Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ

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

Известен способ эксплуатации скважины, включающий бурение скважины по заданному профилю и спуск обсадных колонн различных типов, включая потайную перфорированную вне скважины. Осуществляют крепление их съемными якорями. Изолируют их в скважине предварительной закачкой термостойкой, седиментационно устойчивой, высокоструктурированной, антикоррозийной, вязкопластичной жидкостью-гидрозатвором в совокупности с герметичным разделителем среды. Эксплуатационную колонку не перфорируют, крепят на устье за предыдущую колонну с дополнительным усилием от выдавливания из скважины весом столба жидкости-гидрозатвора, действующего на герметичный разделитель среды от устья скважины. Герметичный разделитель среды размещают в потайной перфорированной колонне над кровлей продуктивного пласта. В ее торце размещают центратор на роликах с гидромониторным соплом для размыва осадков и компенсации гидрогазоударов со стороны продуктивного пласта. Контроль и управление затрубными, межтрубными и трубными пространствами осуществляют циркуляцией жидкости-гидрозатвора через гидравлические клапаны, датчики контроля среды, установленные над герметичными разделителями среди всех колонн. Приводят в транспортное положение съемные якоря с герметичными разделителями. После предварительной циркуляции жидкости-гидрозатвора поочередно полностью извлекают и полностью заменяют трубные конструкции колонн с их оснасткой (Патент РФ №2139413, опубл. 1999.10.10).

Известный способ сложен, требует больших затрат на бурение, конструкция скважины металлоемкая. Бурение скважины по данному способу с прохождением зон прихвата бурового инструмента и поглощения бурового раствора вызывает значительные трудности или даже становится невозможным.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 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 вязко-пластичной 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 (Патент РФ №2320849, опубл. 27.03.2008 - прототип).

Известный способ сложен, применение гидрозатвора не позволяет создать надежную конструкцию скважины из-за подверженности гидрозатвора размыванию из зон притока и выдавливанию в зоны ухода жидкости. Способ не решает вопроса о прихватах бурового инструмента в зонах прихвата, а предотвращение поглощения бурового раствора в зонах поглощения носит временный характер.

В предложенном изобретении решается задача строительства скважины в условиях, осложненных зонами прихвата бурового инструмента.

Задача решается тем, что в способе строительства скважины, включающем бурение направления, кондуктора и основного ствола скважины, спуск и крепление обсадных и эксплуатационных колонн, согласно изобретению направление бурят долотом диаметром 490 мм с применением глинистого бурового раствора плотностью 1,12-1,20 кг/м³, бурение кондуктора проводят в два этапа, вначале бурят промкондуктор долотом диаметром 393,7 мм с применением в качестве бурового раствора минерализованной воды плотностью 1,16-1,20 г/см³, при бурении под промкондуктор каждые 12 м выполняют шаблонировку, заключающуюся в подъеме и спуске долота с вращением и промывкой, а при проявлении эффекта прихвата выполняют проработку интервала прихвата, для чего прокачивают минерализованную воду и вращающимся долотом проходят 2-4 раза интервал зоны прихвата, на втором этапе после бурения промкондуктора бурят кондуктор долотом диаметром 295,3 мм, а после обсаживания и крепления кондуктора бурят основной ствол скважины долотом диаметром 215,9 мм.

Сущность изобретения

При строительстве скважин встречаются зоны, в которых стенки пробуренной скважины прихватывают элементы подземной компоновки (долото), что делает невозможным дальнейшее бурение, а извлечение компоновки из скважины представляет значительные трудности. Существующие технические решения не решают эту проблему, а если и решают, то лишь частично. В предложенном способе решается задача строительства скважины в условиях, осложненных зонами прихвата бурового инструмента. Задача решается следующим образом.

При строительстве скважины бурят направление до глубины 40-50 м долотом диаметром 490 мм с применением глинистого бурового раствора плотностью 1,12-1,20 кг/м³. Долото столь большого диаметра применяют для обеспечения возможности размещения в скважине промкондуктора. Проводят спуск и цементирование (крепление) обсадной колонны труб в направлении.

Через направление бурят кондуктор, состоящий из двух частей: промкондуктора и собственно кондуктора.

Вначале бурят промкондуктор до глубины порядка 250 м долотом диаметром 393,7 мм с применением в качестве бурового раствора минерализованной воды плотностью 1,16-1,20 г/см³. Промкондуктор предназначен для перекрытия зоны прихвата, в основном, расположенной на глубинах от 75 до 120 м. При бурении под промкондуктор каждые 12 м выполняют шаблонировку, заключающуюся в подъеме и спуске долота с вращением и промывкой минерализованной водой, а при проявлении эффекта прихвата выполняют проработку интервала прихвата, для чего прокачивают минерализованную воду и вращающимся долотом проходят интервал зоны прихвата до ликвидации эффекта прихвата. Применение минерализованной воды способствует снижению или полной ликвидации эффекта прихвата. По-видимому, минерализованная вода предотвращает выпучивание породы в зоне прихвата или сводит выпучивание к минимуму. После бурения промкондуктора спускают колонну обсадных труб и цементируют (крепят) затрубное пространство.

Через промкондуктор бурят кондуктор до глубины порядка 500 м долотом диаметром 295,3 мм, спускают колонну обсадных труб и цементируют (крепят) затрубное пространство.

Через кондуктор бурят основной ствол скважины долотом диаметром 215,9 мм до проектной отметки, спускают и цементируют (крепят) колонну эксплуатационных труб.

В результате удается пройти зону прихвата и обеспечить дальнейшее бурение скважины без осложнений прихватами.

Пример конкретного выполнения

Выполняют строительство нефтедобывающей скважины.

Бурят направление до глубины 45 м долотом диаметром 490 мм с применением глинистого бурового раствора плотностью 1,18 кг/м³. Проводят спуск и цементирование обсадной колонны труб в направлении.

Через направление бурят промкондуктор долотом диаметром 393,7 мм с применением в качестве бурового раствора минерализованной воды плотностью 1,18 г/см³. При бурении под промкондуктор каждые 12 м выполняют шаблонировку. Начиная с глубины 75 м проявляется эффект прихвата. Каждые 12 м выполняют проработку интервала прихвата, для чего прокачивают минерализованную воду и вращающимся долотом проходят интервал 12 м до ликвидации эффекта прихвата. После глубины 120 м эффект прихвата не проявляется. Бурят промкондуктор до глубины 250 м без шаблонировки и проработки. После бурения промкондуктора спускают колонну обсадных труб и цементируют затрубное пространство.

Через промкондуктор бурят кондуктор до глубины 500 м долотом диаметром 295,3 мм, спускают колонну обсадных труб и цементируют (крепят) затрубное пространство.

Через кондуктор бурят основной ствол скважины долотом диаметром 215,9 мм до проектной отметки 1700 м, спускают и цементируют колонну эксплуатационных труб.

Бурение скважины не сопровождается прихватами компоновки для бурения. Применение способа бурения по прототипу или прочим техническим решениям с применением вместо минерализованной воды глинистых буровых или прочих растворов, а также бурение без шаблонировки и проработки приводит к возникновению прихватов компоновки для бурения, потере инструментов, а иногда и к ликвидации ствола скважины и бурению скважины-дублера.

Применение предложенного способа позволит решить задачу строительства скважины в условиях, осложненных зонами прихвата бурового инструмента.