Результат интеллектуальной деятельности: Способ строительства скважины с зонами осложнений

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам строительства скважин при бурении интервалов с зонами осложнений.

Известен способ установки профильного перекрывателя в скважине (Нефтяное хозяйство. - 1982. - №4 - С. 26-28), включающий сварку стыков секций профильных труб, спуск перекрывателя в зону интенсивного поглощения так, чтобы верхний и нижний концы перекрывателя, имеющие цилиндрические участки, находились в устойчивых породах на длине 3-4 м, выправление перекрывателя давлением и развальцовывание до плотного прижатия его к стенкам предварительно расширенного интервала скважины.

Недостатками известного способа являются:

- длительный период времени до перекрытия интервала с неустойчивыми глинистыми породами, связанный с расширением ствола скважины и обязательным проведением кавернометрии после расширения, так как после вскрытия интервала с неустойчивыми глинистыми породами его необходимо как можно быстрее перекрыть, в противном случае глинистые породы, насыщаясь фильтратом бурового раствора, выдавливаются в ствол скважины, заклинивая инструмент;

- наличие цилиндрических участков, которые при установке перекрывателя необходимо расширять механическим способом, что ведет к дополнительной спуско-подъемной операции и использованию дополнительного оборудования - развальцевателя;

- наличие переходных участков от цилиндра к профилю с очень жесткими локальными зонами, при развальцовывании которых происходит износ или возможно разрушение развальцевателя.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ проходки неустойчивых пород при бурении скважины (патент РФ №2344263, МПК Е21В 7/00, опубл. Бюл. №2 от 20.01.2009 г.), включающий углубление скважины в интервале пласта с неустойчивыми породами и укрепление стенок скважины в указанном интервале профильными перекрывателями, при этом углубление интервала с неустойчивыми породами и укрепление стенок скважины производят последовательными участками, причем длину участка выбирают такой, чтобы не произошел обвал неустойчивых пород за время подъема долота и установки профильного перекрывателя, при этом установку профильных перекрывателей производят с перекрытием внахлест с последовательным уменьшением внутреннего диаметра устанавливаемых профильных перекрывателей в рабочем положении при углублении с расширением ствола скважины на первом участке интервала пласта или встык при последовательном углублении с расширением всех участков ствола скважины.

Основными недостатками этого способа являются:

- длительный период времени до перекрытия интервала с неустойчивыми глинистыми породами, связанный с расширением ствола скважины и обязательным проведением кавернометрии после расширения, так как после вскрытия интервала с неустойчивыми глинистыми породами его необходимо как можно быстрее перекрыть, в противном случае глинистые породы, насыщаясь фильтратом бурового раствора, выдавливаются в ствол скважины, заклинивая инструмент;

- при установке перекрывателей встык в интервалах зон осложнений не обеспечивается герметичное соединение между установленными перекрывателями из-за значительного увеличения зазора между установленными перекрывателями при их развальцовке.

Техническими задачами изобретения являются повышение надежности изоляции зон осложнений, а также значительное сокращение времени на строительство скважины, как следствие, сокращение материальных затрат за счет значительного сокращения времени на установку перекрывателей без расширения ствола скважины и кавернометрии.

Технические задачи решаются способом строительства скважины с зонами осложнений, включающим вскрытие скважины в интервалах ствола скважины с зонами осложнений и укрепление стенок скважины профильными перекрывателями последовательно участками с уменьшением внутреннего диаметра установленных профильных перекрывателей.

Новым является то, что участки вскрытия выбирают в разных интервалах ствола скважины с зонами осложнений и перекрывают профильным перекрывателем полностью за одну спуско-подъемную операцию, причем перекрыватели устанавливают с интервалом между собой, а после нижнего перекрывателя бурят ствол скважины диаметром, позволяющим установить эксплуатационную колонну требуемого диаметра, при этом первый участок вскрытия ниже кондуктора выполняют максимально возможным диаметром долота. Профильный перекрыватель устанавливают в скважине сразу после вскрытия зоны осложнения до насыщения фильтратом бурового раствора неустойчивых пород, для чего расширение ствола скважины и кавернометрию не проводят, а толщину стенки профильных перекрывателей выбирают из условия воздействия на эти перекрыватели внутреннего и наружного давлений.

На фигуре показана конструкция скважины.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

При определении конструкции скважины, исходя из требуемого диаметра эксплуатационной колонны и количества прогнозируемых зон осложнений, определяемых из опыта бурения соседних скважин и (или) геологических исследований, зная размеры применяемых перекрывателей, выбираем необходимые диаметры долот. Бурение из-под кондуктора 1 внутренним диаметром d осуществляют долотом, максимально возможного диаметра d1 (обычно на 0,5-2% меньше внутреннего диаметра кондуктора). Бурение долотом диаметром d1 ведут до зоны осложнения 2. Сразу после вскрытия зоны спускают перекрыватель 3 и устанавливают его за одну спуско-подъемную операцию, до насыщения фильтратом бурового раствора неустойчивых пород, для чего расширение ствола скважины и кавернометрию не проводят. При этом толщину стенки перекрывателя 3 выбирают из условия воздействия на перекрыватель внутреннего и наружного давлений. После установки перекрывателя 3 бурение ведут долотом диаметром d2, который незначительно меньше (обычно на 0,5-2%) диаметра установленного перекрывателя 3, до следующей зоны осложнений 4. При этом после вскрытия следующей зоны осложнения 4 ее также перекрывают перекрывателем 5 с уменьшением диаметра на толщину двух стенок перекрывателя 5, а бурение продолжают долотом незначительно меньше (обычно на 0,5-2%) внутреннего диаметра d3 нижнего установленного перекрывателя 5 до проектного забоя. После чего производят спуск эксплуатационной колонны 6 необходимого диаметра.

Пример осуществления способа.

Исходя из требуемого диаметра эксплуатационной колонны 146,1 мм и двух прогнозируемых зон осложнений, из-под кондуктора 1 диаметром 245 мм с толщиной стенки 8-9 мм бурение ведут долотом диаметром 222,3 мм до зоны осложнения 2. После вскрытия зоны осложнения 2 производят установку перекрывателя 3 с толщиной стенки 7 мм за одну спуско-подъемную операцию до насыщения фильтратом бурового раствора неустойчивых пород, для чего расширение ствола скважины и кавернометрию не проводят. При этом внутренний диаметр перекрывателя 3 составляет 208 мм. Далее бурение ведут долотом диаметром 206 мм до вскрытия следующей зоны осложнения 4, после чего производят спуск перекрывателя 5 с толщиной стенки 7 мм за одну спуско-подъемную операцию, также, до насыщения фильтратом бурового раствора неустойчивых пород. При этом внутренний диаметр перекрывателя 5 составляет 192 мм. Далее бурение ведут долотом диаметром 190,5 мм до проектного забоя. После чего производят спуск эксплуатационной колонны 6 муфтовой диаметром 146,1 мм или безмуфтовой диаметром 168,3 мм.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить надежность изоляции зон осложнений, а так же значительно сократить время на строительство скважины и как следствие, сократить материальные затраты за счет значительного сокращения времени на установку перекрывателей без расширения ствола скважины и кавернометрии.