способ изоляции перекрытого эксплуатационной колонной продуктивного пласта

Формула изобретения

1. Способ изоляции перекрытого эксплуатационной колонной продуктивного пласта, включающий установку цементных мостов в эксплуатационной колонне скважины, отличающийся тем, что один из цементных мостов устанавливают в покрышке продуктивного пласта скважины, для чего предварительно освобождают ствол скважины в интервале установки цементного моста от эксплуатационной колонны и цементного кольца путем фрезерования эксплуатационной колонны и разбуривания цементного кольца, а ствол скважины расширяют на 10 - 15 мм на сторону от первоначального размера ствола.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при установке моста используют безусадочные, или коррозионно-стойкие, или расширяющиеся материалы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при ликвидации скважин на месторождениях, в углеводородном сырье которых содержится высокий процент агрессивных компонентов - H₂S, СО₂.

Известно, что при эксплуатации скважин нередко возникают осложнения в виде перетоков газоконденсатной смеси по кольцевому пространству вследствие негерметичности обсадных колонн или цементного кольца.

Как показывают результаты исследования, негерметичность возникает вследствие коррозии обсадных труб либо разрушения цементного камня в кольцевом пространстве под воздействием агрессивных компонентов.

Необходим способ изоляции продуктивного пласта.

Известен способ изоляции продуктивного пласта при цементировании скважин, который предусматривает установку пакетирующего устройства под подошвой и над кровлей продуктивного пласта. Данный способ не может быть применен, поскольку указанное оборудование подвергается коррозии в углекислой среде (H₂S+ CO₂) и условие герметичности будет нарушено, что недопустимо.

Известен способ установки разделительного моста в скважине по авт. св. N 1615333, E 21 B 33/134; 33/13.

Указанный способ не решает проблемы изоляции продуктивного пласта и рассматривает лишь установку моста в стволе скважины. Для улучшения сцепления цементного камня с породой предлагается вести обработку стенок скважины в среде тампонажного раствора. Указанное улучшает решение вопроса, но существенно не влияет на результат, поскольку сохраняется прежний диаметр скважины. Помимо этого, если установка моста ведется на большой глубине, где присутствует высокая температура - 100 - 110^oC, работа в цементном растворе невозможна, т.к. может привести к прихвату труб.

Способ по авт. св. N 1659627, E 21 B 33/13 предусматривает установку только разделительного моста в скважине.

В заданный интервал скважины производят заливку тампонажного раствора. Затем в станках скважины выполняют отверстия путем последовательных взрывов кумулятивных зарядов в тампонажном растворе в период затвердевания тампонажного раствора. Образовавшиеся отверстия тут же заполняются тампонажным раствором, начинается отфильтровывание несвязанной жидкости затворения в горный массив. Повышение качества цементного моста за счет перфорации кумулятивными зарядами стенок скважины не может быть достигнуто, поскольку поверхность стенок скважины остается в прежнем виде.

В скважинах, имеющих высокие температуры - свыше 100^oC и глубину 3000 - 4000 м, вариант перфорации в цементном растворе невозможен, так как спуск перфораторов в цементный раствор не осуществим из-за длительного спуска - цементный раствор потеряет подвижность. Кроме этого, ликвидационный мост должен устанавливаться в покрышке, которая состоит из непроницаемых пород - глины, аргиллитов, поэтому отфильтровывания не произойдет.

Способ изоляции продуктивного пласта со смятой эксплуатационной колонной по "Инструкции о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудования их устьев и стволов", РД-08-71-94, М., НПО ОБТ, 1994 г., п. 3, 4, с. 15, производится после устранения смятия путем фрезерования колонны последующим цементированием заколонного пространства и установкой цементных мостов в интервалах перфорации и смятия колонны высотой не менее 100 метров от верхних перфорационных отверстий.

При этом способе надежной изоляции достичь невозможно, так как в скважине сохраняется эксплуатационная колонна, цементное кольцо не обновляется, а фрезерование эксплуатационной колонны ведется только в месте смятия, которое может быть приурочено к любому интервалу скважины.

Наиболее близким аналогом изобретения к предложенному изобретению является способ изоляции перекрытого эксплуатационной колонной продуктивного пласта, включающий установку цементных мостов в эксплуатационной колонне скважины (см. , например, "Инструкцию о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудования их устьев и стволов", РД-08-71-94, М., НПО ОБТ, 1994 г., п. 3.3, с. 15.

Известный способ предусматривает восстановление цемента за колонной и установку цементного моста в колонне.

Указанное не решает проблемы изоляции, поскольку сохраняется колонна, цементное кольцо и ствол скважины над пластом. Материал труб колонны и цементный камень в кольцевом пространстве корродируют и разрушаются. Таким образом, все указанные способы не предусматривают восстановления покрышки продуктивного пласта, что является определяющим для надежной изоляции.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности изоляции продуктивного пласта, перекрытого эксплуатационной колонной, за счет восстановления покрышки (природного экрана) и повышения степени сцепления цементного камня с горной породой.

Необходимый технический результат достигается тем, что в способе изоляции перекрытого эксплуатационной колонной продуктивного пласта, включающем установку цементных мостов в эксплуатационной колонне скважины, согласно изобретению один из цементных мостов устанавливают в покрышке продуктивного пласта скважины, для чего предварительно освобождают ствол скважины в интервале установки цементного моста от эксплуатационной колонны и цементного кольца путем фрезерования эксплуатационной колонны и разбуривания цементного кольца, а ствол скважины расширяют на 10 - 15 мм на сторону от первоначального размера ствола.

Кроме того, при установке моста используют безусадочные, или коррозионно-стойкие, или расширяющиеся материалы.

На чертеже проиллюстрирован способ изоляции продуктивного пласта 1. Вначале устанавливают цементный мост 5 в интервале продуктивного пласта до нижней отметки фрезерования колонны. Затем в интервале покрышки 2 фрезеруют колонну 3, разбуривают цементное кольцо 4, расширяют ствол скважины на 10 - 15 мм на сторону от первоначального размера и устанавливают высокопрочный, коррозионно-стойкий герметичный мост на основе термостойкого материала, вяжущего, например шлакопесчаного цемента. Выше моста в покрышке наращивают цементный мост 5 до требуемой отметки.

Предлагаемый способ восстанавливает покрышку продуктивного пласта, что является определяющим для надежной изоляции продуктивных пластов, содержащих высокотоксичные компоненты H₂S, CO₂.