использованием новых технических устроиств, который может применяться в геологоразведочной и нефтегазовой промышленности при бурении скважин алмазными породоразрушающими инструментами [3].

Известен способ первичного цементирования (одноступенчатое и двухступенчатое цементирование) обсадных колонн с использованием разделительных пробок и цементировочной муфты [1]. Через цементировочную головку сначала закачивается буферная жидкость, затем опускается нижняя разделительная пробка, потом закачивается тампонажный раствор, опускается вторая пробка и сверху закачивается продавочный раствор.

Известно устройство для доставки тампонажных материалов в скважины [1, 2], которое состоит из головки для закачивания тапонажного раствора, в которую вмонтированы две разделительные пробки, и обсадной колонны. Недостаток этих способов заключается в том, что не обеспечивается извлечение обсадных колонн из скважины. Кроме того, разделительные пробки остаются в скважине и разбуриваются впоследствии долотами. При алмазном бурении это не допустимо. Задачей предлагаемого способа является обеспечение возможности извлечения дорогостоящих обсадных труб из скважины.

Технической задачей предлагаемого устройства является закачка в затрубное пространство специальной тампонажной смеси с помощью съемного устройства и сохранение чистоты забоя скважины без посторонних металлосодержащих предметов.

Для обеспечения возможности извлечения обсадной колонны используется специальная смесь Луб-167, рекомендуемые концентрация от 8.6- до 30 кг/м?порошковый серебристый графит до 1-2 % на 1 м?, полимерный реагент К-4 до 1,5- 2,5% на 1 м? или аналогичные химреагенты на основе полимерного сырья полиакрилнитрила, которая обеспечивает устойчивость стенок скважин и не схватывается с внешней поверхностью обсадной колонны, что обеспечивает свободное извлечение колонны обсадных труб.

Доставка специальной тампонажной смеси Луб-167 или аналогичных химреагентов на основе полимерного сырья полиакрилонитрила осуществляется по колонне бурильных труб, через сквозное отверстие распорного штока, патрубка и щелевидные отверстия хвостовика съемного устройства. Зазор между внутренними стенками обсадных труб и устройства перекрывается пакером.

При использовании предлагаемого способа со специальной тампонажной смесью Луб-167 обеспечивается устойчивость стенок скважины и устраняется связь стенок скважины с внешней поверхностью обсадных труб, что позволяет свободное извлечение колонны обсадных труб.

Использование предлагаемого устройства дает возможность выдавливать тампонажную смесь за обсадную колонну, предварительно перекрыв внутренний зазор пакером. Устройства свободно извлекается из скважины сохранив чистоту забоя скважины.

Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из распорного штока 1, манжеты 2, патрубка 3 с буртиком, который удерживает на весу корпус 4 с хвостовиком 5 (рис.1). Устройство опускается в колонну обсадных труб 6 с коронкой 7 на бурильных трубах 8.

Предлагаемый способ осуществляется путем доставки в пространство за обсадной колонной специального химического раствора сложного состава, куда входят смесь Луб-167, порошковый серебристый графит, полимерный реагент К-4 или анологичные химреагенты на основе полимерного сырья полиакрилнитрила и порошок бентонитовой глины. Эта сложная смесь предохраняет стенки скважины за обсадной колонной от обрушения и в последующем после окончания бурения облегчает извлечение обсадной колонны за счет уменьшения прилипания смазывающими добавками. Следует отметить, что этот раствор не схватывается с обсадной колонной и не препятствует их извлечению. А неустойчивые стенки скважины за обсадной колонной удерживаются от обрушения.

Технология бурения предусматривает бурение интервала от 0 до 250м диаметром NW( 100мм) Канадской обсадной системой, осушествляющей бурение скважины шарошечным долотом с одновременной обсадкой.

Замена или извлечение отбурочного набора с шарошкой осуществляется с помощью овершота, через колонну обсадных труб.

Обсадная колонна с коронкой во время бурения вращается и продвигается вместе с шарошкой, а после подъёма отбурочного набора с шарошкой обсадная колонна с коронкой остается в скважине.

После входа коронки 7 обсадной колонны 6 в плотные породы бурение останавливается, обсадная колонна с коронкой приподнимается над забоем на 0,2м для облегчения прохода спецраствора в кольцевой зазор и отбурочный набор с шарошкой извлекается из обсадной колонны с помощью овершота. После этого спускается на колонне бурильных труб ССК 8 тампонажное устройства для закачки спецраствора. Хвостовик 5 тампонажного устройство упирается на забой, распорный шток 1 разжимает манжету 2, перекрывая кольцевой зазор между устройством и внутренней стенкой обсадной колонны 6. Для создания противодавления манжете сверху в обсадную колонну заливается раствор определенной плотности. Тампонажная смесь, закачиваемая по колонне бурильных труб, выдавливается через сквозное отверстие устройства и щели хвостовика.

После закачки раствора колонна 6 с коронкой 7 ставится на забой и тампонажное устройство извлекается из скважины полностью освободив забой.

Дальнейшая проходка скважины будет осуществляется снарядом NQ(76мм).

Рис. Устройство для тампонирования

ЛИТЕРАТУРА

  1. Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. М., “Недра”, 1988
  2. Башкатов Д.Н., Сулакшин С.С., Драхлис С.Л., Квашнин Г.П. Справочник по бурению скважин на воду. М., “Недра”, 1979
  3. Способ тампонирования обсадных колонн буровых скважин и устройство для его осуществления. Авт. Свидет. №66509, бюлл. №12 15.12.2010

 

Год: 2011
Город: Алматы