СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ Российский патент 2013 года по МПК E21B21/00 E21B7/00 

Описание патента на изобретение RU2478768C1

Изобретение относится к строительству скважин и может найти применение при проводке ствола скважины с большим зенитным углом.

Известен способ бурения скважины, включающий вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости из внутренней полости компоновки через долото на забой, при этом в зоне поглощения промывочной жидкости часть потока промывочной жидкости из внутренней полости компоновки направляют в затрубное пространство над долотом (патент РФ №2024723, кл. Е21В 21/00, опубл. 15.12.94).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ вскрытия пластов, согласно которому при вскрытии пластов до кровли проводят вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой. Затем спускают и цементируют обсадную колонну с клиновым посадочным кольцом в башмачной части. Продолжают вскрытие с подачей промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой до пласта с частичным или полным поглощением промывочной жидкости. При вскрытии пласта с частичным или полным поглощением промывочной жидкости разобщают затрубное пространство скважины выше пласта с частичным или полным поглощением промывочной жидкости. Подачу всего потока промывочной жидкости ведут через внутреннюю полость компоновки в затрубное пространство скважины выше места разобщения при одновременном создании в затрубном пространстве ниже места разобщения пониженного давления и депрессии на пласт и эжектировании жидкости со шламом с забоя через внутреннюю полость компоновки в затрубное пространство выше места разобщения, перемешивании с промывочной жидкостью и направлении к устью скважины (патент РФ №2279535, опубл. 2006.07.10 - прототип).

Недостатком известных способов является то, что при строительстве скважины с удаленным смещением забоя от устья, т.е. с большим зенитным углом на забое накапливается шлам выбуренной породы, приводящий к прихвату бурильной колонны и невозможности дальнейшего бурения.

В предложенном изобретении решается задача очистки забоя скважины от шлама, исключения прихватов бурильной колонны.

Задача решается тем, что в способе бурения скважины, включающем размещение в скважине компоновки с забойным двигателем, прокачку через компоновку воды, наращивание бурильных труб, вымывание шлама с забоя, вымывание шлама проводят прокачкой бурового раствора вязкостью 30-50 с по вискозиметру ВП-5 плотностью 1,20-1,30 г/см3 в объеме 5-10 м3, при прокачке снимают нагрузку с долота, приподнимают компоновку на длину ведущей бурильной трубы, заменяют в бурильных трубах воду на буровой раствор повышенной вязкости, прокачивают буровой раствор с одновременным опусканием компоновки до упора в забой, проводят расхаживание компоновки с частотой 1-2 в минуту и амплитудой, равной длине ведущей бурильной трубы, с одновременной прокачкой раствора повышенной вязкости, заменяют буровой раствор на воду, наращивают компоновку бурильной трубой, продолжают бурение, при этом воду используют с начальной плотностью 1,00-1,01 г/см3, в процессе бурения нарабатывают плотность воды за счет частиц выбуренной породы до плотности 1,02-1,06 г/см3, а при вскрытии водопроявляющего горизонта используют смесь воды с текущей плотностью и пластовой воды.

Сущность изобретения

Бурение скважин с большими зенитными углами сопровождают прихваты бурильной колонны. При возникновении прихвата с потерей циркуляции промывочной жидкости кольцевое пространство за бурильной колонной утрамбовано горной породой и шламом. Встречается дифференциальный прихват, при котором циркуляция присутствует, а движение бурильной колонны прекращается из-за силы ее прижатия весом столба бурового раствора при фильтрации последнего в проницаемый пласт с пластовым давлением ниже гидростатического. Общая причина прихватов заключается в зашламленности ствола скважины, которая способствует возникновению прихватов. В предложенном изобретении решается задача очистки забоя скважины от шлама. Задача решается следующим образом.

При бурении в скважине размещают компоновку с забойным двигателем, проводят прокачку через компоновку воды, наращивание бурильных труб, вымывание шлама с забоя. Вымывание шлама проводят прокачкой бурового раствора вязкостью 30-50 с по вискозиметру ВП-5 плотностью 1,20-1,30 г/см3 в объеме 5-10 м3. Вязкий и плотный раствор подобранной плотности и вязкости в наибольшей степени пригоден для удаления шлама с забоя бурящейся скважины. В качестве вязкого бурового раствора могут быть применены глинистый раствор, полимер-бентонитовый раствор, полимерный раствор и т.п. При прокачке снимают нагрузку с долота подъемом компоновки, приподнимают компоновку на длину ведущей бурильной трубы, заменяют в бурильных трубах воду на буровой раствор повышенной вязкости, прокачивают буровой раствор с одновременным опусканием компоновки до упора в забой и подъемом компоновки, т.е. проводят расхаживание компоновки с частотой 1-2 в минуту и амплитудой, равной длине ведущей бурильной трубы, с одновременной прокачкой раствора повышенной вязкости. Вымывают шлам с забоя скважины. Расхаживание и упор компоновки на забой как механическое воздействие способствует разбиванию конгломератов шлама, измельчению частиц шлама и облегчает вымывание шлама. После вымывания шлама заменяют буровой раствор на воду, наращивают компоновку бурильной трубой и продолжают бурение. Перед очередным наращиванием компоновки бурильной трубой снова проводят мероприятия по удалению шлама расхаживанием и промывкой вязким буровым раствором. Предложенные мероприятия способствуют разрыхлению и переведению во взвешенное состояние шлама, а вязкий раствор способствует удержанию частиц шлама в растворе и их выносу из скважины.

При бурении в качестве промывочной жидкости используют воду с начальной плотностью 1,00-1,01 г/см3. В процессе бурения частицы выбуренной породы удаляют из воды не полностью и таким образом нарабатывают плотность воды за счет частиц выбуренной породы до плотности 1,02-1,06 г/см3. Более плотная вода способствует лучшему удержанию и удалению частиц породы с забоя скважины. При вскрытии водопроявляющего горизонта вода для промывки смешивается с пластовой водой. После проходки водопроявляющего горизонта в качестве промывочной жидкости используют смесь воды с текущей плотностью и пластовой воды.

В результате удается при бурении скважины провести очистку забоя скважины от шлама и исключить прихват бурильной колонны и прочие осложнения при бурении.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. При бурении в скважине размещают компоновку из бурильных труб с забойным двигателем и долотом диаметром 215,9 мм. Проводят прокачку через компоновку воды с начальной плотностью 1,005 г/см3, наращивание бурильных труб, вымывание шлама с забоя. Начиная с глубины 600 м вымывание шлама проводят прокачкой бурового раствора вязкостью 40 с по вискозиметру ВП-5 плотностью 1,25 г/см3 в объеме 8 м3. Буровой раствор имеет следующий состав: глинистый раствор (глинопорошок 130 кг/м3, утяжелитель - доломит 358 кг/м3, сода кальцинированая 5 кг/м3, карбоксиметилцеллюлоза 3 кг/м3, продукт КМК-БУР2 20 кг/м3, катамин АБ 0,45 кг/м3, нефть 5 кг/м3. При прокачке снимают нагрузку с долота, приподнимают компоновку на длину ведущей бурильной трубы 12 м, заменяют в бурильных трубах воду на буровой раствор повышенной вязкости, прокачивают буровой раствор с одновременным опусканием компоновки до упора в забой, проводят расхаживание компоновки с частотой 1 спуско-подъем в минуту и амплитудой, равной длине ведущей бурильной трубы, с одновременной прокачкой раствора повышенной вязкости. Заменяют буровой раствор на воду с текущей плотностью 1,03 г/см3, наращивают компоновку бурильной трубой и продолжают бурение. В интервале 810-909 м разбуривают водопроявляющий горизонт. При этом вода для промывки с текущей плотностью смешивается с пластовой водой. После проходки водопроявляющего горизонта в качестве промывочной жидкости используют смесь воды с текущей плотностью и пластовой воды. Бурят скважину до проектной отметки без прихватов бурильной колонны.

Пример 2. Выполняют как пример 1.

Применяют полимер-бентонитовый буровой раствор с вязкостью 30 с по вискозиметру ВП-5 плотностью 1,20 г/см3 в объеме 5 м3, применяют расхаживание компоновки с частотой 2 в минуту, используют воду с начальной плотностью 1,00 г/см3, наработку в процессе бурения плотности воды проводят до плотности 1,02 г/см3.

Бурят скважину до проектной отметки без прихватов бурильной колонны.

Пример 3. Выполняют как пример 1.

Применяют полимерный буровой раствор с вязкостью 50 с по вискозиметру ВП-5 плотностью 1,30 г/см3 в объеме 10 м3, применяют расхаживание компоновки с частотой 1,5 в минуту, используют воду с начальной плотностью 1,01 г/см3, наработку в процессе бурения плотности воды проводят до плотности 1,06 г/см3.

Бурят скважину до проектной отметки без прихватов бурильной колонны.

Применение предложенного способа позволит решить задачу очистки забоя скважины от шлама.

Похожие патенты RU2478768C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ 2011
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Тазиев Миргазиян Закиевич
  • Рахманов Айрат Рафкатович
  • Аслямов Айдар Ингелевич
  • Осипов Роман Михайлович
  • Гараев Рафаэль Расимович
  • Ахмадишин Фарит Фоатович
  • Гуськов Игорь Викторович
RU2453674C1
СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ 2013
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Тазиев Миргазиян Закиевич
  • Аслямов Айрат Ингелевич
  • Осипов Роман Михайлович
  • Гараев Рафаэль Расимович
  • Синчугов Игорь Николаевич
RU2524089C1
СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ 2011
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Тазиев Миргазиян Закиевич
  • Рахманов Айрат Рафкатович
  • Аслямов Айрат Ингелевич
  • Гараев Рафаэль Расимович
  • Осипов Роман Михайлович
  • Ульшин Алексей Владимирович
RU2459922C1
Способ заканчивания скважины 2018
  • Осипов Роман Михайлович
  • Абакумов Антон Владимирович
  • Катков Сергей Евгеньевич
RU2723815C1
СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ 2012
  • Хисамов Раис Салихович
  • Вакула Андрей Ярославович
  • Старов Олег Евгеньевич
  • Галимов Разиф Хиразетдинович
  • Таипова Венера Асгатовна
  • Бачков Альберт Петрович
RU2494214C1
СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ 2014
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Аслямов Айрат Ингелевич
  • Гараев Рафаэль Расимович
  • Синчугов Николай Сергеевич
  • Осипов Роман Михайлович
RU2541978C1
Способ бурения скважины 2016
  • Хисамов Раис Салихович
  • Салихов Мирсаев Миргазямович
  • Мухлиев Ильнур Рашитович
  • Сагидуллин Ленар Рафисович
  • Шаяхметова Гузель Зиннуровна
RU2606998C1
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ЗОНЫ ПОГЛОЩЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИНЫ 2015
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Аслямов Айрат Ингелевич
  • Гараев Рафаэль Расимович
  • Мубаракшин Марсель Магсумович
  • Абсалямов Руслан Шамилевич
RU2588074C1
СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ В ВЫСОКОПРОНИЦАЕМЫХ НЕУСТОЙЧИВЫХ ГАЗОСОДЕРЖАЩИХ ПЛАСТАХ 1996
  • Дубенко В.Е.
  • Андрианов Н.И.
  • Кулигин А.В.
RU2121558C1
СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ 2012
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Тазиев Миргазиян Закиевич
  • Рахманов Айрат Рафкатович
  • Аслямов Айрат Ингелевич
  • Гараев Рафаэль Расимович
  • Осипов Роман Михайлович
  • Хамидуллин Фаниль Рависович
RU2478769C1

Реферат патента 2013 года СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к строительству скважин и может найти применение при проводке ствола скважины с большим зенитным углом. При бурении скважины проводят размещение в скважине компоновки с забойным двигателем, прокачку через компоновку воды, наращивание бурильных труб, вымывание шлама с забоя. Вымывание шлама проводят прокачкой бурового раствора вязкостью 30-50 с по вискозиметру ВП-5 плотностью 1,20-1,30 г/см3 в объеме 5-10 м3. При прокачке снимают нагрузку с долота, приподнимают компоновку на длину ведущей бурильной трубы, заменяют в бурильных трубах воду на буровой раствор повышенной вязкости, прокачивают буровой раствор с одновременным опусканием компоновки до упора в забой, проводят расхаживание компоновки с частотой 1-2 в минуту и амплитудой, равной длине ведущей бурильной трубы, с одновременной прокачкой раствора повышенной вязкости, заменяют буровой раствор на воду, наращивают компоновку бурильной трубой, продолжают бурение. Воду используют с начальной плотностью 1,00-1,01 г/см3. В процессе бурения нарабатывают плотность воды за счет частиц выбуренной породы до плотности 1,02-1,06 г/см3. При вскрытии водопроявляющего горизонта используют смесь воды с текущей плотностью и пластовой воды. Повышается эффективность бурения.

Формула изобретения RU 2 478 768 C1

Способ бурения скважины, включающий размещение в скважине компоновки с забойным двигателем, прокачку через компоновку воды, наращивание бурильных труб, вымывание шлама с забоя, отличающийся тем, что вымывание шлама проводят прокачкой бурового раствора вязкостью 30-50 с по вискозиметру ВП-5 плотностью 1,20-1,30 г/см3 в объеме 5-10 м3, при прокачке снимают нагрузку с долота, приподнимают компоновку на длину ведущей бурильной трубы, заменяют в бурильных трубах воду на буровой раствор повышенной вязкости, прокачивают буровой раствор с одновременным опусканием компоновки до упора в забой, проводят расхаживание компоновки с частотой 1-2 в минуту и амплитудой, равной длине ведущей бурильной трубы, с одновременной прокачкой раствора повышенной вязкости, заменяют буровой раствор на воду, наращивают компоновку бурильной трубой, продолжают бурение, при этом воду используют с начальной плотностью 1,00-1,01 г/см3, в процессе бурения нарабатывают плотность воды за счет частиц выбуренной породы до плотности 1,02-1,06 г/см3, а при вскрытии водопроявляющего горизонта используют смесь воды с текущей плотностью и пластовой воды.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2478768C1

СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ПЛАСТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2004
  • Нуриев Ильяс Ахматгалиевич
  • Андронов Сергей Николаевич
  • Нурмухаметов Рафаиль Саитович
  • Хисамов Раис Салихович
  • Хазиев Рафаэль Фаритович
  • Андронов Юрий Сергеевич
RU2279535C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ 2002
  • Абдулаев О.Ш.
  • Горбунов А.Н.
  • Журавлёв Г.И.
  • Камалов О.Р.
RU2236547C2
СПОСОБ ОЧИСТКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ 1992
  • Хуршудов В.А.
  • Бухаров Г.С.
  • Мушаилов А.М.
  • Андрианов Н.И.
RU2041338C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ ОТ ШЛАМА 2001
  • Вяхирев В.И.
  • Шаманов С.А.
  • Яковенко А.А.
  • Еремин Г.А.
  • Еременко В.В.
RU2213840C2
СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ НА ДЕВОНСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ 2009
  • Бикчурин Талгат Назметдинович
  • Вакула Андрей Ярославович
  • Студенский Михаил Николаевич
  • Никонов Владимир Анатольевич
  • Ахмадишин Фарит Фоатович
  • Хисамов Раис Салихович
RU2421586C1
US 6840337 B2, 11.01.2005
БУЛАТОВ А.И
и др
Справочник инженера по бурению, т.1
- М.: Недра, 1985, с.28-34.

RU 2 478 768 C1

Авторы

Ибрагимов Наиль Габдулбариевич

Тазиев Миргазиян Закиевич

Рахманов Айрат Рафкатович

Аслямов Айрат Ингелевич

Гараев Рафаэль Расимович

Осипов Роман Михайлович

Гуськов Игорь Викторович

Хамидуллин Фаниль Рависович

Даты

2013-04-10Публикация

2012-05-16Подача