Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОН ОСЛОЖНЕНИЙ В СКВАЖИНЕ ПРОФИЛЬНЫМ ПЕРЕКРЫВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к бурению и капитальному ремонту скважин, и предназначено для изоляции зон осложнений установкой профильных перекрывателей в скважине.

Известен «Способ установки профильного перекрывателя в скважине» (а.с. №907220, Е21В 33/12, опубл. БИ №7 от 23.02.1982 г.), включающий свинчивание секций профильных труб, спуск их в скважину и выправление их давлением, при этом цилиндрические концы перекрывателя перед свинчиванием осаживают до диаметра описанной окружности профильной части и после выправления перекрывателя участки соединения секций увеличивают до диаметра скважины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является «Способ изоляции зон осложнений в скважине профильными перекрывателями»» (а.с. №1679030, Е21В 33/13, опубл. БИ №35 от 23.09.1991 г.), включающий выправление его в скважине внутренним давлением и калибровку внутреннего диаметра развальцевателем, при этом на участке профильного перекрывателя, установленного против зоны поглощения, выше и ниже последней размещают разобщающий пакерующий элемент, а калибровку внутреннего диаметра этого участка осуществляют до диаметра, на 3-5% превышающего исходный.

Недостатками данных способов являются:

- большие затраты времени при установке профильного перекрывателя для получения внутренней цилиндрической поверхности, так как необходимо использовать при развальцовке незначительную продольную подачу;

- ослабление стенок профильного перекрывателя из-за большого числа радиальных воздействий переменной величины, возникающих при малой подаче развальцевателя, на перекрыватель, что может привести к «усталости» (то есть к ослаблению связей в кристаллической решетке) металла;

- необходимость использования в дальнейшем больших радиальных усилий для фиксации скважинного оборудования в пределах профильного перекрывателя из-за гладкости, в виду «прикатанности» развальцевателем, стенок профильного перекрывателя после его установки в скважине.

Технической задачей способа при использовании уже имеющегося в наличии инструмента для калибровки является:

- снижение времени, затрачиваемого на установку профильного перекрывателя;

- повышение прочности стенок профильного перекрывателя после установки его в скважине из-за снижения количества радиальных нагрузок переменной величины при развальцовке;

- снижение нагрузок при установке скважинного оборудования в пределах профильного перекрывателя после установки его в скважине.

Техническая задача решается способом изоляции зон осложнений в скважине профильным перекрывателем, оснащенным концевыми пакерующими элементами, включающим спуск его в скважину, установку против зоны осложнения, выправление давлением и калибровку внутренней поверхности развальцевателем до прижатия к стенкам скважины.

Новым является то, что при калибровке выбирают продольную подачу развальцевателя так, чтобы на внутренней поверхности калибруемого профильного перекрывателя образовались небольшие углубления в виде одно- или многозаходной спирали по всей длине профильного перекрывателя.

На чертеже изображена схема установки профильного перекрывателя во время развальцовки.

Для реализации способа изоляции зон осложнений (не показан) с аномально высоким давлением в скважине 1 профильным перекрывателем 2, оснащенным концевыми пакерующими элементами (не показаны), выполняют следующие операции. Определяют интервал зоны осложнения (не показан), собирают профильный перекрыватель 2 длиной, превосходящий величину интервала зоны осложнения, после чего спускают его в скважину 1 на колонне труб 3. Устанавливают спущенный профильный перекрыватель 2 против зоны осложнения и выправляют давлением (10-16 МПа). Далее калибруют внутреннюю поверхность диаметром D профильного перекрывателя 2 развальцевателем 4 до прижатия его к стенкам скважины 1. При калибровке выбирают продольную подачу развальцевателя 4 так, чтобы на внутренней поверхности калибруемого профильного перекрывателя образовались небольшие углубления 5 в виде одно- или многозаходной спирали по всей длине профильного перекрывателя 2.

Пример конкретного выполнения.

В процессе бурения скважины 1 долотом диаметром 215,9 вскрыта зона осложнения - поглощающий пласт (12 МПа - определен геофизическими исследованиями) в интервале 1738-1742 м. После чего на устье скважины 1 был собран профильный перекрыватель 2 с пакерующими элементами на концах длиной 9,4 м и спущен на колонне буровых труб 3 с развальцевателем 4 на конце в скважину 1 до установки напротив интервала зоны осложнения с перекрытием сверху и снизу (не показано). Далее создали избыточное давление внутри профильного перекрывателя до его выправления. Затем калибровали внутренний диаметр D профильного перекрывателя 2 развальцевателем 4 с продольной его подачей 10-16 мм наоборот развальцевателя 4 (обычно 4-8 мм/об) до прижатия его к стенкам скважины 1. В результате чего на внутренней поверхности калибруемого профильного перекрывателя 2 образовались небольшие углубления 5 в виде однозаходной спирали по всей длине профильного перекрывателя 2. Время на установку профильного перекрывателя 2 сократилось примерно в 2 раза, а наличие выступов 6 между углублениями 5 играют роль «ребер жесткости». Геофизические исследования показали герметичность установленного профильного перекрывателя 2 в скважине 1.

При дальнейшем бурении скважины 1 на глубине 2334 м был вскрыт пласт мощностью 5 м с аномально высоким пластовым давлением (12 МПа), было принято решение об его изоляции ниже установленного профильного перекрывателя 2. Для чего в этот пласт и в скважину 1 ниже профильного перекрывателя 2 закачали кольматирующий состав (раствор цемента), а в районе профильного перекрывателя 2 установили пакер (не показан). Геофизические исследования показали герметичность и стабильность (расположение без продольного смещения) установленного в скважине 1 пакера, причем усилие посадки было в 1,5 раза ниже, чем у устанавливающихся ранее в подобных случаях пакеров для исключения их продольного перемещения.

Стендовые испытания показали, что использование такого способа установки профильных перекрывателей 2 позволяет повысить прочность (примерно в 1,15-1,2 раза) металла (сталь 10), использующегося при изготовлении профильных перекрывателей 2, из-за меньшего количества равнопеременных воздействий при калибровке. Стендовые испытания также показали, что использование этого позволяет повысить прочность (примерно в 1,1-1,2 раза) стенок профильного перекрывателя 2 из-за наличия «ребер жесткости».

Предлагаемый способ прост в применении из-за использования уже имеющегося инструмента для калибровки, экономичен из-за снижения времени на установку профильного перекрывателя, надежен из-за стабильности металла, наличия «ребер жесткости» после установки профильного перекрывателя и позволяет снизить нагрузки, необходимые для установки скважинного оборудования в пределах профильного перекрывателя, после его установки в скважине.