СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ Российский патент 2005 года по МПК E21B21/14 

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

Известен способ проводки вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин в высокодепрессированных гранулярных коллекторах путем разбуривания пласта с использованием аэрированных промывочных жидкостей и регламентирования скорости проходки. В качестве аэрированной промывочной жидкости используют жидкость с плотностью 1,03-1,12 г/см³, степенью аэрации 0,03-0,07, обеспечивающую создание в процессе разбуривания в приствольной зоне блокирующего экрана из газожидкостной смеси с содержанием газовой фазы в количестве 0,5-0,6 об. долей порового пространства (патент РФ №2073091, опубл. 10.02.1997).

Известный способ обеспечивает создание в процессе разбуривания в приствольной зоне продуктивного пласта блокирующего экрана, уменьшает проникновение бурового раствора в продуктивный пласт и обеспечивает хорошие коллекторские свойства призабойной зоны продуктивного пласта.

Однако согласно известному способу такие же хорошие коллекторские свойства обеспечиваются и в пластах, в которых необходимы прямо противоположные свойства. Так, в обводненных пластах для изоляции водопритоков весьма желательна кольматация призабойной зоны буровым раствором и ухудшение коллекторских свойств.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ вскрытия продуктивного пласта на депрессии, включающий бурение скважины со вскрытием вышележащих, по отношению к продуктивному пласту, пластов на неаэрированном буровом растворе, и вскрытие продуктивного пласта с применением аэрированного бурового раствора плотностью, обеспечивающей по условиям бурения противовыбросовые мероприятия (патент РФ №2199646, опубл. 27.02.2003 - прототип).

Известный способ сложен в осуществлении, требует применения специфического оборудования и проведения исследований при бурении. Способ не обеспечивает избирательного воздействия на пласты в процессе вскрытия.

В изобретении решается задача избирательного воздействия на различные пласты при проводке скважины.

Задача решается тем, что в способе строительства скважины, включающем бурение скважины со вскрытием вышележащих, по отношению к продуктивному пласту, пластов на неаэрированном буровом растворе, и вскрытие продуктивного пласта с применением аэрированного бурового раствора плотностью, обеспечивающей по условиям бурения противовыбросовые мероприятия, согласно изобретению вскрытие вышележащих, по отношению к продуктивному пласту, пластов осуществляют на неаэрированном буровом растворе плотностью, большей, чем необходимо по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий, аэрированный буровой раствор применяют при вскрытии продуктивного пласта с установлением его плотности, минимально достаточной по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий, при этом используют полимерно-карбонатный буровой раствор и при подходе к продуктивному пласту переходят на аэрированный буровой раствор путем введения в используемый полимерно-карбонатный буровой раствор кальцинированной соды, поверхностно-активного вещества типа неонол и воздуха всасыванием из атмосферы, после прохождения продуктивного пласта проводят деаэрацию используемого полимерно-карбонатного бурового раствора вводом в него триполифосфата натрия и вскрывают нижележащие пласты, формируют зумпф и проводят промывку скважины на неаэрированном буровом растворе того же состава плотностью, большей, чем необходимо по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий.

Сущность изобретения

Главной задачей при вскрытии продуктивных пластов является сохранение коллекторских свойств, т.е. степень влияния промывочной жидкости на свойства продуктивного пласта должна быть минимизирована. В то же время при вскрытии непродуктивных обводненных пластов необходимо ухудшить проницаемость пластов для исключения обводненности добываемой нефти за счет заколонных перетоков, конусов обводнения и т.п. В предложенном способе решается задача избирательного воздействия на различные пласты при проводке скважины. Задача решается следующим образом.

В качестве бурового раствора используют полимерно-карбонатный раствор, обладающий регулируемой плотностью, вязкостью, регламентированной фильтроотдачей на уровне 4-8 см³/30 мин и коркообразующими свойствами.

Полимерно-карбонатный буровой раствор характеризуется следующим составом и содержанием компонентов:

Для прохождения верхних пластов используют полимерно-карбонатный буровой раствор плотности, большей, чем это необходимо по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий. При его применении происходит процесс кольматации пласта.

При подходе к продуктивному пласту в используемый полимерно-карбонатный буровой раствор вводят воздух, т.е. аэрируют до плотности, минимально достаточной по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий. Для чего производят добавку в циркулирующий раствор кальцинированной соды (Na₂CO₃) в количестве до 5 кг на 1 м³ и поверхностно-активного вещества (ПАВ) типа неонол, МЛ-80 в количестве 0,1-0,2% от объема раствора. Во всасывающий коллектор бурового насоса вваривают штуцер с отверстием 2 мм, который соединяют с вентилем. Во время циркуляции приготовленного раствора открывают вентиль для всасывания атмосферного воздуха в раствор. Приготовление раствора считают законченным, когда достигнуто необходимое снижение плотности на 100-150 кг/м³ в зависимости от требований проекта на строительство скважины и рост условной вязкости на 20-40 с.

Образующиеся агрегаты из глинистых и карбонатных частиц с мелкими пузырьками воздуха, стабилизированных ПАВ, предотвращают глубокую кольматацию в продуктивный пласт, улучшают коркообразующую способность и легко высвобождаются из коллектора при опробовании скважины.

После прохождения продуктивного пласта проводят деаэрацию аэрированного раствора вводом в раствор пеногасителя, например, триполифосфата натрия в расчете 0,8-1 кг на 1 м³ раствора. При этом воздух удаляется из раствора, плотность раствора восстанавливается до начального уровня. На таком деаэрированном растворе продолжают бурение нижележащих пластов, формирование зумпфа и промывку скважины.

Применение такого способа строительства скважины дает возможность изменять плотность и вязкость бурового раствора без дополнительных больших затрат на замену дополнительного объема раствора в скважине, не вызывает технологических трудностей и сохраняет коллекторские свойства пласта.

Пример конкретного выполнения

Бурят нефтедобывающую скважину на Ромашкинском месторождении. Для прохождения верхних пластов используют полимерно-карбонатный буровой раствор плотностью 1280 кг/м³, что больше, чем это необходимо по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий (1180 кг/м³).

Перевод на аэрированный буровой раствор осуществляют за 10 м до кыновского горизонта на глубине 1849 м. При подходе к продуктивному пласту в используемый полимерно-карбонатный буровой раствор вводят воздух, т.е. аэрируют до плотности, минимально достаточной по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий 1180 кг/м³. Для чего производят добавку в циркулирующий раствор кальцинированной соды в количестве 5 кг на 1 м³ и поверхностно-активного вещества типа неонол в количестве 0,15% от объема раствора. Во всасывающий коллектор бурового насоса вваривают штуцер с отверстием 2 мм, который соединяют с вентилем. Во время циркуляции приготовленного раствора открывают вентиль для всасывания атмосферного воздуха в раствор.

После прохождения продуктивного пласта на глубине 1906 м проводят деаэрацию аэрированного раствора вводом в раствор триполифосфата натрия в расчете 0,9 кг на 1 м³ раствора. При этом воздух удаляется из раствора, плотность раствора восстанавливается до 1280 кг/м³. На таком деаэрированном растворе продолжают бурение нижележащих пластов, формирование зумпфа и промывку скважины.

В результате описанных мероприятий проницаемость продуктивного пласта полностью сохранена на уровне 50-1500 мД, а проницаемость выше и нижележащих пластов снижена на 50% до величин порядка 50-500 мД.

Применение предложенного способа позволит осуществить избирательное воздействие на различные пласты при проводке скважины: сохранить проницаемость продуктивных пластов и снизить проницаемость обводненных пластов.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины в многопластовой нефтяной залежи. Вскрывают вышележащие, по отношению к продуктивному пласту, пласты на неаэрированном буровом растворе плотностью, большей, чем необходимо по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий. Продуктивный пласт вскрывают с применением аэрированного бурового раствора с установлением его плотности, минимально достаточной по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий. Используют полимерно-карбонатный буровой раствор. С неаэрированного бурового раствора на аэрированный переходят при подходе к продуктивному пласту путем введения в него кальцинированной соды, поверхностно-активного вещества типа неонол и воздуха всасыванием из атмосферы. После прохождения продуктивного пласта проводят деаэрацию бурового раствора вводом в него триполифосфата натрия и вскрывают нижележащие пласты, формируют зумпф и проводят промывку скважины. Технический результат – избирательное воздействие на пласты. 1 табл.

Способ строительства скважины, включающий бурение скважины со вскрытием вышележащих по отношению к продуктивному пласту пластов на неаэрированном буровом растворе и вскрытие продуктивного пласта с применением аэрированного бурового раствора плотностью, обеспечивающей по условиям бурения противовыбросовые мероприятия, отличающийся тем, что вскрытие вышележащих по отношению к продуктивному пласту пластов осуществляют на неаэрированном буровом растворе плотностью, большей, чем необходимо по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий, аэрированный буровой раствор применяют при вскрытии продуктивного пласта с установлением его плотности, минимально достаточной по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий, при этом используют полимерно-карбонатный буровой раствор и при подходе к продуктивному пласту переходят на аэрированный буровой раствор путем введения в используемый полимерно-карбонатный буровой раствор кальцинированной соды, поверхностно-активного вещества типа неонол и воздуха всасыванием из атмосферы, после прохождения продуктивного пласта проводят деаэрацию используемого полимерно-карбонатного бурового раствора вводом в него триполифосфата натрия и вскрывают нижележащие пласты, формируют зумпф и проводят промывку скважины на неаэрированном буровом растворе того же состава плотностью, большей, чем необходимо по условиям бурения для обеспечения противовыбросовых мероприятий.