ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Известно, что высокоминерализованные гидротермальные воды большинства месторождений содержат сероводород и углекислый газ, которыепри наличии растягивающих напряжений вызывают хрупкое разрушениеобсадных труб растрескиванием.

Кроме того, если в начальный период разбуривания месторождения сероводород не обнаруживается, то со временем в результате зараженияпластовых вод сульфатредуцирующими бактериями отмечается появление,а затем и увеличение содержания сероводорода.

Разработан способ предупреждения сульфидного разрушения обсад­ных колонн гидротермальных скважин путем обеспечения сжимающихнапряжений в трубах при транспортировании по ним флюида, содержащегосероводород и углекислый газ.

Известно, что термические напряжения в колонне возникают толькопосле того, как она теряет возможность свободно перемещаться. Зацемен­тированная обсадная колонна теряет подвижность при схватывании тампонажного раствора в процессе ОЗЦ. Поэтому перепад температур, фор­мирующий напряжения сжатия будет определяться как разность между тем­пературой обсадной колонны при транспортировании теплоносителя и схва­тывании тампонажного раствора. Для этого в каждом сечении обсадной колонны был получен перепад температу­ры, обеспечивающий напряжение сжатия, превышающее растягивающеенапряжение от веса обсадных труб, расположенных ниже рассматриваемо­го сечения.

Гораздо легче добиться повышения перепада температу­ры, понизив температуру обсадной колонны на момент схватывания тампонажного раствора. Реализовать такой подход можно, цементируя обсаднуюколонну с помощью труб малого диаметра и охлаждая ее во время ОЗЦпутем создания циркуляции жидкости по этим трубам и межтрубному про­странству в режиме, обеспечивающем превышение напряжений сжатия наднапряжениями растяжения от собственного веса колонны. Под режимомподразумевается температура закачиваемой жидкости и ее расход.

Этот способ применим при спуске обсадных колонн от устья дозабоя, секциями и хвостовиками. Если параметры режима циркуляции выходят за пределы технических и технологических ограничений (воз­можностей), то предлагается цементировать обсадную колонну с по­мощью труб малого диаметра и охлаждать ее во время ОЗЦ путем создания циркуляции жидкости по этим трубам и межтрубному пространству в режиме, обеспечивающем сжатие труб при эксплуатации скважины.

Данный способ может применяться только в случае спуска обсадной колонны в один прием от устья до забоя.

Цементирование и охлаждение обсадной колонны при отсутствии ограничений на температуру в стволе скважины предлагается осуществлять последующей схеме.

В скважину спускается обсадная колонна, оснащенная в нижней частитарельчатым обратным клапаном и посадочным седлом, выполненным излегкоразбуриваемого материала. Затем в обсадную колонну спускают, недоходя 0,5-1,0 м до посадочного седла, колонну труб малого диаметра сответным заглушенным концом и выполненными над ним промывочнымиотверстиями. После этого закрывают межтрубное пространство,промывают скважину и закачивают расчетное количество тампонажногораствора и продавочной жидкости. Тампонажный раствор движется по тру­бам малого диаметра, через башмак обсадной колонны и затрубное про­странство к устью скважины. После окончания закачки продавочной жидкости опускают колонну труб малого диаметра с разгрузкой на посадочноеседло на 4-5 т, перекрывая жидкости путь в затрубное пространство и пре­дупреждая обратный переток тампонажного раствора в случае выхода изстроя обратного клапана. Затем, открывают межтрубное пространство иобеспечивают циркуляцию охлаждающей жидкости в расчетном режимечерез трубы малого диаметра и межтрубное пространство к устью скважи­ны.Для скважин, в стволе которых температура не превышает 1500С, предлагается схема цементирования и охлаждения обсадных колонн, позволяющая контролировать процесс цементирования и обеспечивающая самозаполнение колонны при ее спуске.

Предложенный способ цементирования и охлаждения обсадных колоннгидротермальных скважин позволяет снизить напряжение в обсадных трубах в цементной оболочке, а также улучшить качество и сцепление цементного камня с обсадными трубами за счет стабилизации температуры в сква­жине в период ОЗЦ на относительно низком уровне.