СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ФИЛЬТРОВОЙ СКВАЖИНЫ Российский патент 2006 года по МПК E21B43/04 E21B33/14 

Изобретение относится к области горного дела, в частности к скважинам для добычи или нагнетания текучей среды, и может быть использовано при заканчивании скважины в процессе бурения, для разработки месторождений полезных ископаемых подземным выщелачиванием.

Известен способ сооружения фильтровой скважины, включающий эксплуатационную и фильтровую колонны, промывочную трубу с циркуляционным клапаном [1].

Известный способ обеспечивает оптимальное распределение гравия по всей прифильтровой зоне скважины, однако процесс набивки гравия предусмотрен через эксплуатационную колонну, что возможно при достаточно больших диаметрах скважины.

Известен также способ сооружения фильтровой скважины, включающий спуск в расширенную часть ствола скважины эксплуатационной и фильтровой колонны с циркуляционным клапаном с промывочными каналами, срезной пробкой и запорной втулкой [2].

Недостатком известного способа является то, что намыв гравийной набивки осуществляется через эксплуатационную колонну.

Наиболее близким по технической сущности является способ сооружения фильтровой скважины, включающий бурение, расширение ствола скважины, спуск эксплуатационной и фильтровой колонн с циркуляционным клапаном с промывочными каналами и запорной втулкой, спуск нагнетательной колонны с распределительным узлом и механизмом управления запорной втулкой [3].

Недостатком известного способа является ненадежность механизма управления, а также необеспечение надежности проведения процесса намыва гравия и цементации.

В задачу настоящего изобретения ставится повышение эффективности способа и надежности проведения технологических процессов сооружения скважины.

Поставленная задача решается тем, что в способе сооружения фильтровой скважины, включающем бурение и расширение ствола скважины, спуск на эксплуатационной колонне в расширенную часть ствола скважины фильтровой колонны с фильтровой и глухой частями, циркуляционным клапаном с промывочными каналами и запорной втулкой, нагнетательной колонны с распределительным узлом и механизмом управления запорной втулкой, промывку, намыв гравийной набивки, цементацию скважины, запорную втулку устанавливают на наружной поверхности циркуляционного клапана, размещают над глухой частью фильтровой колонны и образуют с расширенной частью ствола скважины буферную, резервную и фильтровую кольцевые зоны, а промывку, намыв гравийной набивки, цементацию скважины производят при одной спускоподъемной операции нагнетательной колонны с распределительным узлом и механизмом управления запорной втулкой.

Кроме того промывку производят по продолжительности не менее половины цикла промывки скважины, а цементацию производят подачей цементного раствора в буферную кольцевую зону, а затем в затрубное пространство скважины.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

В расширенную часть ствола скважины на эксплуатационной колонне 1 спускают фильтровую колонну 2 с фильтровой, глухой частями, с циркуляционным клапаном 3 с промывочными каналами 4 и запорной втулкой 5, установленной на наружной поверхности циркуляционного клапана подвижно. В эксплуатационную колонну 1 спускают нагнетательную колонну с распределительным узлом, с механизмом управления байонетного типа 6, соединяемого с запорной втулкой посредством выступающих из промывочных каналов 4 шпонок 7, жестко связанных с запорной втулкой 5.

Фильтровая часть фильтровой колонны 2 с расширенной частью ствола скважины образует фильтровую кольцевую зону 8.

Запорная втулка 5 размещена над глухой частью фильтровой колонны на высоте 1,5 м. Высоту глухой части выбирают из расчета образования с расширенной частью ствола скважины резервной кольцевой зоны 9, а циркуляционный клапан образует с расширенной частью ствола скважины буферную кольцевую зону 10.

Процесс сооружения фильтровой скважины осуществляется следующим образом.

Бурят скважину на проектную глубину. После установления продуктивной зоны, расширяют ствол продуктивной части скважины, в которую на эксплуатационной колонне 1 спускают фильтровую колонну 2 с циркуляционным клапаном, запорной втулкой и с перекрытыми промывочными каналами 4 за счет тугой посадки запорной втулки 5 с уплотнительными элементами на циркуляционном клапане 3.

После установки фильтровой колонны 2 производят спуск нагнетательной колонной с распределительным узлом, вводят в зацепление байонетного механизма 6 со шпонками 7 запорной втулки 5, приступают к промывке скважины. После промывки перекрывают центральный канал распределительного узла сбросным шаром, открывают промывочные каналы 4 и приступают к намыву гравийной набивки. Процесс намыва осуществляют до полного заполнения фильтровой 8 и резервной 9 кольцевых зон скважины.

После этого приступают к цементации, цементный раствор подается вначале вниз в кольцевую буферную зону, после заполнения которой подается вверх для цементации затрубного пространства.

После цементации запорная втулка 5 переводится в верхнее положение и нагнетательная колонна с распределительным узлом и механизмом управления извлекается из скважины.

Технический результат

- снижение капитальных затрат;

- обеспечение надежности проведения технологических процессов сооружения скважины.

Пример осуществления способа.

Сооружению нагнетательной опытной скважины подлежит скважина на участке №1 глубиной 200 м с обсадной ПВХ трубами ⊘90/8 мм и фильтровой колонной ⊘118 мм оснащенной циркуляционным клапаном с запорной втулкой.

Последовательность проведения работ и технологических операций следующая:

- бурение скважины до проектной глубины диаметром 161 мм;

- проведение геофизических исследований;

- расширение продуктивного интервала 20 м скважины, определенного по данным каротажа: до 300 мм;

- крепление и оборудование скважины обсадной, фильтровой колоннами, отстойником;

- спуск нагнетательной колонны ⊘60,3 мм с распределительным узлом и байонетным механизмом управления запорной втулкой;

- промывка фильтра через нагнетательную колонну технической водой или 1-2% полимерный раствор на основе К-4;

- закрытие внутреннего канала нагнетательной колонны в нижней части с помощью металлического шара, бросаемого с устья;

- открытие циркуляционного клапана;

- закачивание гравийной смеси через нагнетательную колонну в прифильтровую зону скважины;

- цементирование надфильтровой буферной зоны и затрубного пространства;

- закрытие циркуляционного клапана;

- проведение откачки эрлифтом до полного осветления воды, прекращения выноса песка и стабилизации дебита.

Источники информации

1. Патент РФ №2209943, МПК 7, Е 21 В 43/04, 10.08.2003.

2. Патент РФ №2179628, МПК 7, Е 21 В 43/04, 20.02.2002.

3. Авторское свидетельство СССР №1191563, МКИ 4, Е 21 В, 43/08, 15.11.85.

Изобретение относится к области горного дела. Обеспечивает повышение эффективности способа и надежности проведения технологических процессов сооружения скважины. Сущность изобретения: бурят и расширяют ствол скважины. Спускают в расширенную часть ствола скважины на эксплуатационной колонне фильтровую колонну с фильтровой и глухой частями, циркуляционным клапаном с промывочными каналами и запорной втулкой, нагнетательную колонну с распределительным узлом и механизмом управления запорной втулкой. Промывают скважину. Намывают гравийную набивку. Цементируют скважину. Согласно изобретению на запорной втулке выполняют шпонки и перекрывают ею промывочные каналы циркуляционного клапана, для чего устанавливают ее на наружной поверхности циркуляционного клапана над глухой частью фильтровой колонны с выступающими из промывочных каналов циркуляционного клапана шпонками. Механизм управления выполняют байонетного типа. Перед намывом гравийной набивки механизм управления соединяют с запорной втулкой посредством шпонок и переводят ее, открывая промывочные каналы циркуляционного клапана. Гравийную набивку намывают в кольцевые зоны, образованные фильтровой и глухой частями фильтровой колонны и расширенной частью ствола скважины. Затем подают цементный раствор вначале вниз в кольцевую зону, образованную циркуляционным клапаном и расширенной частью ствола скважины, после ее заполнения - вверх по затрубному пространству. Переводят втулку и закрывают каналы циркуляционного клапана. 1 ил.

Способ сооружения фильтровой скважины, включающий бурение, расширение ствола скважины, спуск в расширенную часть ствола скважины на эксплуатационной колонне фильтровой колонны с фильтровой и глухой частями, циркуляционным клапаном с промывочными каналами и запорной втулкой, нагнетательной колонны с распределительным узлом, механизмом управления запорной втулкой, промывку, намыв гравийной набивки и цементацию скважины, отличающийся тем, что на запорной втулке выполняют шпонки и перекрывают ею промывочные каналы циркуляционного клапана, для чего устанавливают ее на наружной поверхности циркуляционного клапана над глухой частью фильтровой колонны с выступающими из промывочных каналов циркуляционного клапана шпонками, механизм управления выполняют байонетного типа и перед намывом гравийной набивки соединяют с запорной втулкой посредством шпонок и переводят ее, открывая промывочные каналы циркуляционного клапана, гравийную набивку намывают в кольцевые зоны, образованные фильтровой и глухой частями фильтровой колонны и расширенной частью ствола скважины, затем подают цементный раствор вначале вниз в кольцевую зону, образованную циркуляционным клапаном и расширенной частью ствола скважины, после ее заполнения - вверх по затрубному пространству, затем переводят втулку и закрывают каналы циркуляционного клапана.