Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ МАЛОГО ДИАМЕТРА

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины малого диаметра в сложных геологических условиях.

Известен способ строительства, эксплуатации, консервации и ликвидации скважины, включающий бурение ствола скважины с заданным направлением, спуск и крепление нескольких обсадных колонн, включая последнюю - "хвостовик", малогабаритную эксплуатационную колонну и закачку активного изоляционного материала - гидрозатвора. Первую обсадную колонну спускают, крепят крепящим узлом и изолируют близким к вязкопластичной массе гидрозатвором, скважину углубляют, закачивают гидрозатвор, получаемый из бурового раствора при добавлении вяжущих и нейтрализующих реагентов при помощи малогабаритного устройства - узла приготовления и закачки цементного раствора до требуемых параметров в зависимости от устойчивости и проницаемости пройденных горных пород, спускают следующую очередную, по меньшей мере, одну обсадную колонну, крепят ее снизу крепящим узлом, а последнюю обсадную колонну, нижний конец которой вне скважины перфорирован и оборудован фильтром грубой очистки, спускают выше водонефтяного контура и крепят крепящим узлом выше кровли продуктивного пласта, в последнюю очередь спускают, предварительно закачав гидрозатвор, малогабаритную эксплуатационную колонну, оборудованную пакером с якорем и фильтром средней очистки, устанавливают пакер над продуктивным пластом и вызывают приток свабированием, скважину эксплуатируют, а затем при необходимости консервируют и/или ликвидируют (Номер публикации 2005123568, опубл. 2007.01.02).

Известный способ требует больших затрат на бурение, конструкция скважины металлоемкая.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ строительства скважины малого диаметра, включающий бурение ствола скважины с заданным направлением, спуск и крепление нескольких обсадных колонн. Первую часть ствола скважины - направление бурят долотом диаметром 245-296 мм, вторую часть - кондуктор бурят долотом диаметром 178-216 мм, третью часть бурят долотом диаметром 144-156 мм, четвертую часть бурят долотом диаметром 93-114 мм, в качестве бурового раствора используют техническую воду плотностью 1,00-1,09 кг/м³, обогащенную при бурении твердыми взвешенными частицами выбуренной породы, расход и давление технической воды задают превышающими поглощение технической воды зонами поглощений, вскрытие продуктивного интервала ведут с использованием технической воды с добавкой смеси поверхностно-активных веществ марки МЛ-81Б в количестве 1-3%, после бурения ствол скважины от забоя до устья или до зоны поглощения заполняют глинистым раствором плотностью 1,12-1,16 кг/м³ проводят каротажные исследования, спускают компоновку для бурения, прокачивают техническую воду и вращающимся долотом проходят 2-4 раза интервал продуктивного пласта со скоростью 20-30 м/час, спускают эксплуатационную колонну и цементируют заколонное пространство скважины, при этом в качестве эксплуатационной колонны в первой части используют колонну с наружным диаметром 245 мм, во второй части - с диаметром 178 мм, в третьей части - с диаметром 114 мм, в четвертой части - с диаметром 102 мм, обеспечивая толщину стенки цементного кольца не менее 19 мм. При наличии зоны поглощений цементирование проводят в направлении от забоя до зоны поглощения и от устья до зоны поглощения (Патент РФ №2393320, опубл. 27.06.2010 г. - прототип).

За счет малого диаметра скважины известный способ требует меньших затрат на бурение, конструкция скважины менее металлоемкая. Однако способ не предусматривает строительство скважины в сложных геологических условиях.

В предложенном изобретении решается задача строительства скважины малого диаметра в сложных геологических условиях.

Задача решается тем, что в способе строительства скважины малого диаметра, включающем бурение, обсаживание и крепление направления, кондуктора и эксплуатационной колонны, согласно изобретению, при бурении эксплуатационной колонны бурят скважину на естественной водной суспензии (ЕВС), при вскрытии изливающего пласта переходят на раствор с плотностью, предотвращающей излив пластовой жидкости, а при вскрытии пласта с полным уходом бурового раствора переходят на ЕВС с сохранением объема бурового раствора в верхней части скважины над пластом с полным уходом бурового раствора, по мере углубления скважины, уменьшения объема бурового раствора в верхней части скважины и появления на устье скважины пульсирующего изменения уровня и перелива скважинной жидкости дополняют объем бурового раствора в верхнюю часть скважины до исключения пульсаций и перелива.

Сущность изобретения

Строительство скважины малого диаметра позволяет снизить затраты на строительство при сохранении дебита или приемистости скважины. Однако малый диаметр накладывает ограничения на возможности строительства скважины в сложных геологических условиях, когда при бурении на некоторых горизонтах встречаются изливающие пласты и поглощением промывочной жидкости или бурового раствора вплоть до его полного ухода. Малый диаметр ствола скважины накладывает ограничения на применение традиционных мероприятий для изоляции сложных пластов, а иногда делает строительство скважины малого диаметра невозможным. В предложенном изобретении решается задача строительства скважины малого диаметра в сложных геологических условиях. Задача решается следующим образом.

При строительстве скважины малого диаметра проводят бурение, обсаживание и крепление направления, кондуктора и эксплуатационной колонны. Используют долота и обсадные трубы малых диаметров. Например, при бурении под эксплуатационную колонну используют долота диаметром 155,6 мм, после бурения до проектной отметки спускают эксплуатационную колонну диаметром 114 мм (4 дюйма) и цементируют заколонное пространство.

Столь малые диаметры позволяют ускорить и удешевить строительство скважины, но они зачастую делают невозможным применение в данных условиях мероприятий по строительству скважины классических диаметров. Особенно остро стоит вопрос о проводке ствола скважины через изливающие пласты и пласты с поглощением промывочной жидкости или бурового раствора вплоть до его полного ухода.

Зоны осложнений типа поглощающих пластов или зон полного ухода жидкости в основном встречаются при бурении под эксплуатационную колонну. При бурении эксплуатационной колонны в качестве промывочной жидкости используют ЕВС, представляющую собой воду с примесями частиц выбуренной породы. Воду отстаивают в амбарах, но какая-то часть частиц породы остается в воде в виде взвесей. Такую жидкость называют ЕВС. При вскрытии изливающего пласта, т.е. водонасыщенного пласта с высоким давлением переходят от ЕВС на раствор с плотностью, предотвращающей излив пластовой жидкости. В каждом конкретном случае этот раствор имеет свою плотность, однако обобщая данные бурения можно сказать, что это как правило раствор с плотностью порядка 1,25-1,35 г/см³. Далее скважину бурят на таком растворе. При вскрытии пласта с полным уходом бурового раствора переходят на ЕВС с сохранением объема бурового раствора в верхней части скважины над пластом с полным уходом бурового раствора. При этом весь объем ЕВС закачивают в зону полного ухода жидкости. По мере углубления скважины происходит постепенное уменьшение объема бурового раствора в верхней части скважины и появления на устье скважины пульсирующего изменения уровня скважинной жидкости и перелива скважинной жидкости. Дополняют объем бурового раствора в верхнюю часть скважины до исключения пульсаций и перелива. Добуривают скважину до проектной отметки, обсаживают и крепят, т.е. цементируют затрубное пространство. В результате удается построить скважину малого диаметра в осложненных геологических условиях.

Пример конкретного выполнения

Строят скважину малого диаметра. Первую часть ствола скважины - направление бурят долотом диаметром 296 мм, обсаживают колонной диаметром 245 мм, цементируют затрубное пространство. Вторую часть - кондуктор бурят долотом диаметром 216 мм, обсаживают колонной диаметром 178 мм, цементируют затрубное пространство. Третью часть - под эксплуатационную колонну бурят долотом диаметром 144-156 мм, обсаживают эксплуатационной колонной диаметром 114 мм, цементируют затрубное пространство. В качестве бурового раствора используют ЕВС т.е. естественную водную суспензию, представляющую собой техническую воду плотностью 1,00-1,09 кг/м³, обогащенную при бурении твердыми взвешенными частицами выбуренной породы. При бурении эксплуатационной колонны вскрывают изливающий пласт на глубинах 700-800 м. Переходят на раствор с плотностью, предотвращающей излив пластовой жидкости, равной 1,25 г/см³. Продолжают бурение скважины на буровом растворе плотностью 1,25 г/см³. Вскрывают поглощающий пласт с полным уходом бурового раствора на глубинах 750-850 м. Переходят на ЕВС с сохранением объема бурового раствора в верхней части скважины над пластом с полным уходом бурового раствора. Весь объем ЕВС направляют в поглощающий пласт, т.е. в зону полного ухода. По мере углубления скважины, уменьшения объема бурового раствора в верхней части скважины и появления на устье скважины пульсирующего изменения уровня и перелива скважинной жидкости дополняют буровой раствор плотностью 1,25 г/см³ в верхнюю затрубную часть скважины, достигая уровня поглощающего пласта. Пульсации и переливы устранены. При цементировании затрубного пространства эксплуатационной колонны цементирование проводят в направлении от забоя до зоны поглощения и от устья до зоны поглощения.

В результате построена скважина малого диаметра в осложненных геологических условиях.

Применение предложенного способа позволит решить задачу строительства скважины малого диаметра в сложных геологических условиях.