Патент на изобретение №2156350
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
(57) Реферат: Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Обеспечивает повышение экологической безопасности скважин и долговечности колонны. По способу по меньшей мере один участок обсадной колонны, расположенный в зоне возможного воздействия жидкой или газообразной среды, выполняют в виде одной или нескольких последовательно соединенных обсадных труб с наружным поверхностным покрытием из нержавеющей стали, имеющим толщину 0,3-0,5 мм и шероховатость 40-80 мкм. 1 ил. Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Как известно, за счет цементирования обсадной колонны обеспечивается не только фиксация ее положения и укрепление стенок скважины, но и предотвращается перетекание жидких и газообразных сред из одного пласта в другой. Низкое качество цементирования может привести к загрязнению и обводнению продуктивной зоны, утечкам газа или нефти и загрязнению поверхностных, в частности пресноводных, зон, а также к ускорению коррозии наружной поверхности обсадных труб в пластах, содержащих агрессивную среду. Указанные явления соответственно приводят к снижению экологической безопасности скважины и качества добываемого сырья. В настоящее время одним из наиболее существенных и распространенных недостатков уплотнения скважин является слабое сцепление между поверхностью обсадной колонны и тампонажным раствором, закачиваемым в затрубное пространство, что недопустимо для участков обсадной колонны, расположенных в зоне возможного воздействия текучей агрессивной среды. Проведенные исследования показали, что в нефтедобывающих и газодобывающих скважинах, как правило, имеются микрозазоры между обсадными трубами и цементным камнем. Указанные микрозазоры являются причиной перетекания различных жидкостей и газов из одного пласта в другой вдоль поверхности обсадной колонны. Наиболее близким аналогом изобретения является способ уплотнения нефтяных и газовых скважин путем цементирования в них обсадной колонны, согласно которому по меньшей мере один участок обсадной колонны, расположенный в зоне возможного воздействия жидкой или газообразной среды, выполняют в виде одной или нескольких последовательно соединенных обсадных труб с шероховатостью по наружной поверхности /1/. Однако такие оболочки имеют недостаточно высокую механическую прочность при значительной толщине. Кроме того, низкая степень адгезии эластомера со сталью не обеспечивает надежного предохранения поверхности осадной трубы от контакта с агрессивной средой. Техническим результатом изобретения является повышение экологической безопасности нефтяных и газовых скважин и долговечности обсадных колонн. Необходимый технический результат достигается тем, что по способу уплотнения нефтяных и газовых скважин путем цементирования в них обсадной колонны, по которому по меньшей мере один участок обсадной колонны, расположенный в зоне возможного воздействия жидкой или газообразной среды, выполняют в виде одной или нескольких последовательно соединенных обсадных труб с шероховатостью на наружной поверхности, согласно изобретению, участок обсадной колонны в зоне возможного воздействия жидкой или газообразной среды выполняют с покрытием из нержавеющей стали, имеющим толщину 0,3-0,5 мм и шероховатость 40-80 мкм. Покрытие из нержавеющей стали, имеющее указанные характеристики, обеспечивает значительное увеличение механических характеристик сцепления применяемых при креплении нефтяных и газовых скважин цементных растворов с обсадными трубами. За счет высокой степени адгезии покрытия к поверхности обсадной трубы и к цементному раствору устраняются микрозазоры, по которым жидкая, и особенно газообразная, среда может подниматься или опускаться из одного пласта в другой. Предлагаемое покрытие является механически прочным и долговечным, что позволяет улучшить защиту контактирующих с агрессивными средами обсадных труб от коррозии. Наличие покрытия не приводит к существенному повышению их стоимости. Для надежного предотвращения перетекания различных сред из одного пласта в другой указанным выше способом получают снабженный наружным поверхностным покрытием участок обсадной колонны, длина которого больше толщины пластов, образующих зоны воздействия жидкой или газообразной среды. В состав обсадной колонны на участках, расположенных на разных уровнях, могут быть введены обсадные трубы с поверхностным покрытием, имеющие различную длину, что обусловлено различной толщиной пластов, содержащих жидкие и газообразные среды. При необходимости для полного перекрытия имеющих на данном уровне пластов с текучей агрессивной средой в состав обсадной колонны могут быть введены несколько последовательно соединенных обсадных труб с поверхностным покрытием, имеющих одинаковую длину. На чертеже изображен участок скважины, уплотненной в соответствии с заявленным способом. Скважина содержит обсадную колонну 1, состоящую из прикрепленных друг к другу с помощью резьбовых соединений (на черт. не показаны) обсадных труб 2-7, и цементный камень 8. Обсадные трубы 3, 4 и 6, расположенные на разных уровнях в зонах 9 и 10, образованных пластами с текучей агрессивной средой, например с солевыми растворами, выполнены с наружным металлизационным поверхностным покрытием 11. Длина L1 участка обсадной колонны, выполненного в виде двух последовательно соединенных обсадных труб 3, 4 одинаковой длины, больше толщины H1 пластов, образующих зону 9, а длина L2 обсадной трубы 6 больше толщины H2 пластов, образующих зону 10. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. В заводских условиях подвергают дробеструйной обработке наружную поверхность обсадных труб и методом газотермического напыления, например с помощью стандартного электродугового аппарата, наносят на них металлизационное покрытие из нержавеющей стали. Обсадные трубы с поверхностным покрытием используют при монтаже обсадной колонны. Для цементирования скважины закачивают цементный раствор внутрь обсадной колонны и продавливают его в затрубное пространство. При схватывании раствора на поверхности его контакта с нанесенным на обсадные трубы покрытием не образуется микрозазоров. Проведенные испытания показали, что нанесение металлизационного покрытия позволяет увеличить прочность сцепления обсадных труб с цементной смесью в 1,8-3,2 раза (в зависимости от химического состава воздействующей на трубу агрессивной среды). Использованная литература 1. US 4607698 A, 26.08.1986. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 01.03.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 12-2003
Извещение опубликовано: 27.04.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
