СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН Российский патент 2008 года по МПК E21B7/06 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству кустов нефтяных и газовых скважин в залежах тяжелой нефти.

Известен способ разработки нефтяного месторождения (патент RU №22113857, МПК 7 Е21В 43/24, опубл. в Бюл. №28 от 10.10.2003 г.), включающий бурение вертикальных скважин с боковыми стволами, закачку теплоносителя в пласт через боковые стволы и отбор через них нефти, причем вертикальные скважины бурят до подошвы нижнего объекта с размещением их по одной из площадных систем, при этом до начала площадной закачки рабочего агента, например воды, в пласт бурят боковые стволы в каждой вертикальной скважине в каждом эксплуатационном объекте пласта, затем осуществляют последовательную обработку боковых стволов путем подачи в них теплоносителя с последующим отбором через боковые стволы нефти до снижения дебита скважины до минимально рентабельного уровня, причем циклы закачки пара и отбора нефти повторяют до предельно допустимого обводнения добывающей нефти.

Недостатком данного способа является то, что отбор продукции из скважины ведут циклически, сочетая его с закачкой пара до предельно допустимого обводнения добываемой продукции, что снижает объем добываемой нефти и ведет к значительным затратам тепловой энергии на прогревание пласта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ строительства многоствольной скважины (патент RU №2256763, МПК Е21В 7/08, опубл. в Бюл. №20 от 20.07.2005), включающий спуск в обсадную колонну колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, вскрытие обсадной колонны в требуемом интервале, чередование спуска в колонну труб гибкой трубы с соплом до входа под действием отклонителя в окна обсадной колонны, подачу жидкости под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением для формирования технологических каналов до необходимой длины с извлечением гибкой трубы и поворотом колонны труб с отклонителем на необходимый угол до получения необходимого числа дополнительных стволов, после чего гибкую трубу окончательно извлекают из обсадной колонны, при этом вскрытие в обсадной колонне осуществляют по всему диаметру и на необходимую длину в требуемом интервале, после чего отклонитель устанавливают в зоне вскрытия, а гибкую колонну с соплом после формирования дополнительного ствола перед поворотом колонны труб с отклонителем извлекают только из зоны вскрытия обсадной колонны.

Данному способу присущи следующие недостатки:

во-первых, низкая эффективность разработки продуктивного пласта, поскольку технологические каналы выполнены только в один ряд;

во-вторых, низкая проницаемость зоны продуктивного пласта из-за малой площади охвата продуктивного пласта технологическими каналами.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение проницаемой зоны продуктивного пласта, а также повышение эффективности разработки продуктивного пласта за счет строительства дополнительных рядов технологических каналов в том же продуктивном пласте.

Техническая задача решается способом строительства скважин, включающим бурение скважины со вскрытием пласта, спуск в обсадную колонну в требуемый интервал колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, фиксируемый относительно труб с возможностью последовательного поворота на определенный угол, последовательное прорезание фрезой, закрепленной на конце гибкого вала, при помощи отклонителя по периметру окон в обсадной колонне с получением технологических каналов в продуктивном пласте, формируя ряд технологических каналов, извлечение гибкого вала, формирование технологического канала необходимой длины при помощи гибкой трубы с соплом на конце, через которые подают жидкость под давлением.

Новым является то, что после извлечения гибкой трубы с соплом отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной и фиксируют ниже или выше первоначальной установки с возможностью последовательного поворота на определенный угол, формируют аналогично первому ряду дополнительный ряд технологических каналов в пределах этого же продуктивного пласта, удлиняют дополнительные технологические каналы до необходимой длины, после чего аналогично строят вторую скважину, причем удлиненные технологические и удлиненные дополнительные технологические каналы сориентированы навстречу друг другу, при этом в обеих скважинах длина удлиненных технологических каналов превосходит длину удлиненных дополнительных технологических каналов, затем в удлиненных технологических каналах и удлиненных дополнительных технологических каналах последовательно производят гидроразрывы с закачкой слоя проппанта до получения гидравлической связи между соответствующими удлиненными технологическими каналами.

Новым также является то, что вскрытие пласта осуществляют по меньшей мере двумя парами аналогичных скважин.

На чертеже в продольном разрезе изображена схема осуществления предлагаемого способа строительства скважин.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Производят бурение скважины «а» со вскрытием пласта, после чего ее обсаживают обсадной колонной 1 «а» и цементируют заколонное пространство. В обсадную колонну 1 «а» (см. чертеж) в требуемый интервал производят спуск колонны труб, на конце которой расположен отклонитель. Затем отклонитель фиксируют относительно обсадной колонны 1 «а» с возможностью его поворота на требуемый угол (например, 120°) в обсадной колонне 1 «а». Затем в обсадную колонну 1 «а» спускают гибкий вал с фрезой на конце до взаимодействия с отклонителем с последующим их вращением и поступательным перемещением. При этом фреза в результате взаимодействия с отклонителем прорезывает окно 2 в обсадной колонне 1 «а» под прямым углом и входит в продуктивный пласт 3 на заданное расстояние с получением технологического канала 4. Извлекают гибкий вал с фрезой из окна 2. Затем колонну труб приподнимают на заданную высоту и опускают в исходное положение, в результате отклонитель поворачивается на вышеуказанный угол 120°. После чего фрезеруют следующее окно 2' с получением технологического канала 4' (на чертеже не показано). Сочетая извлечение гибкого вала с фрезой с поворотом отклонителя на требуемый угол и фрезерованием окон 2''; 2''' с технологическими каналами 4''; 4''' до завершения кругового цикла, получают технологические каналы 4; 4'; 4'' в одном ряду 5 по всему периметру обсадной колонны 1 «а». Затем гибкий вал с фрезой извлекают из колонны труб. Потом спускают в колонну труб гибкие трубы с соплом до входа под действием отклонителя в окно 2 обсадной колонны 1 «а». Далее подают жидкость под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением, в результате технологический канал 4 удлиняют до необходимой длины L, например 90-99 метров.

После чего гибкую трубу с соплом извлекают из окна 2. Затем колонну труб приподнимают на заданную высоту и опускают в исходное положение, в результате отклонитель поворачивается на вышеуказанный угол 120°. После чего удлиняют под действием напора жидкости, подаваемой через гибкие трубы с соплом, следующий технологический канал 4'. Сочетая извлечение гибкой трубы с соплом с поворотом отклонителя на требуемый угол и удлинением технологических каналов 4'' до завершения кругового цикла, получают технологические каналы 4; 4' требуемой длины в заданном интервале по всему периметру обсадной колонны 1 «а» в одном ряду 5.

После извлечения гибкой трубы с соплом из обсадной колонны 1 «а» отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной 1 «а» и фиксируют его ниже или выше первоначальной установки (например, ниже) с возможностью последовательного поворота на определенный угол. Далее аналогичным образом, как описано выше, в пределах одного продуктивного пласта 3 (см. чертеж) ниже ряда 5 (например, ниже) в обсадной колонне 1 «а» (см. чертеж) вырезают необходимое количество дополнительных окон (одно и более ), например трех окон 6; 6'; 6'', с углом поворота 120° и с получением, как описано выше, соответствующих дополнительных технологических каналов 7; 7'; 7'' в дополнительном ряду 8 по всему периметру обсадной колонны 1 «а», которые затем спустив гибкую трубу с соплом аналогично, как описано выше, удлиняют до необходимой длины b (например, 10-20 метров), которая меньшей длины L технологических каналов 4; 4'; 4''.

Аналогичным образом на расстоянии 100 метров производят строительство второй скважины «с», то есть сначала производят бурение скважины со вскрытием пласта, после чего ее обсаживают обсадной колонной 1 «с» и цементируют заколонное пространство. В обсадную колонну 1 «с» (см. чертеж) в требуемый интервал производят спуск колонны труб, на конце которой расположен отклонитель. Затем отклонитель фиксируют относительно обсадной колонны 1 «с» с возможностью его поворота на требуемый угол (например, 120°) в обсадной колонне 1 «с». Затем в обсадную колонну 1 «с» спускают гибкий вал с фрезой на конце до взаимодействия с отклонителем с последующим их вращением и поступательным перемещением. При этом фреза в результате взаимодействия с отклонителем прорезывает окно 9 в обсадной колонне 8 под прямым углом и входит в продуктивный пласт 3 на заданное расстояние с получением технологического канала 10.

Извлекают гибкий вал с фрезой из окна 9. Затем колонну труб приподнимают на заданную высоту и опускают в исходное положение, в результате отклонитель поворачивается на вышеуказанный угол 120°. После чего фрезеруют следующее окно 9' с получением технологического канала 10' (на чертеже не показано). Сочетая извлечение гибкого вала с фрезой с поворотом отклонителя на требуемый угол и фрезерованием окон 9''; 9''' с технологическими каналами 10''; 10''' до завершения кругового цикла, получают технологические каналы 10; 10'; 10'' в одном ряду 11 по всему периметру обсадной колонны 1 «с». Затем гибкий вал с фрезой извлекают из колонны труб. Потом спускают в колонну труб гибкие трубы с соплом до входа под действием отклонителя в окно 9 обсадной колонны 1 «с». Далее подают жидкость под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением, в результате технологический канал 10 удлиняют до необходимой длины L₁, например 90-99 метров.

После чего гибкую трубу с соплом извлекают из окна 9. Затем колонну труб приподнимают на заданную высоту и опускают в исходное положение, в результате отклонитель поворачивается на вышеуказанный угол 120°. После чего удлиняют под действием напора жидкости, подаваемой через гибкие трубы с соплом, следующий технологический канал 10'. Сочетая извлечение гибкой трубы с соплом с поворотом отклонителя на требуемый угол и удлинением технологических каналов 10'' до завершения кругового цикла, получают удлиненные технологические каналы 10; 10'; 10'' требуемой длины в заданном интервале по всему периметру обсадной колонны 1 «с» в одном ряду 11.

После извлечения гибкой трубы с соплом из обсадной колонны 1 «с» отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной 1 «с» и фиксируют его ниже или выше первоначальной установки (например, выше) с возможностью последовательного поворота на определенный угол. Далее аналогичным образом, как описано выше, в пределах одного продуктивного пласта 3 (см. чертеж) выше ряда 11 (например, ниже) в обсадной колонне 2 (см. чертеж) вырезают необходимое количество дополнительных окон (одно и более), например трех окон 12; 12'; 12'' с углом поворота 120° и с получением, как описано выше, соответствующих дополнительных технологических каналов 13; 13'; 13'' в дополнительном ряду 14 по всему периметру обсадной колонны 1 «с», которые затем, спустив гибкую трубу с соплом аналогично, как описано выше, удлиняют до необходимой длины b₁ (например, 10-20 метров), которая меньшей длины L₁ удлиненных технологических каналов 10; 10'; 10''.

Удлиненные технологические 4; 4'; 4'' в ряду 5 длиной L в скважине «а» и удлиненные дополнительные технологические 13; 13'; 13'' каналы длиной b₁ в скважине «с» сориентированы навстречу друг другу. Аналогичным образом удлиненные технологические 10; 10'; 10'' в ряду 11 длиной L₁ в скважине «с» и удлиненные дополнительные технологические 7; 7'; 7'' каналы длиной b в скважине «а» сориентированы навстречу друг другу.

Затем в удлиненных технологических каналах 4; 4'; 4'' скважины «а», а также 10; 10'; 10'' скважины «с» и удлиненных дополнительных технологических каналах 7; 7'; 7'' скважины «а», а также 13; 13'; 13'' скважины «с» последовательно производят гидроразрывы с закачкой слоя проппанта до получения гидравлической связи между соответствующими удлиненными технологическими каналами 4; 4'; 4'' скважины «а», а также 10; 10'; 10'' скважины «с». Аналогичным образом производят строительство и вскрытие пласта другой парой скважин.

Далее в скважину «а» устанавливается оборудование для закачки пара, а в скважину «с» спускается винтовой насос и скважины запускаются в эксплуатацию.

Предлагаемый способ строительства скважин позволяет увеличить проницаемую зону продуктивного пласта за счет проведения гидроразрывов в технологических каналах с закачкой слоя проппанта, а также повысить эффективность разработки продуктивного пласта за счет строительства дополнительных рядов технологических каналов в том же продуктивном пласту.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству кустов нефтяных и газовых скважин в залежах тяжелой нефти. Способ строительства скважин включает бурение скважины со вскрытием пласта, спуск в обсадную колонну в требуемый интервал колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, фиксируемый относительно труб с возможностью последовательного поворота на определенный угол, последовательное прорезание фрезой, закрепленной на конце гибкого вала, при помощи отклонителя по периметру окон в обсадной колонне с получением технологических каналов в продуктивном пласте, формируя ряд технологических каналов, извлечение гибкого вала, формирование технологического канала необходимой длины при помощи гибкой трубы с соплом на конце, через которые подают жидкость под давлением. После извлечения гибкой трубы с соплом отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной и фиксируют ниже или выше первоначальной установки с возможностью последовательного поворота на определенный угол. Формируют аналогично первому ряду дополнительный ряд технологических каналов в пределах этого же продуктивного пласта, удлиняют дополнительные технологические каналы до необходимой длины. Аналогично строят вторую скважину, причем удлиненные технологические и дополнительные технологические каналы сориентированы навстречу друг другу. В обеих скважинах длина удлиненных технологических каналов превосходит длину удлиненных дополнительных технологических каналов. Затем в удлиненных технологических каналах и удлиненных дополнительных технологических каналах последовательно производят гидроразрывы с закачкой слоя проппанта до получения гидравлической связи между соответствующими удлиненными технологическими каналами. Вскрытие пласта осуществляют по меньшей мере двумя парами аналогичных скважин. Предлагаемый способ строительства скважин позволяет увеличить проницаемую зону продуктивного пласта за счет проведения гидроразрывов в технологических каналах, а также повысить эффективность разработки продуктивного пласта за счет строительства дополнительных рядов технологических каналов в том же продуктивном пласте. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ строительства скважин, включающий бурение скважины со вскрытием пласта, спуск в обсадную колонну в требуемый интервал колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, фиксируемый относительно труб с возможностью последовательного поворота на определенный угол, последовательное прорезание фрезой, закрепленной на конце гибкого вала, при помощи отклонителя по периметру окон в обсадной колонне с получением технологических каналов в продуктивном пласте, формируя ряд технологических каналов, извлечение гибкого вала, формирование технологического канала необходимой длины при помощи гибкой трубы с соплом на конце, через которые подают жидкость под давлением, отличающийся тем, что после извлечения гибкой трубы с соплом отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной и фиксируют ниже или выше первоначальной установки с возможностью последовательного поворота на определенный угол, формируют аналогично первому ряду дополнительный ряд технологических каналов в пределах этого же продуктивного пласта, удлиняют дополнительные технологические каналы до необходимой длины, после чего аналогично строят вторую скважину, причем удлиненные технологические и удлиненные дополнительные технологические каналы сориентированы навстречу друг другу, при этом в обеих скважинах длина удлиненных технологических каналов превосходит длину удлиненных дополнительных технологических каналов, затем в удлиненных технологических каналах и удлиненных дополнительных технологических каналах последовательно производят гидроразрывы с закачкой слоя проппанта до получения гидравлической связи между соответствующими удлиненными технологическими каналами.2. Способ строительства скважин по п.1, отличающийся тем, что вскрытие пласта осуществляют по меньшей мере двумя парами аналогичных скважин.