Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины.

Известен способ проходки неустойчивых глинистых пород при бурении нефтяных и газовых скважин, например глинистых сланцев, включающий углубление скважины долотом в интервале пласта с неустойчивыми глинистыми породами с использованием вязкопластичной промывочной жидкости в ламинарном режиме течения в кольцевом канале ствола скважины. Для обеспечения гарантированного ламинарного режима течения в кольцевом канале ствола скважины, следовательно, и проходки долотом упомянутого выше интервала без кавернообразования расход промывочной жидкости выбирают на 20-30% меньше критического расхода, при котором происходит смена ламинарного режима к турбулентному, при этом вязкопластичную промывочную жидкость выбирают с минимально возможной фильтроотдачей (патент РФ №2256762, опубл. 20.07.2005).

Недостатком известного способа является трудность определения критического расхода и поддержания ламинарного режима течения в кольцевом канале ствола скважины. Все это приводит к невоспроизводимости ламинарного режима, турбулизации потока промывочной жидкости, появлению кавернообразования и прихватам бурового инструмента при бурении скважины. Кроме того, применение ламинарного режима приводит к существенному замедлению скорости бурения скважины.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ строительства скважины, включающий бурение и крепление направления, кондуктора и промежуточной или эксплуатационной колонны. При бурении промежуточной или эксплуатационной колонны в качестве бурового раствора используют техническую воду, разбуривают зону осыпания породы и забуривают нижележащую зону с неосыпающимися породами, поднимают из скважины бурильную компоновку и спускают в скважину колонну бурильных труб с открытым концом, через скважину прокачивают глинистый буровой раствор, вытесняют глинистый буровой раствор на поверхность технической водой, вращают колонну бурильных труб и закачивают в колонну бурильных труб цементный раствор, при вхождении цементного раствора в затрубное пространство прекращают вращение и проводят расхаживание колонны бурильных труб на длину 10-14 м, продавливают цементный раствор технической водой той же плотности, что находится в скважине, в затрубное пространство до установления одинакового уровня в колонне бурильных труб и затрубном пространстве, поднимают из скважины колонну бурильных труб, проводят технологическую выдержку до схватывания цемента, разбуривают цементный мост той же бурильной компоновкой, которую применяли ранее, и продолжают строительство скважины до проектной отметки.

Недостатком известного способа является нерешенность вопроса строительства скважины, проходящей через две и более зоны осыпания породы.

В предложенном изобретении решается задача строительства скважины, проходящей через две и более зоны осыпания породы.

Задача решается тем, что в способе строительства скважины, включающем бурение ствола скважины, постановку цементного моста в зоне осыпания породы и проведение технологической выдержки на схватывание цемента, разбуривание цементного моста, продолжение бурения скважины, согласно изобретению разбуривают все зоны осыпания, последовательно снизу вверх устанавливают цементные мосты в интервалах осыпания, при установке цементного моста в нижнем интервале используют цементный материал с меньшей прочностью и большим временем схватывания, чем при установке цементного моста в верхнем интервале, между цементными мостами устанавливают мост из жидкости с плотностью 1,10-1,35 г/см³, а скорости схватывания цементных материалов подбирают из расчета одинаковой прочности цементного камня к моменту начала разбуривания каждого цементного моста.

Сущность изобретения

Нарушение устойчивости глинистых пород сопровождается, как известно, осложнениями ствола скважины, обвалами и кавернами. Наличие каверн, особенно между нефтяными и водоносными пластами, снижает качество их разобщения, является причиной притока воды при первичном освоении, а также причиной увеличения процента обводненности продукции пласта в процессе эксплуатации скважины. Каверны в основном образуются при проходке неустойчивых глинистых пород четвертичных отложений, верейского, тульского, бобриковского, кыновского, пашийского горизонтов за счет эрозионного разрушения турбулентным потоком промывочной жидкости. Частично эту проблему решают постановкой цементного моста и последующего его разбуривания. Однако простое перенесение такого опыта на бурение скважины через две и более зоны осыпания не приводит к успеху из-за разницы в сроках схватывания цементных мостов и их прочности к моменту их разбуривания. В предложенном изобретении решается задача строительства скважины, проходящей через две и более зоны осыпания породы.

Задача решается следующим образом.

Проводят бурение ствола скважины. При этом проходят две или более зоны осыпания породы. Как правило, это зоны в интервалах Верей-Баширского и Бобриковского горизонтов на абсолютных отметках 530-610 и 860-880 м соответственно. Интервал Бобриковского горизонта заполняют цементным раствором плотностью 1,62-1,65 г/см³. В состав цементного раствора вводят небольшое количество глины для снижения прочности цементного камня на 5-9%. Интервал скважины между Бобриковским и Верей-Баширским горизонтом заполняют водой с плотностью 1,10-1,35 г/см³. Интервал Верей-Баширского горизонта заполняют цементным раствором с ускорителем схватывания. В качестве ускорителя схватывания может применяться хлорид кальция, хлорид натрия, жидкое стекло. Количество ускорителя, а соответственно, скорость схватывания цементного раствора подбирают таким, чтобы прочность цементного камня в интервале Бобриковского и Вере-Баширского горизонтов была одинаковой к моменту начала разбуривания каждого цементного моста. Проводят технологическую выдержку для схватывания цемента в обоих мостах, разбуривают цементные мосты и продолжают бурение скважины до проектной отметки. Спускают эксплуатационную колонну и цементируют заколонное пространство.

В результате выполняют строительство скважины, проходящей через две и более зоны осыпания породы.

Пример конкретного выполнения

Выполняют строительство нефтедобывающей скважины. Проводят бурение ствола скважины. При этом проходят две зоны осыпания породы в интервалах Верей-Баширского и Бобриковского горизонтов на абсолютных отметках 530-610 и 860-880 м соответственно. Интервал Бобриковского горизонта заполняют цементным раствором плотностью 1,64 г/см³. В состав цементного раствора вводят480 кг глины для снижения прочности цементного камня на 8%. Интервал скважины между Бобриковским и Верей-Баширским горизонтом заполняют водой с плотностью 1,28 г/см³. Интервал Верей-Баширского горизонта заполняют цементным раствором с ускорителем схватывания - хлоридом калия в количестве 30 кг на 1 т цемента. При этом время схватывания и прочность цементного камня оказывается одинаковой к моменту начала разбуривания каждого цементного моста. Проводят технологическую выдержку для схватывания цемента в обоих мостах, разбуривают цементные мосты и продолжают бурение скважины до проектной отметки. Спускают эксплуатационную колонну и цементируют заколонное пространство.

В результате строительства скважины предотвращается осыпание породы при разбуривании нижележащих горизонтов, исключаются прихваты оборудования и аварийные ситуации.