СПОСОБ ОСВОЕНИЯ МНОГОЗАБОЙНЫХ РАЗВЕТВЛЕННО-ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН Российский патент 2012 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области завершения строительства многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин (МРГС) с разнонаправленными горизонтальными стволами (ответвлениями) по отношению к основному стволу и, в частности, к процессу освоения при заканчивании их бурением, а также применимо при освоении подобных МРГС после проведения работ по обработке призабойной зоны (ОПЗ).

Известна система завершения скважины для применения при разделении потоков текучих сред (патент РФ №2136856, МПК 8 E21B 43/14, E21B 7/04, E21B 7/06, опубл. в бюлл. №28 от 10.09.1999 г.), добываемых из боковых скважин, внутренние концы которых сообщены с главной скважиной, содержащая трубчатый кожух, имеющий множество разнесенных под углом друг к другу дренажных средств, расположенных на его стенках и предназначенных для приема добываемых текучих сред, поступающих из боковых скважин, отличающаяся тем, что она снабжена разделителем потока, расположенным в кожухе с выбранной ориентацией и содержащим множество размещенных в нем проходов для потока, разнесенных относительно друг друга, при этом каждый проход для потока содержит входное отверстие, совмещенное с соответствующим дренажным средством, а эти входные отверстия сообщены с продольными каналами, проходящими вверх в разделителе потока от каждого входного отверстия и выходящими через верхний конец разделителя потока.

Недостатками данной системы являются:

- система применима в нисходящих скважинах и не может быть использована в скважинах с направлением горизонтальной части стволов вверх по отношению к основному стволу;

- сложная технология выполнения работ и применение специального оборудования;

- возможность аварийных ситуаций при вхождении в стволы.

Также известен способ освоения «обычных» наклонно направленных скважин, в т.ч. и «обычных» горизонтальных скважин с одним стволом, предполагает спуск НКТ со свабным ограничителем до нижних перфорационных отверстий в «обычных» скважинах, обсаженных эксплуатационной колонной, и до башмака эксплуатационной колонны - в «обычных» горизонтальных скважинах с одним горизонтальным стволом (РД 39-0147585-140-96, «Технология вызова притока свабированием при освоении скважин», Бугульма, 1996 г., стр.29).

Недостатком известного способа является то, что он применим лишь для одноствольных скважин с направлением стволов сверху вниз по разрезу.

Наиболее близким по технической сущности является способ освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин (патент РФ №2299981, МПК 8 E21B 43/25 опубл. в бюл №15 от 27.05.2007 г.), включающий собственно освоение скважины с применением насосно-компрессорных труб и определение объемов притока каждого ствола, отличающийся тем, что в горизонтальной части скважины с ответвлениями стволов, направленными вверх, освоение каждого ответвления производят без вхождения в стволы после замены бурового раствора на нефть, насосно-компрессорные трубы оснащают свабным ограничителем и устанавливают на нижних точках каждого ответвления, при этом освоение проводят циклами свабирования.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, ограниченность применения способа, так как с его помощью можно осваивать многозабойные разветвленно-горизонтальные скважины (МРГС) с направлением горизонтальной части стволов (ответвлений) вверх;

- во-вторых, освоение происходит путем замены бурового раствора на нефть с последующим освоением всех ответвлений циклами свабирования, при этом происходит щадящая депрессия на пласт, которая не позволяет эффективно освоить сильно загрязненный продуктивный пласт (например, продукты реакции кислоты после обработки призабойной зоны), в котором пробурены эти ответвления, более того, освоение проводят от устья к забою, что может привести к загрязнению уже освоенных ответвленных стволов;

- в-третьих, спуск сваба вниз ограничен свабным ограничителем, который устанавливают на нижних точках каждого ответвления, при этом из-за кривизны скважины в процессе свабирования возможно недохождение сваба до нижней точки каждого ответвления или заклинивание сваба на изогнутом участке скважины и, как следствие, обрыв каната и возникновение аварийной ситуации в скважине.

Технической задачей изобретения является создание способа, позволяющего проводить освоение многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин, в которых ответвленные стволы выполнены в разных направлениях из основной горизонтальной части скважины, и осваивать раздельно по каждому ответвленному стволу с возможностью эффективного освоения сильно загрязненного продуктивного пласта, а также гарантированное исключение заклинивания сваба, обрыва каната и создания аварийных ситуаций в скважине.

Поставленная задача решается способом освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин, включающим освоение скважины с применением колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и определение объемов притока каждого ответвленного ствола, пробуренного из основной горизонтальной части скважины, причем насосно-компрессорные трубы оснащают свабным ограничителем, а освоение проводят циклами свабирования.

Новым является то, что колонну НКТ перед спуском оснащают гидравлическим отклонителем с входными отверстиями и пакером, располагаемыми ближе к устью относительно входных каналов отклонителя, а свабный ограничитель размещают в нижней части вертикального участка колонны НКТ, при этом освоение ответвленных стволов проводят раздельно по каждому ответвленному стволу, начиная от самого удаленного от устья скважины, за счет последовательного ввода перед освоением при помощи отклонителя в выбранный ответвленный ствол колонны НКТ и изоляции данного ответвленного ствола от основной горизонтальной части скважины пакером.

На фиг.1 и 2 изображены схема осуществления способа.

На фиг.3 изображена схема выполнения ответвленных стволов из основной горизонтальной части скважины в радиальной плоскости.

Предлагаемый способ освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин осуществляется следующим образом.

Способ освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин включает освоение скважины 1 (см. фиг.1) с применением колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 2 и определение объемов притока каждого ответвленного ствола 3', 3'', …, 3ⁿ, пробуренного из основной горизонтальной части 4 скважины 1, причем колонну НКТ 2 оснащают свабным ограничителем 5, при этом нижнюю часть колонны НКТ 2 оборудуют гидравлическим отклонителем 6 с входными отверстиями 7 и пакером 8.

Пакер 8 располагается ближе к устью скважины 1 относительно входных отверстий 7 отклонителя 6. Пакер 8 может быть любой известной конструкции, работающий в открытом стволе, например надувной пакер фирмы Baker Oil Tools диаметром 114 мм, либо самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей в процессе освоения из ответвленных стволов 3'; 3''…3ⁿ в основную горизонтальную часть 4 скважины 1.

Отклонитель 7 может быть выполнен таким, как описано в патенте №2318111 «Гидравлический скважинный отклоняющий узел» опубл. в бюл. №6 от 27.02.2008 г.

Ответвленные стволы 3'; 3''…3ⁿ выполнены из основной горизонтальной части 4 скважины 1 в разных направлениях, а освоение ответвленных стволов 3'; 3''…3ⁿ проводят раздельно по каждому ответвленному стволу 3'; 3''…3ⁿ.

Для этого спускают колонну НКТ с вышеуказанной компоновкой к забою скважины с таким расчетом, чтобы входные отверстия 7 отклонителя 6 располагались напротив входа к близлежащему от забоя ответвленному стволу 3', после чего чередованием циклов создания давления, например 7 МПа, в колонне НКТ 2 и спуска колонны НКТ 2 до забоя, сравнением глубины забоев, т.е. забоя 4' основной горизонтальной части 4 скважины 1 и забоя ответвленного ствола 3', определяют местоположение компоновки до попадания его в ответвленный ствол 3'.

Например, глубина забоя 4' основной горизонтальной части 4 составляет 400 м, а забоя ответвленного ствола 3' составляет 500 м. Значит, производят спуск колонны НКТ 2 (см. фиг.2) до тех пор, пока отклонитель 6 входными отверстиями 7, минуя глубину 400 м, не упрется в забой 500 м, т.е. в забой ответвленного ствола 3' скважины 1.

После чего проводят посадку пакера 8 и освоение циклами свабирования данного ответвленного ствола 3', при этом свабный ограничитель 5 в колонне НКТ 2 устанавливают в нижней части вертикального участка колонны НКТ 2.

В процессе освоения скважины 1 снижают уровень до величины, создающей возможную и допустимую для данной скважины депрессию на пласт. Прослеживают восстановление уровня в скважине 1 до величины, рассчитанной геологической службой. После чего свабированием вновь снижают уровень и прослеживают восстановление уровня. Циклы свабирования и контроль изменения уровня снятием КВУ с отбором проб повторяют до стабилизации притока продукции из пласта (т.е. до получения нефти с плотностью, характерной данному пласту).

По окончании освоения ответвленного ствола 3' распакеровывают пакер 8, извлекают компоновку из освоенного ответвленного ствола 3', перемещают компоновку от забоя 4' к устью (на фиг.1, 2 и 3 не показано) по основной горизонтальной части 4 скважины 1 до ее размещения напротив входа следующего ответвленного ствола 3'', близлежащего к ранее освоенному ответвленному стволу 3' скважины 1.

Далее в зависимости от угла изменения (см. фиг.3) направления данного ответвленного ствола 3'' относительно первоначально освоенного ответвленного ствола 3' скважины 1 создают нескольких циклов давления в колонне НКТ 2 в зависимости от угла поворота при каждом цикле создания давления. Например, (см. фиг.2) угол отклонения между ответвленными стволами 3' и 3'', выполненными из основного горизонтального ствола 4 скважины 1, составляет 150° (по часовой стрелке), а отклонитель изменяет свой угол наклона при каждом цикле поднятия давления до 7 МПа в колонне НКТ 2 на 30° (по часовой стрелке).

Таким образом, производят 5 циклов подъема давления в колонне НКТ 2, при этом угол отклонения входных отверстий 7 (см. фиг.2 и 3) отклонителя 6 будет соответствовать углу отклонения ответвленного ствола 3'' из основной горизонтальной части 4 скважины 1.

После чего проводят спуск колонны НКТ 2 до забоя данного ответвленного ствола , при этом проводят сравнение глубины забоев, т.е. забоя 4' основной горизонтальной части 4 скважины 1 и забоя ответвленного ствола 3'' и определяют местоположение положения компоновки до попадания его в ответвленный ствол 3''.

Например, глубина забоя 4' основного горизонтального ствола 4, как указано выше, составляет 400 метров, а забоя ответвленного ствола 3'' составляет 350 метров. Значит, производят спуск колонны НКТ 2 до тех пор, пока отклонитель 6 входными отверстиями 7 не упрется в забой 350 м, т.е. в забой ответвленного ствола 3'' скважины 1.

После чего проводят посадку пакера 8 и освоение циклами свабирования данного ответвленного ствола 3'' скважины 1, при этом свабный ограничитель 5 в колонне НКТ 2 продолжает находиться на уровне кровли продуктивного пласта 9 и не меняет своего положения.

По окончании освоения ответвленного ствола 3'' распакеровывают пакер 8, извлекают компоновку из освоенного ответвленного ствола 3'', перемещают компоновку от забоя 4' к устью (на фиг.1, 2 и 3 не показано) по основной горизонтальной части 4 скважины 1 до ее размещения напротив входа следующего ответвленного ствола 3ⁿ, близлежащего к ранее освоенному ответвленному стволу 3'' скважины 1.

В дальнейшем, вышеуказанные операции по освоению ответвленного ствола 3'' повторяют с оставшимися ответвленнми стволами 3ⁿ. Таким образом, отклонитель позволяет попадать в ответвления стволов 3ⁿ в зависимости от направления (угла наклона) каждого ответвленного ствола 3ⁿ относительно оси основной горизонтальной части 4 скважины 1. Пакер 8 герметично отсекает осваиваемый ответвленный ствол, например, 3' от других ответвленных стволов 3''…3ⁿ и горизонтальной части 4 скважины 1 в процессе освоения.

Предложенный способ позволяет проводить освоение многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин, в которых ответвленные стволы выполнены в разных направлениях из основной горизонтальной части скважины и осваиваются раздельно по каждому ответвленному стволу благодаря герметичной посадке пакера на входе ответвленного ствола. Кроме того, наличие пакера позволяет эффективно освоить сильно загрязненный продуктивный пласт за счет более резкой депрессии, а размещение свабного ограничителя в колонне НКТ на уровне кровли продуктивного пласта гарантированно исключает заклинивание сваба, обрыв каната и создание аварийных ситуаций в скважине.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области завершения строительства многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин с разнонаправленными горизонтальными стволами - ответвлениями по отношению к основному стволу и, в частности, к процессу освоения при заканчивании их бурением, а также применимо при освоении подобных скважин после проведения работ по обработке призабойной зоны. Обеспечивает возможность освоения раздельно каждого ответвленного ствола, в том числе сильно загрязненного, а также исключения заклинивания сваба, обрыва каната и создания аварийных ситуаций в скважине. Сущность изобретения: способ включает освоение скважины с применением колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и определение объемов притока каждого ответвленного ствола, пробуренного из основной горизонтальной части скважины, причем насосно-компрессорные трубы оснащают свабным ограничителем, а освоение проводят циклами свабирования. Согласно изобретению колонну НКТ перед спуском оснащают гидравлическим отклонителем с входными отверстиями и пакером, располагаемыми ближе к устью относительно входных каналов отклонителя, а свабный ограничитель размещают в нижней части вертикального участка колонны НКТ. При этом освоение ответвленных стволов проводят раздельно по каждому ответвленному стволу, начиная от самого удаленного от устья скважины, за счет последовательного ввода перед освоением при помощи отклонителя в выбранный ответвленный ствол колонны НКТ и изоляции данного ответвленного ствола от основной горизонтальной части скважины пакером. 3 ил.

Способ освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин, включающий освоение скважины с применением колонны насосно-компрессорных труб - НКТ и определение объемов притока каждого ответвленного ствола, пробуренного из основной горизонтальной части скважины, причем НКТ оснащают свабным ограничителем, а освоение проводят циклами свабирования, отличающийся тем, что колонну НКТ перед спуском оснащают гидравлическим отклонителем с входными отверстиями и пакером, располагаемыми ближе к устью относительно входных каналов отклонителя, а свабный ограничитель размещают в нижней части вертикального участка колонны НКТ, при этом освоение ответвленных стволов проводят раздельно по каждому ответвленному стволу, начиная от самого удаленного от устья скважины, за счет последовательного ввода перед освоением при помощи отклонителя в выбранный ответвленный ствол колонны НКТ и изоляции данного ответвленного ствола от основной горизонтальной части скважины пакером.