RU2741882C1 - Method for multi-stage cuff cementing of wells - Google Patents

Method for multi-stage cuff cementing of wells Download PDF

Info

Publication number
RU2741882C1
RU2741882C1 RU2020137244A RU2020137244A RU2741882C1 RU 2741882 C1 RU2741882 C1 RU 2741882C1 RU 2020137244 A RU2020137244 A RU 2020137244A RU 2020137244 A RU2020137244 A RU 2020137244A RU 2741882 C1 RU2741882 C1 RU 2741882C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cementing
plug
cement slurry
sleeve
stage
Prior art date
Application number
RU2020137244A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Михайлович Володин
Владимир Викторович Расторгуев
Original Assignee
Открытое акционерное общество «Тяжпрессмаш»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество «Тяжпрессмаш» filed Critical Открытое акционерное общество «Тяжпрессмаш»
Priority to RU2020137244A priority Critical patent/RU2741882C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741882C1 publication Critical patent/RU2741882C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/14Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: oil industry.
SUBSTANCE: invention can be applied for the collar stage cementing of casing strings in oil and gas wells. The method is characterized in that a collar cementing packer is installed above the filter part, consisting of a sleeve part designed to close the annulus of the well, and a collar part designed to fill the annular space above the packer with cement slurry of the first stage of cementing. At a predetermined depth, a cementing sleeve is installed to fill the annulus with cement slurry of the second stage of cementing. The sealing element of the packer is inflated until it contacts the borehole wall. The cementing holes in the packer sleeve portion open for performing the collar cementing. The first volume of cement slurry is pumped in and the first squeeze plug is placed. Drilling fluid is pumped over the plug and the plug is pushed, while simultaneously displacing the cement slurry from the pipe space into the annular space. A second squeeze plug is placed in the pipe space and two plugs are simultaneously pushed at a predetermined distance from each other until the first squeeze plug fits into the saddle located in the collar cementing packer. After the first displacement plug has been seated, the cementing windows are closed. The technological windows located in the cementing sleeve are opened, to provide communication between the pipe and annular spaces, and the second cementing plug is pushed through until it fits into the landing seat of the cementing sleeve. Excessive pressure is created over the second displacement plug and the cementing holes in the cementing sleeve are opened to receive the second stage cement slurry. After the cement slurry of the first stage has set, a second volume of cement slurry is pumped into the pipe and a third squeeze plug is placed. It is pushed through until it fits into the saddle located in the cementing sleeve, while the cement slurry of the second stage is squeezed out into the annulus. After the third plug is seated in the landing seat, overpressure is created and the cementing holes in the cementing sleeve are closed.
EFFECT: increased reliability and simplified method of collar step cementing of wells without cementing the filter section in the zone of the productive formation.
1 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при манжетном цементировании обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах в две и более ступени. В слабых грунтах, предрасположенных к пластовому гидроразрыву или с низким внутренним давлением, практикуется манжетный способ укрепления стенок скважин. Этот способ предусматривает цементирование не по всей длине обсадной трубы, а исключительно верхней части, для полного исключения воздействия давлением тампонажного (цементного) раствора на продуктивные нижние пласты.The invention relates to the oil industry and can be used for collar cementing of casing strings in oil and gas wells in two or more stages. In soft soils prone to formation hydraulic fracturing or with low internal pressure, the cuff method of strengthening the well walls is practiced. This method provides for cementing not along the entire length of the casing, but exclusively in the upper part, in order to completely eliminate the effect of pressure of the backfill (cement) slurry on the productive lower layers.

Предшествующий уровень техникиPrior art

Известен способ многоступенчатого цементирования скважин, характеризующийся тем, что обсадную колонну оснащают первой и второй цементировочными муфтами, которые устанавливают друг от друга на расстоянии, соответствующем расстоянию между аномальными зонами скважины, осуществляют спуск обсадной колонны до заданной глубины с проведением промежуточных промывок, закачивают расчетный объем цементного раствора первой ступени цементирования, пускают нижнюю пробку, продавливают нижнюю пробку до посадки в стоп-патрубок обсадной колонны, пускают первую пробку-бомбу, выполненную с возможностью свободного падения до посадки в нижнее седло первой цементировочной муфты, создают в трубном пространстве избыточное давление до заданной величины для открытия цементировочных окон первой цементировочной муфты, срезают излишки цементного раствора первой ступени и выдерживают паузу в ожидании схватывания цементного раствора первой ступени, закачивают расчетный объем цементного раствора второй ступени цементирования, пускают разделительную пробку, продавливают разделительную пробку до посадки в верхнее седло первой цементировочной муфты, создают в трубном пространстве избыточное давление до заданной величины для закрытия цементировочных окон первой цементировочной муфты, пускают вторую пробку-бомбу до ее посадки в нижнее седло второй цементировочной муфты, создают в трубном пространстве избыточное давление до заданной величины для открытия цементировочных окон второй цементировочной муфты, производят срезку излишков цементного раствора второй ступени и делают паузу в ожидании схватывания цементного раствора второй ступени, затем производят закачку расчетного объема цементного раствора третьей ступени, осуществляют пуск верхней пробки и ее продавку до посадки в верхнее седло второй цементировочной муфты, создают в трубном пространстве избыточное давление до заданной величины для закрытия цементировочных окон второй цементировочной муфты и делают паузу в ожидании схватывания цементного раствора третьей ступени (см. RU 2576253, опуб. 27.02.2016).The known method of multistage well cementing, characterized in that the casing is equipped with the first and second cementing couplings, which are set from each other at a distance corresponding to the distance between the abnormal zones of the well, lower the casing to a given depth with intermediate flushing, pump the estimated volume of cement solution of the first stage of cementing, let the lower plug, push the lower plug before landing in the stop-pipe of the casing string, let the first plug-bomb, made with the possibility of free fall before landing in the lower saddle of the first cementing sleeve, create an overpressure in the pipe space to a predetermined value to open the cementing windows of the first cementing sleeve, cut off the excess cement slurry of the first stage and pause while waiting for the cement slurry to set in the first stage, inject the estimated volume of the cement slurry of the second stage cement cement a dividing plug is put in, the dividing plug is pushed through before it fits into the upper seat of the first cementing sleeve, an overpressure is created in the pipe space to a predetermined value to close the cementing holes of the first cementing sleeve, the second bomb plug is put into the lower seat of the second cementing sleeve, create an overpressure in the pipe space up to a predetermined value to open the cementing windows of the second cementing sleeve, cut off excess cement slurry of the second stage and pause while waiting for the cement slurry of the second stage to set, then pump the estimated volume of cement slurry of the third stage, start the upper plug and its squeezing before landing in the upper saddle of the second cementing sleeve, create an excess pressure in the pipe space to a predetermined value to close the cementing windows of the second cementing sleeve and pause while waiting for the cement slurry to set ra of the third stage (see. RU 2576253, publ. 02/27/2016).

Недостатки известного способа многоступенчатого цементирования скважин заключаются в сложности и ограниченности применения. Пробки-бомбы применяются только в вертикальных и наклонно-направленных скважинах с углом наклона не более 30 градусов.The disadvantages of the known method for multistage well cementing are the complexity and limited application. Bomb plugs are used only in vertical and directional wells with an inclination angle of no more than 30 degrees.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является повышение эффективности способа многоступенчатого цементирования скважин, за счет возможности контроля процесса цементации на каждой стадии и обеспечения гарантированной успешности проведения операции по закачке цементного раствора при манжетном цементировании.The technical result achieved during the implementation of the claimed invention is to increase the efficiency of the method for multistage well cementing, due to the ability to control the cementation process at each stage and to ensure the guaranteed success of the operation for pumping cement slurry during sleeve cementing.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является возможность проведения многоступенчатого цементирования скважины без цементирования фильтровой части в зоне расположения продуктивного пласта.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is the ability to carry out multi-stage well cementing without cementing the filter section in the zone of the productive formation.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что в способе многоступенчатого манжетного цементирования скважин низ компоновки обсадных труб оснащают башмаком, над которым устанавливают обратный клапан, выше которого располагают фильтровую часть, над которой, устанавливают пакер манжетного цементирования, состоящий из рукавной части, предназначенной для перекрытия заколонного пространства скважины, и муфтовой, предназначенной для заполнения заколонного пространства над пакером цементным раствором первой ступени цементирования, выше пакера манжетного цементирования устанавливают обсадные трубы, затем, на заданной глубине, устанавливают цементировочную муфту для заполнения заколонного пространства цементным раствором второй ступени цементирования, выше цементировочной муфты устанавливают колонну обсадных труб вплоть до устья, после спуска указанной компоновки на заданную глубину, внутрь обсадных труб помещают шар и закачиваемым в скважину буровым раствором продавливают шар до посадки в седло, расположенное в пакере, после того как шар оказался в седле над ним образуется замкнутая полость, в которой создается избыточное давления, в результате создания избыточного давления уплотнительный элемент пакера раздувается до контакта внешней части уплотнительного элемента со стенкой скважины, создают избыточное давление для открытия цементировочных окон в муфтовой части пакера для манжетного цементирования, после открытия цементировочных окон внутрь трубы закачивают первый объем цементного раствора и помещают первую продавочную пробку, подключают насос, и, закачивая над пробкой буровой раствор, продавливают пробку, одновременно вытесняя цементный раствор из трубного пространства в затрубное, откачав заданное количество бурового раствора, насос выключают, помещают в трубное пространство вторую продавочную пробку и снова включают насос, осуществляя одновременное продавливание двух пробок, находящихся на заданном расстоянии друг от друга, вытеснение цементного раствора из трубного пространства в затрубное до посадки первой продавочной пробки в седло, расположенное в пакере манжетного цементирования, после посадки первой продавочной пробки в седло насосом наращивают давление, и, превышая допустимое давление, срезают винты, удерживающие это седло в пакере, закрывают цементировочные окна, предотвращая тем самым обратное поступление цементного раствора из затрубного пространства в трубное, при увеличении избыточного давления над второй продавочной пробкой увеличивается давление и под пробкой, преодолевая допустимое давление среза винтов, открываются технологические окна, расположенные в цементировочной муфте и восстанавливается сообщение трубного и затрубного пространств, позволяющее продавить вторую цементировочную пробку до посадки в своё посадочное седло, расположенное в цементировочной муфте, создают избыточное давление над второй продавочной пробкой, превышающее допустимое давление-среза винтов и открывают цементировочные окна в цементировочной муфте для приема цементного раствора второй ступени, после схватывания цементного раствора первой ступени внутрь трубы закачивают второй объем цементного раствора и помещают третью продавочную пробку, включают насос и, закачивая над пробкой буровой раствор, осуществляют ее продавливание до посадки в седло, расположенное в цементировочной муфте с одновременным выдавливанием цементного раствора второй ступени в затрубное пространство, после посадки третьей пробки в посадочное седло создаётся избыточное давление, которое превышает допустимое усилие среза винтов, удерживающих пробку с седлом от осевого перемещения, и закрывают цементировочные окна в цементировочной муфте. Количество обсадных труб в компоновке выбирается исходя из геологических условий скважин.The technical result of the invention is achieved due to the fact that in the method of multi-stage collar cementing of wells, the bottom of the casing assembly is equipped with a shoe, above which a check valve is installed, above which a filter part is located, above which a collar cementing packer is installed, consisting of a sleeve intended to cover the annulus of the well, and the sleeve designed to fill the annular space above the packer with cement slurry of the first cementing stage, casing is installed above the collar cementing packer, then, at a given depth, a cementing sleeve is installed to fill the annular space with cement slurry of the second cementing stage, above the cementing sleeve a string of casing pipes is installed up to the wellhead, after lowering the specified assembly to a predetermined depth, a ball is placed inside the casing pipes and the ball is pushed through the drilling fluid pumped into the well before landing in the saddle located in the packer, after the ball is in the saddle, a closed cavity is formed above it, in which excessive pressure is created, as a result of the creation of excess pressure, the packing element of the packer is inflated until the outer part of the sealing element contacts the borehole wall, excessive pressure is created to open the cementing holes in the collar part of the packer for collar cementing, after opening the cementing holes, the first volume of cement slurry is pumped into the pipe and the first squeezing plug is placed, a pump is connected, and, pumping drilling fluid over the plug, the plug is pushed through, simultaneously displacing the cement slurry from the pipe space into the annulus, after pumping out a specified amount of drilling fluid, the pump is turned off, a second squeezing plug is placed in the pipe space and the pump is turned on again, simultaneously pushing two plugs located at a given distance from each other, displacing the cement slurry pressure from the pipe space to the annulus before the first displacement plug fits into the saddle located in the collar cementing packer, after the first displacement plug fits into the saddle, the pump builds up pressure, and, exceeding the allowable pressure, the screws holding this saddle in the packer are cut off, the cementing windows are closed, thereby preventing the backflow of cement slurry from the annular space into the pipe, with an increase in excess pressure above the second displacement plug, the pressure increases and under the plug, overcoming the permissible shear pressure of the screws, the technological windows located in the cementing sleeve open and the communication of the pipe and annular spaces is restored, allowing push the second cement plug before landing in its seat located in the cementing sleeve, create excess pressure above the second displacement plug, exceeding the permissible shear pressure of the screws and open the cementing holes in the cementing m uft for receiving cement slurry of the second stage, after setting the cement slurry of the first stage, a second volume of cement slurry is pumped into the pipe and a third squeezing plug is placed, the pump is turned on and, pumping drilling fluid over the plug, it is pushed through until it lands in the saddle located in the cementing sleeve with by simultaneously squeezing out the cement slurry of the second stage into the annulus, after the third plug is seated in the landing seat, an excess pressure is created, which exceeds the allowable shear force of the screws that hold the plug with the seat from axial movement, and close the cementing holes in the cementing sleeve. The number of casing pipes in the assembly is selected based on the geological conditions of the wells.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, следовательно, предложенное решение соответствует критерию «новизна». Сущность изобретения не следует явным образом из известных решений, следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».When conducting patent research, no solutions were found identical to the declared one, therefore, the proposed solution meets the criterion of "novelty". The essence of the invention does not follow explicitly from the known solutions, therefore, the proposed invention meets the criterion of "inventive step".

Краткое описание фигур чертежейBrief Description of the Drawing Figures

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема (компоновка) расстановки оборудования при строительстве скважины способом многоступенчатого манжетного цементирования скважин.The essence of the invention is illustrated by a drawing, where figure 1 shows a diagram (layout) of the arrangement of equipment during the construction of a well by the method of multi-stage collar cementing of wells.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:FIG. 1 the following designations are adopted:

1 – башмак;1 - shoe;

2 – обратный клапан;2 - check valve;

3 – фильтровая часть;3 - filter part;

4 - пакер манжетного цементирования;4 - collar cementing packer;

5 – обсадная труба;5 - casing pipe;

6 – муфта цементировочная.6 - cementing sleeve.

Лучший вариант осуществления изобретенияBest Mode for Carrying Out the Invention

Способ многоступенчатого манжетного цементирования скважин осуществляют следующим образом. Низ компоновки обсадных труб 5 оснащают башмаком 1, назначение которого направлять колонну при спуске вдоль скважины. Над башмаком 1 (или через трубу 8-10 метров) устанавливают обратный клапан 2, назначение которого препятствовать поступлению жидкости из затрубного пространства в трубное. Выше обратного клапана 2 располагается фильтровая часть 3, назначение которой исключить попадание твердых примесей (песка), выносимого скважинной жидкостью из продуктивного пласта при добыче. Над фильтровой частью 3 для отделения цементируемой части скважины от нецементируемой, устанавливается пакер манжетного цементирования 4. Условно пакер можно разделить на две части - рукавную - для перекрытия заколонного пространства скважины и исключения возможности проседания цементного раствора в фильтровую часть 3 и муфтовую - для заполнения заколонного пространства над пакером 4 цементным раствором первой ступени цементирования. Выше пакера манжетного цементирования 4 устанавливается N-ое количество обсадных труб 5. Количество выбирается исходя из геологических условий скважины. Затем, на заданной глубине, устанавливается цементировочная муфта 6. Выше цементировочной муфты 6 устанавливается колонна обсадных труб 5 вплоть до устья (выхода на поверхность).The method for multistage sleeve cementing of wells is carried out as follows. The bottom of the casing assembly 5 is equipped with a shoe 1, the purpose of which is to guide the string while running along the well. Above the shoe 1 (or through a pipe 8-10 meters), a check valve 2 is installed, the purpose of which is to prevent the flow of liquid from the annular space into the pipe space. Above the check valve 2 there is a filter part 3, the purpose of which is to exclude the ingress of solid impurities (sand) carried by the well fluid from the productive formation during production. Above the filter part 3 to separate the cemented part of the well from the uncemented part, a collar cementing packer is installed 4. Conventionally, the packer can be divided into two parts - sleeve - to cover the annular space of the well and exclude the possibility of cement slurry sinking into the filter part 3 and the sleeve - to fill the annular space above the packer 4 with cement slurry of the first stage of cementing. Above the collar cementing packer 4, the N-th number of casing 5 is installed. The number is selected based on the geological conditions of the well. Then, at a given depth, a cementing sleeve 6 is installed. Above the cementing sleeve 6, a string of casing pipes 5 is installed up to the wellhead (exit to the surface).

После спуска компоновки на заданную глубину и проведения всех необходимых технологических промывок приступают к активации оборудования. Внутрь трубы 5 помещают шар из комплекта поставки пакера для манжетного цементирования 4 и подключают напорную линию к насосу. Закачивая буровой раствор в скважину, продавливают шар до посадки в седло, расположенное в пакере 4. После посадки шара в седло, над шаром создаётся избыточное давление, которое воздействует на пробку, расположенную в седле и удерживаемую от осевого перемещения при помощи срезных винтов. Когда давление превысит допустимое, винты срезаются и пробка перемещается, открывая доступ к клапанной системе пакера 4. Буровой раствор перетекает через клапанный механизм и заполняет подрукавное пространство, раздувая уплотнительный элемент пакера 4 до контакта внешней части уплотнительного элемента со стенкой скважины (пакеровка). Созданием избыточного давления, по величине превышающем давление среза винтов, удерживающих втулку, закрывающую цементировочные окна, производят открытие цементировочных окон в муфтовой части пакера 4 для манжетного цементирования. Пакер 4 готов к проведению цементирования первой ступени.After the assembly has been lowered to a predetermined depth and all the necessary technological washes have been carried out, the equipment is activated. Inside the pipe 5 is placed a ball supplied with the packer for collar cementing 4 and connect the pressure line to the pump. By pumping the drilling mud into the well, the ball is pushed until it lands in the seat located in the packer 4. After the ball lands in the seat, an excess pressure is created above the ball, which acts on the plug located in the seat and is kept from axial movement by shear screws. When the pressure exceeds the allowable pressure, the screws shear and the plug moves, opening access to the valve system of the packer 4. The drilling fluid flows through the valve mechanism and fills the under-sleeve space, inflating the packing element 4 until the outer part of the packing element contacts the borehole wall (packer). By creating an excess pressure exceeding the shear pressure of the screws holding the sleeve that closes the cementing holes, the cementing holes are opened in the sleeve part of the packer 4 for collar cementing. Packer 4 is ready for first stage cementing.

Цементирование первой ступени:First stage cementing:

Внутрь трубы 5 закачивают первую порцию цементного раствора и помещают первую продавочную пробку. Подключают насос, и, закачивая над пробкой буровой раствор, продавливают пробку, одновременно вытесняя цементный раствор из трубного пространства в затрубное. Откачав заданное количество бурового раствора, насос выключают, помещают в трубное пространство вторую продавочную пробку и снова включают насос, осуществляя одновременное продавливание двух пробок (находящихся на заданном расстоянии друг от друга) и вытеснение цементного раствора из трубного пространства в затрубное до посадки первой продавочной пробки в седло, расположенное в пакере манжетного цементирования 4. После посадки продавочной пробки в седло, насосом наращивают давление, и, превышая допустимое давление, срезают винты, удерживающие это седло в пакере 4, закрывают цементировочные окна, предотвращая тем самым обратное поступление цементного раствора из затрубного пространства в трубное. Вторая цементировочная пробка еще не дошла до своего посадочного седла, расположенного в муфте цементировочной, поэтому при увеличении избыточного давления над пробкой увеличивается давление и под пробкой. Преодолевая допустимое давление среза винтов, открываются технологические окна, расположенные в цементировочной муфте 6 и восстанавливается сообщение трубного и затрубного пространств, позволяющее продавить вторую цементировочную пробку до посадки в своё посадочное седло, расположенное в цементировочной муфте. Созданием избыточного давления над второй цементировочной пробкой превышают допустимое давление среза винтов и открывают цементировочные окна в цементировочной муфте. Муфта готова к приёму цементного раствора второй ступени. Скважину оставляют на время затвердевания цементного раствора.The first portion of the cement slurry is pumped into the pipe 5 and the first displacement plug is placed. The pump is connected, and, pumping the drilling fluid over the plug, the plug is pushed, while simultaneously displacing the cement slurry from the pipe space into the annulus. After pumping out a predetermined amount of drilling fluid, the pump is turned off, a second squeeze plug is placed in the pipe space and the pump is turned on again, simultaneously pushing two plugs (located at a given distance from each other) and displacing the cement slurry from the pipe space into the annulus until the first squeezing plug fits into a saddle located in a packer for collar cementing 4. After the displacement plug has been seated in the saddle, the pump builds up pressure, and, exceeding the allowable pressure, shear off the screws holding this saddle in the packer 4, close the cementing holes, thereby preventing the backflow of cement slurry from the annulus into the pipe. The second cementing plug has not yet reached its seat, located in the cementing sleeve, therefore, as the excess pressure above the plug increases, the pressure under the plug also increases. Overcoming the permissible shear pressure of the screws, the technological windows located in the cementing sleeve 6 are opened and the communication between the pipe and annular spaces is restored, allowing the second cementing plug to be pushed through before it fits into its landing seat located in the cementing sleeve. By creating excess pressure above the second cementing plug, the permissible shear pressure of the screws is exceeded and the cementing holes in the cementing sleeve are opened. The coupling is ready to receive the second stage slurry. The well is left for the time of the cement slurry hardening.

Цементирование второй ступени:Second stage cementing:

Внутрь трубы 5 закачивают вторую порцию цементного раствора и помещают третью цементировочную пробку, имеющую такую же конструкцию, как и вторая цементировочная пробка. Включают насос и, закачивая над пробкой буровой раствор, осуществляют ее продавливание до посадки в седло, расположенное в цементировочной муфте с одновременным выдавливанием цементного раствора второй ступени в затрубное пространство. После посадки третьей пробки в специальное посадочное седло создаётся избыточное давление, которое превышает допустимое усилие среза винтов, удерживающих втулку с седлом от осевого перемещения, и закрывают цементировочные окна в муфте цементировочной 6. Закрытие окон препятствует движению цементного раствора из затрубного пространства в трубное. Скважину оставляют на время затвердевания цементного раствора.A second portion of the cement slurry is pumped into the pipe 5, and a third cement plug is placed, having the same design as the second cement plug. The pump is switched on and, pumping the drilling fluid over the plug, it is pushed through until it fits into the saddle located in the cementing sleeve with the simultaneous squeezing of the second stage cement slurry into the annulus. After the third plug is seated in a special landing seat, an excess pressure is created that exceeds the allowable shear force of the screws holding the bushing with the seat from axial movement, and the cementing holes in the cementing sleeve are closed. Closing the windows prevents the movement of the cement slurry from the annular space into the pipe space. The well is left for the time of the cement slurry hardening.

Предложенный способ многоступенчатого манжетного цементирования скважин отличаются эффективностью, простотой и позволяет оперативно производить цементирование сложных скважин, например, пройденных в слабых грунтах, предрасположенных к пластовому гидроразрыву или с низким внутренним давлением, практикуется манжетный способ укрепления стенок скважин. The proposed method for multistage sleeve cementing of wells is efficient, simple and allows for the efficient cementing of complex wells, for example, drilled in soft soils, prone to formation hydraulic fracturing or with low internal pressure, the sleeve method of strengthening the walls of wells is practiced.

Claims (2)

1. Способ многоступенчатого манжетного цементирования скважин, характеризующийся тем, что низ компоновки обсадных труб оснащают башмаком, над которым устанавливают обратный клапан, выше которого располагают фильтровую часть, над которой устанавливают пакер манжетного цементирования, состоящий из рукавной части, предназначенной для перекрытия заколонного пространства скважины, и муфтовой, предназначенной для заполнения заколонного пространства над пакером цементным раствором первой ступени цементирования, выше пакера манжетного цементирования устанавливают обсадные трубы, затем на заданной глубине устанавливают цементировочную муфту для заполнения заколонного пространства цементным раствором второй ступени цементирования, выше цементировочной муфты устанавливают колонну обсадных труб вплоть до устья, после спуска указанной компоновки на заданную глубину внутрь обсадных труб помещают шар и закачиваемым в скважину буровым раствором продавливают шар до посадки в седло, расположенное в пакере, в результате избыточного давления уплотнительный элемент пакера раздувают до контакта внешней части уплотнительного элемента со стенкой скважины и создают избыточное давление для открытия цементировочных окон в муфтовой части пакера для манжетного цементирования, после открытия цементировочных окон внутрь трубы закачивают первый объем цементного раствора и помещают первую продавочную пробку, подключают насос, и, закачивая над пробкой буровой раствор, продавливают пробку, одновременно вытесняя цементный раствор из трубного пространства в затрубное, откачав заданное количество бурового раствора, насос выключают, помещают в трубное пространство вторую продавочную пробку и снова включают насос, осуществляя одновременное продавливание двух пробок, находящихся на заданном расстоянии друг от друга, вытеснение цементного раствора из трубного пространства в затрубное до посадки первой продавочной пробки в седло, расположенное в пакере манжетного цементирования, после посадки первой продавочной пробки в седло насосом наращивают давление и, превышая допустимое давление, срезают винты, удерживающие это седло в пакере, закрывают цементировочные окна, предотвращая тем самым обратное поступление цементного раствора из затрубного пространства в трубное, при увеличении избыточного давления над второй продавочной пробкой увеличивают давление и под пробкой, преодолевая допустимое давление среза винтов, открывают технологические окна, расположенные в цементировочной муфте, и восстанавливают сообщение трубного и затрубного пространств, позволяющее продавить вторую цементировочную пробку до посадки в своё посадочное седло, расположенное в цементировочной муфте, создают избыточное давление над второй продавочной пробкой, превышающее допустимое давление среза винтов, и открывают цементировочные окна в цементировочной муфте для приема цементного раствора второй ступени, после схватывания цементного раствора первой ступени внутрь трубы закачивают второй объем цементного раствора и помещают третью продавочную пробку, включают насос и, закачивая над пробкой буровой раствор, осуществляют ее продавливание до посадки в седло, расположенное в цементировочной муфте с одновременным выдавливанием цементного раствора второй ступени в затрубное пространство, после посадки третьей пробки в посадочное седло создают избыточное давление, которое превышает допустимое усилие среза винтов, удерживающих пробку с седлом от осевого перемещения, и закрывают цементировочные окна в цементировочной муфте.1. The method of multi-stage collar cementing of wells, characterized in that the bottom of the casing assembly is equipped with a shoe, above which a check valve is installed, above which a filter part is located, above which a collar cementing packer is installed, consisting of a sleeve part designed to close the annulus of the well, and a sleeve designed to fill the annular space above the packer with cement slurry of the first cementing stage, casing is installed above the collar cementing packer, then a cementing sleeve is installed at a given depth to fill the annular space with cement slurry of the second cementing stage, a casing string is installed above the cementing sleeve up to the wellhead, after lowering the specified assembly to a given depth, a ball is placed inside the casing pipes and the drilling fluid pumped into the well pushes the ball until it lands in the saddle located in the pack ere, as a result of excessive pressure, the packing element of the packer is inflated until the outer part of the packing element contacts the borehole wall and an excess pressure is created to open the cementing holes in the collar part of the packer for collar cementing; after opening the cementing holes, the first volume of cement slurry is pumped into the pipe and the first displacement plug, connect the pump, and, pumping the drilling fluid over the plug, push the plug, while simultaneously displacing the cement slurry from the pipe space into the annulus, after pumping out a predetermined amount of drilling mud, the pump is turned off, a second squeezing plug is placed in the pipe space and the pump is turned on again, simultaneously pushing through two plugs located at a given distance from each other, displacing the cement slurry from the pipe space into the annulus before the first displacement plug fits into the saddle located in the collar cementing packer, after the first selling The pump builds up pressure in the seat plug and, exceeding the permissible pressure, shears off the screws holding this seat in the packer, closes the cementing holes, thereby preventing the backflow of cement slurry from the annular space into the pipe space; when the excess pressure over the second displacement plug increases, the pressure increases and under the plug, overcoming the permissible shear pressure of the screws, the technological windows located in the cementing sleeve are opened and the communication between the pipe and annular spaces is restored, which allows the second cement plug to be pushed through before landing in its seat located in the cementing sleeve, create an excess pressure over the second displacement plug exceeding the permissible shear pressure of the screws, and open the cementing windows in the cementing sleeve to receive the cement slurry of the second stage, after the cement slurry of the first stage has set, the second volume of the cement slurry and soil is pumped into the pipe the third displacement plug is turned on, the pump is turned on and, pumping the drilling fluid over the plug, it is pushed through until it lands in the saddle located in the cementing sleeve with simultaneous squeezing of the second stage cement slurry into the annulus, after the third plug is seated in the landing saddle, an excess pressure is created, which exceeds the allowable shear force of the screws holding the plug with the seat from axial movement and close the cementing holes in the cementing sleeve. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество обсадных труб в компоновке выбирают исходя из геологических условий скважин.2. The method according to claim 1, characterized in that the number of casing in the assembly is selected based on the geological conditions of the wells.
RU2020137244A 2020-11-12 2020-11-12 Method for multi-stage cuff cementing of wells RU2741882C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137244A RU2741882C1 (en) 2020-11-12 2020-11-12 Method for multi-stage cuff cementing of wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137244A RU2741882C1 (en) 2020-11-12 2020-11-12 Method for multi-stage cuff cementing of wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741882C1 true RU2741882C1 (en) 2021-01-29

Family

ID=74554821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137244A RU2741882C1 (en) 2020-11-12 2020-11-12 Method for multi-stage cuff cementing of wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741882C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113482569A (en) * 2021-07-16 2021-10-08 常州大学 Multistage disconnect-type grout leaking stoppage instrument

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5348089A (en) * 1993-08-17 1994-09-20 Halliburton Company Method and apparatus for the multiple stage cementing of a casing string in a well
RU47957U1 (en) * 2005-02-09 2005-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "БурКан" PACKER-COUPLING
RU2457315C1 (en) * 2011-02-22 2012-07-27 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Continuous hydraulic packer
RU2592591C1 (en) * 2015-03-16 2016-07-27 Владимир Иванович Ванифатьев Device for cup cementation of well

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5348089A (en) * 1993-08-17 1994-09-20 Halliburton Company Method and apparatus for the multiple stage cementing of a casing string in a well
RU47957U1 (en) * 2005-02-09 2005-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "БурКан" PACKER-COUPLING
RU2457315C1 (en) * 2011-02-22 2012-07-27 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Continuous hydraulic packer
RU2592591C1 (en) * 2015-03-16 2016-07-27 Владимир Иванович Ванифатьев Device for cup cementation of well

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ABRAMOV A. A. et al. Step cementing of casing strings, Overview, Drilling Series, vol. 7, Moscow, VNIIOENG, 1983, p. 6-7. *
АБРАМОВ А. А. и др. Ступенчатое цементирование обсадных колонн, Обзорная информация, Серия Бурение, вып. 7, Москва, ВНИИОЭНГ, 1983, с. 6-7. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113482569A (en) * 2021-07-16 2021-10-08 常州大学 Multistage disconnect-type grout leaking stoppage instrument

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4519456A (en) Continuous flow perforation washing tool and method
US5641021A (en) Well casing fill apparatus and method
US5443117A (en) Frac pack flow sub
US11293253B2 (en) Dual sub-surface release plug with bypass for small diameter liners
US10781674B2 (en) Liner conveyed compliant screen system
US20160215581A1 (en) Method and apparatus for well completion
US9587456B2 (en) Packer setting method using disintegrating plug
RU2741882C1 (en) Method for multi-stage cuff cementing of wells
US4600056A (en) Method and apparatus for completing well
US7044227B2 (en) Subsea well injection and monitoring system
US11319786B2 (en) Controlled ESP discharge system preventing gas lock
US1834946A (en) Method and apparatus for operating wells
CA2540990C (en) Method and tool for placing a well bore liner
RU2321726C1 (en) Casing pipe cementing collar
RU2300668C2 (en) Pumping block for well operation (variants)
RU2661935C1 (en) Method of conducting water-insulating works in the extracting well, excluding the water oil deposit
RU2777032C1 (en) Set of equipment for multi-stage hydraulic fracturing
RU2065948C1 (en) Method and device for initiating inflow from stratum
RU2165516C1 (en) Process of termination of construction of wells and gear for its implementation
US3171481A (en) Method of multiple string open hole cementing including the step of sealing off the annulus
RU2775628C1 (en) Method for completing a horizontal sidetrack borehole followed by multi-stage hydraulic fracturing
RU2599751C1 (en) Assembly for gravel packing by "from-toe-to-heel" method and by reverse circulation of excess suspension as per john p.broussard and christopher a.hall method
RU228131U1 (en) DEVICE FOR SELECTIVE TREATMENT OF THE BOTTOMHOLE ZONE
EP3580425B1 (en) Downhole operations
RU2713819C1 (en) Bottom-hole fluid flow switch in well for various operating modes (embodiments)