СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ МАЛОГО ДИАМЕТРА В СЛОЖНЫХ ПОРОДАХ Российский патент 2013 года по МПК E21B7/00 E21B43/10 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины малого диаметра в сложных породах.

Известен способ строительства, эксплуатации, консервации и ликвидации скважины, включающий бурение ствола скважины с заданным направлением, спуск и крепление нескольких обсадных колонн, включая последнюю - "хвостовик", малогабаритную эксплуатационную колонну и закачку активного изоляционного материала - гидрозатвора. Первую обсадную колонну спускают, крепят крепящим узлом и изолируют близким к вязко-пластичной массе гидрозатвором, скважину углубляют, закачивают гидрозатвор, получаемый из бурового раствора при добавлении вяжущих и нейтрализующих реагентов при помощи малогабаритного устройства - узла приготовления и закачки цементного раствора до требуемых параметров в зависимости от устойчивости и проницаемости пройденных горных пород, спускают следующую очередную, по меньшей мере, одну обсадную колонну, крепят ее снизу крепящим узлом, а последнюю обсадную колонну, нижний конец которой вне скважины перфорирован и оборудован фильтром грубой очистки, спускают выше водонефтяного контура и крепят крепящим узлом выше кровли продуктивного пласта, в последнюю очередь спускают, предварительно закачав гидрозатвор, малогабаритную эксплуатационную колонну, оборудованную пакером с якорем и фильтром средней очистки, устанавливают пакер над продуктивным пластом и вызывают приток свабированием, скважину эксплуатируют, а затем при необходимости консервируют и/или ликвидируют (Номер публикации 2005123568, опублик. 2007.01.02).

Известный способ требует больших затрат на бурение, конструкция скважины металлоемкая.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ строительства скважины малого диаметра, включающий бурение ствола скважины с заданным направлением, спуск и крепление нескольких обсадных колонн. Первую часть ствола скважины - направление бурят долотом диаметром 245-296 мм, вторую часть - кондуктор бурят долотом диаметром 178-216 мм, третью часть бурят долотом диаметром 144-156 мм, четвертую часть бурят долотом диаметром 93-114 мм, в качестве бурового раствора используют техническую воду плотностью 1,00-1,09 кг/м³, обогащенную при бурении твердыми взвешенными частицами выбуренной породы, расход и давление технической воды задают превышающими поглощение технической воды зонами поглощений, вскрытие продуктивного интервала ведут с использованием технической воды с добавкой смеси поверхностно-активных веществ марки МЛ-81Б в количестве 1-3%, после бурения ствол скважины от забоя до устья или до зоны поглощения заполняют глинистым раствором плотностью 1,12-1,16 кг/м³, проводят каротажные исследования, спускают компоновку для бурения, прокачивают техническую воду и вращающимся долотом проходят 2-4 раза интервал продуктивного пласта со скоростью 20-30 м/час, спускают эксплуатационную колонну и цементируют заколонное пространство скважины, при этом в качестве эксплуатационной колонны в первой части используют колонну с наружным диаметром 245 мм, во второй части - с диаметром 178 мм, в третьей части - с диаметром 114 мм, в четвертой части - с диаметром 102 мм, обеспечивая толщину стенки цементного кольца не менее 19 мм. При наличии зоны поглощений цементирование проводят в направлении от забоя до зоны поглощения и от устья до зоны поглощения (Патент РФ №2393320, опубл. 27.06.2010 г. - прототип).

За счет малого диаметра скважины известный способ требует меньших затрат на бурение, конструкция скважины менее металлоемкая. Однако способ не предусматривает строительство скважины в сложных породах.

В предложенном изобретении решается задача строительства скважины малого диаметра в сложных породах.

Задача решается тем, что в способе строительства скважины малого диаметра в сложных породах бурят направление долотом диаметром 393,7 мм на глубину 30-50 м, обсаживают колонной диаметром 324 мм (12 дюймов) и цементируют заколонное пространство, из направления бурят на естественной водной суспензии (ЕВС) скважину под промежуточный промкондуктор долотом диаметром 295,3 мм на глубину 150-190 м, при этом проходят зону обвалов и поглощений на 20-40 м ниже, в зоне обвалов и поглощений вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12-1,20 г/см³, обсаживают пробуренную скважину колонной диаметром 245-273 мм (9-10 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений, из промежуточного промкондуктора бурят кондуктор долотом диаметром 215,9 мм на глубину 260-350 м на ЕВС, при этом проходят вторую зону обвалов и поглощений на 100-150 м ниже, в зоне обвалов и поглощений вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12-1,20 г/см³, обсаживают колонной диаметром 178 мм (7 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений, из кондуктора бурят скважину под эксплуатационную колонну долотом диаметром 155,6 мм до проектной отметки, спускают эксплуатационную колонну диаметром 114 мм (4 дюйма), цементируют заколонное пространство.

Окончание скважины могут выполнять с горизонтальным стволом.

Сущность изобретения

Строительство скважины малого диаметра позволяет снизить затраты на строительство при сохранении дебита или приемистости скважины. Однако малый диаметр накладывает ограничения на возможности строительства скважины в сложных геологических условиях, когда при бурении на некоторых горизонтах встречаются породы, сопровождающиеся обвалами породы и поглощением промывочной жидкости или бурового раствора. Малый диаметр ствола скважины накладывает ограничения на применение традиционных мероприятий для изоляции сложных пород, а иногда делает строительство скважины малого диаметра невозможным. В предложенном изобретении решается задача строительства скважины малого диаметра в сложных породах. Задача решается следующим образом.

Бурят направление долотом диаметром 393,7 мм на глубину 30-50 м, обсаживают колонной диаметром 324 мм (12 дюймов) и цементируют заколонное пространство. Из направления бурят на ЕВС скважину под промежуточный промкондуктор долотом диаметром 295,3 мм на глубину 150-190 м, при этом проходят зону обвалов и поглощений на 20-40 м ниже. Величину 20-40 м назначают для полного вскрытия зоны и входа в устойчивые породы во избежание оголения башмака промкондуктора. ЕВС представляет собой воду с примесями частиц выбуренной породы. Воду отстаивают в амбарах, но какая-то часть частиц породы остается в воде в виде взвесей. Такую жидкость называют ЕВС. В зоне обвалов и поглощений переходят с ЕВС на буровой раствор и вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12-1,20 г/см³. Обсаживают пробуренную скважину колонной диаметром 245 мм (9 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из промежуточного промкондуктора бурят кондуктор долотом диаметром 215,9 мм на глубину 260-350 м на ЕВС, при этом проходят вторую зону обвалов и поглощений на 100-150 м ниже. Величину 100-150 м назначают для полного вскрытия артинского горизонта и входа в Верхний карбон, т.к. данные пласты могут являться потенциальными зонами осложнения в виде поглощения или перелива пластовой жидкости. В зоне обвалов и поглощений переходят с ЕВС на буровой раствор и вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12-1,20 г/см³. Обсаживают скважину колонной диаметром 178 мм (7 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из кондуктора бурят скважину под эксплуатационную колонну долотом диаметром 155,6 мм до проектной отметки, спускают эксплуатационную колонну диаметром 114 мм (4 дюйма), цементируют заколонное пространство. Окончание скважины могут выполнять с горизонтальным стволом.

Таким образом, две зоны обвалов и поглощений проходят на диаметрах, характерных для обычных скважин с обычными, т.е. не малыми диаметрами. Это позволяет применить для их изоляции традиционные мероприятия строительства скважины в таких породах. Для каждой зоны обвалов и поглощений применяют свой кондуктор и обсаживают и цементируют каждую зону отдельно. В дальнейшем строят скважину как скважину малого диаметра.

Применение такого способа строительства приводит к некоторому удорожанию стоимости скважины по сравнению со скважиной малого диаметра, Однако скважину малого диаметра в чистом виде построить в таких породах нереально. В таких условиях до недавнего времени строили только скважины обычного диаметра. Не смотря на верхнюю часть скважины, выполненную большим диаметром стоимость предлагаемой скважины существенно меньше стоимости скважины обычного диаметра.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Строят скважину малого диаметра в сложных породах. Бурят направление долотом диаметром 393,7 мм на глубину 40 м, обсаживают колонной диаметром 324 мм (12 дюймов) и цементируют заколонное пространство. Из направления бурят на ЕВС скважину под промежуточный промкондуктор долотом диаметром 295,3 мм на глубину 170 м. Зона обвалов и поглощений располагается на глубине от 100-120 до 140-155 м. Проходят зону обвалов и поглощений на 30 м ниже. В зоне обвалов и поглощений вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,16 г/см³. Обсаживают пробуренную скважину колонной диаметром 245 мм (9 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из промежуточного промкондуктора бурят кондуктор долотом диаметром 215,9 мм на глубину 300 м на ЕВС, Вторая зона обвалов и поглощений располагается на глубине от 190-210 до 230-250 м. Проходят вторую зону обвалов и поглощений на 120 м ниже. В зоне обвалов и поглощений вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,16 г/см³, обсаживают колонной диаметром 178 мм (7 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из кондуктора бурят скважину под эксплуатационную колонну долотом диаметром 155,6 мм до проектной отметки 1500 м, спускают эксплуатационную колонну диаметром 114 мм (4 дюйма), цементируют заколонное пространство. Окончание скважины выполняют с горизонтальным стволом.

Пример 2. Бурят направление долотом диаметром 393,7 мм на глубину 30 м, обсаживают колонной диаметром 324 мм (12 дюймов) и цементируют заколонное пространство. Из направления бурят на ЕВС скважину под промежуточный промкондуктор долотом диаметром 295,3 мм на глубину 150 м, при этом проходят зону обвалов и поглощений на 20 м ниже. В зоне обвалов и поглощений переходят с ЕВС на буровой раствор и вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12 г/см³. Обсаживают пробуренную скважину колонной диаметром 245 мм (9 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из промежуточного промкондуктора бурят кондуктор долотом диаметром 215,9 мм на глубину 260 м на ЕВС, при этом проходят вторую зону обвалов и поглощений на 100 м ниже. В зоне обвалов и поглощений переходят с ЕВС на буровой раствор и вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12 г/см³. Обсаживают скважину колонной диаметром 178 мм (7 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из кондуктора бурят скважину под эксплуатационную колонну долотом диаметром 140 мм до проектной отметки 1100 м, спускают эксплуатационную колонну диаметром 114 мм (4 дюйма), цементируют заколонное пространство. Окончание скважины могут выполнять с горизонтальным стволом.

Пример 3. Бурят направление долотом диаметром 393,7 мм на глубину 50 м, обсаживают колонной диаметром 324 мм (12 дюймов) и цементируют заколонное пространство. Из направления бурят на ЕВС скважину под промежуточный промкондуктор долотом диаметром 295,3 мм на глубину 190 м, при этом проходят зону обвалов и поглощений на 40 м ниже. В зоне обвалов и поглощений переходят с ЕВС на буровой раствор и вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,20 г/см³. Обсаживают пробуренную скважину колонной диаметром 273 мм (10 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из промежуточного промкондуктора бурят кондуктор долотом диаметром 215,9 мм на глубину 350 м на ЕВС, при этом проходят вторую зону обвалов и поглощений на 150 м ниже. В зоне обвалов и поглощений переходят с ЕВС на буровой раствор и вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,20 г/см³. Обсаживают скважину колонной диаметром 178 мм (7 дюймов) и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из кондуктора бурят скважину под эксплуатационную колонну долотом диаметром 155,6 мм до проектной отметки 1300 м, спускают эксплуатационную колонну диаметром 114 мм (4 дюйма), цементируют заколонное пространство. Окончание скважины могут выполнять с горизонтальным стволом.

В результате удается решить задачу строительства скважины малого диаметра в сложных породах.

Применение предложенного способа позволит строить скважины малого диаметра в сложных породах.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины малого диаметра в сложных породах. Бурят направление долотом диаметром 393,7 мм на глубину 30-50 м, обсаживают колонной диаметром 324 мм и цементируют заколонное пространство. Из направления бурят на естественной водной суспензии скважину под промежуточный промкондуктор долотом диаметром 295,3 мм на глубину 150-190 м, при этом проходят зону обвалов и поглощений на 20-40 м ниже. В зоне обвалов и поглощений вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12-1,20 г/см³. Обсаживают пробуренную скважину колонной диаметром 245-273 мм и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из промежуточного промкондуктора бурят кондуктор долотом диаметром 215,9 мм на глубину 260-350 м на естественной водной суспензии, при этом проходят вторую зону обвалов и поглощений на 100-150 м ниже. В зоне обвалов и поглощений вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12-1,20 г/см³, обсаживают колонной диаметром 178 мм и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений. Из кондуктора бурят скважину под эксплуатационную колонну долотом диаметром - 144-155,6 мм до проектной отметки, спускают эксплуатационную колонну диаметром 114 мм, цементируют заколонное пространство. Окончание скважины могут выполнять с горизонтальным стволом. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ строительства скважины малого диаметра в сложных породах, заключающийся в том, что бурят направление долотом диаметром 393,7 мм на глубину 30-50 м, обсаживают колонной диаметром 324 мм и цементируют заколонное пространство, из направления бурят на естественной водной суспензии скважину под промежуточный промкондуктор долотом диаметром 295,3 мм на глубину 150-190 м, при этом проходят зону обвалов и поглощений на 20-40 м ниже, в зоне обвалов и поглощений вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12-1,20 г/см³, обсаживают пробуренную скважину колонной диаметром 245-273 мм и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений, из промежуточного промкондуктора бурят кондуктор долотом диаметром 215,9 мм на глубину 260-350 м на естественной водной суспензии, при этом проходят вторую зону обвалов и поглощений на 100-150 м ниже, в зоне обвалов и поглощений вымывают шлам с забоя буровым раствором плотностью 1,12-1,20 г/см³, обсаживают колонной диаметром 178 мм и цементируют заколонное пространство заливкой цементного раствора снизу и сверху до заливки зоны обвалов и поглощений, из кондуктора бурят скважину под эксплуатационную колонну долотом диаметром 140-155,6 мм до проектной отметки, спускают эксплуатационную колонну диаметром 114 мм, цементируют заколонное пространство.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что окончание скважины выполняют с горизонтальным стволом.