КОНСТРУКЦИЯ МНОГОЗАБОЙНОЙ СКВАЖИНЫ С ДВУМЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ СТВОЛАМИ Российский патент 2016 года по МПК E21B43/12 E21B43/26 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к конструкциям двухзабойных скважин с двумя горизонтальными стволами, вскрывающих сверхнизкопроницаемый коллектор, в том числе карбонатно-глинисто-кремнистые толщи баженовской и абалакской свит, позволяющим проводить обработку призабойной зоны пласта, в том числе многостадийный ГРП, в каждом горизонтальном стволе.

Известна конструкция многозабойной скважины, включающая основной и боковой стволы, лифтовую колонну, снабженную эксплуатационным пакером (Оганов А.С.и др. Многозабойное бурение скважин - развитие, проблемы, успехи. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ». 2001. - С. 43]. Недостатком этой конструкции является недостаточная надежность и эффективность при проведении обработки под большим давлением для стимуляции притока, что особенно важно при проведении многостадийного ГРП на каждом стволе.

Известна конструкция многозабойной скважины, включающая обсаженные вертикальную и наклонную части основного ствола и наклонную часть бокового ствола, оборудованные хвостовиками, спущенную в скважину лифтовую колонну, окно, расположенное в стыке основного ствола с наклонной частью бокового ствола, узел миниатюрного окна, совмещаемый с упомянутым выше окном (RU 79935 Ul, Е21В 43/25, опубликовано 20.01.2009). Недостатками данной конструкции является отсутствие возможности герметичной изоляции соединения одного хвостовика с лифтовой колонной, необходимой при проведении обработки под большим давлением для стимуляции притока, что особенно важно при проведении многостадийного ГРП на каждом стволе, например, в условиях сверхнизкопроницаемых коллекторов, в том числе карбонатно-глинисто-кремнистых толщ баженовской и абалакской свит.

Стоит задача - создание надежной конструкции двухзабойной скважины, позволяющей проводить многостадийный ГРП в фиксированном стволе скважины с изоляцией другого ствола.

Поставленная задача решается конструкцией двухзабойной скважины с двумя горизонтальными стволами, включающей обсаженные вертикальную и наклонную части основного ствола и наклонную часть бокового ствола, хвостовики, спущенную в скважину лифтовую колонну, окно, расположенное в стыке основного ствола с наклонной частью бокового ствола, узел миниатюрного окна, пакер и гибкий рукав, в которой согласно изобретению основной и боковой стволы заканчиваются горизонтальными забоями, в качестве узла миниатюрного окна содержит закрепленный напротив окна обсадной колонны основного ствола при помощи гидравлического пакера и крепления ствол-узел с миниатюрным окном и внутренними направляющими сквозными и отклоняющими пазами, внутри ствол-узла размещен гибкий изолирующий рукав-насадка с наружным выступами, соответствующими пазам ствола-узла, который соединяет лифтовую колонну с хвостовиком основного ствола и имеет возможность обеспечения герметичного соединения с хвостовиком другого ствола, кроме того, в горизонтальной части основного и бокового стволов установлены компоновки для проведения многостадийного гидравлического разрыва пласта, состоящие из открывающихся под действием сбрасываемых шаров муфт, набухающих пакеров для заколонной изоляции стадий ГРП и расширяемого крепления хвостовика

Предлагаемая конструкция отличается от известной тем, что содержит в качестве узла миниатюрного окна перемещаемый по основному стволу ствол-узел с миниатюрным окном, гидравлическим пакером и креплением узла миниатюрного окна. Ствол-узел изнутри имеет направляющие пазы, дополнительно конструкция содержит гибкий изолирующий рукав-насадку, выполненный с возможностью обеспечения его доступа к хвостовику в нужный горизонтальный ствол за счет направляющих, выполненных снаружи рукава-насадки, соответствующих пазам ствол-узла. При этом лифтовая колонна соединена с нужным хвостовиком гибким изолирующим рукавом-насадкой. Дополнительно в горизонтальной части основного ствола и в горизонтальной части бокового ствола располагаются компоновки для проведения многостадийного ГРП. Ствол-узел с миниатюрным окном закреплен на определенной глубине с помощью гидравлического пакера.

Заявляемое изобретение проиллюстрировано на фиг. 1-7:

фиг. 1- конструкция двухзабойной скважины с двумя горизонтальными стволами скважины;

фиг. 2 - поперечное сечение ствола-узла;

фиг. 3 - поперечное сечение гибкого изолирующего рукава-насадка;

фиг. 4 - узел миниатюрного окна с установленной трубой-насадкой для доступа к основному стволу скважины;

фиг. 5 - ствол-узел с установленной трубой-насадкой для доступа к боковому стволу скважины;

фиг. 6 - вид на ствол-узел со стороны миниатюрного окна;

фиг. 7 - вид на ствол-узел с боковой от миниатюрного окна стороны.

Конструкция двухзабойной скважины с двумя горизонтальными стволами скважины (фиг. 1) включает:

1- горизонтальная часть основного ствола (необсаженная);

2 - горизонтальная часть бокового ствола (необсаженная);

3 - вертикальная часть скважины (обсаженная);

4 - наклонная часть основного ствола (обсаженная);

5 - наклонная часть бокового ствола (необсаженная);

6 - хвостовик, расположенный в горизонтальной части основного ствола 1;

7 - хвостовик, расположенный в горизонтальной части бокового ствола 2;

8 - крепления хвостовиков 6 и 7;

9 - гибкий изолирующий рукав-насадка с наружными направляющими выступами для обеспечения герметичного соединения с хвостовиками 6 или 7;

10 - гидравлический пакер;

11 - ствол-узел с миниатюрным окном 12 и внутренними пазами;

18 - окно в обсадной колонне, расположенное в стыке вертикальной части 3 основного ствола с наклонной частью 5 бокового ствола;

13 - крепление узла миниатюрного окна;

14 - лифтовая колонна.

На фиг. 2 на поперечном сечении ствола-узла 11 показаны выполненные на его внутренней поверхности сквозные пазы 15, обеспечивающие при совмещении оси «С» (фиг. 3) с осью «А» сквозной проход рукава-насадки в основной ствол и отклоняющие пазы 16, выходящие в миниатюрное 12, обеспечивающие отклонение рукава-насадки и попадание в боковой ствол при совмещении оси «С» с осью «В».

На поперечном сечении гибкого изолирующего рукава-насадка (фиг. 3) показаны выступы 17, выполненные на наружной поверхности рукава-насадки 9, входящие в пазы 15 или 16 и обеспечивающие сквозное прохождение гибкого изолирующего рукава-насадки 9 в основной ствол или попадание в боковой ствол.

На фиг. 4 изображен внешний вид узла миниатюрного окна с гибким рукавом-насадкой 9 при сквозном его прохождении по основному стволу. Ситуация возникает, когда выступы гибкого рукава-насадки 9 совпадают со сквозными пазами 15 ствола-узла 11.

На фиг. 5 изображен внешний вид узла миниатюрного окна с гибким рукавом-насадкой 9 при отклонении его в боковой ствол 5 через миниатюрное окно 12. Ситуация возникает, когда выступы гибкого рукава-насадки 9 совпадают с отклоняющими в миниатюрное окно пазами 16 ствола-узла 11.

На фиг. 6 и 7 изображены виды ствола-узла 11 со стороны миниатюрного окна 12 и с боковой от миниатюрного окна стороны, позволяющие конкретизировать расположение сквозных пазов 15 и отклоняющих пазов 16.

Строительство многозабойной скважины с двумя горизонтальными стволами, конструкция которой позволяет проводить раздельную обработку стволов, в том числе многостадийный ГРП, выполняется в следующей последовательности:

1) бурение вертикальной части скважины 3, наклонной части 4 основного ствола скважины с установкой обсадной колонны;

2) бурение горизонтальной части 1 основного ствола;

3) установка компоновки для проведения многостадийного гидравлического разрыва пласта, состоящей из открывающихся под действием сбрасываемых шаров муфт, набухающих пакеров для заколонной изоляции стадий ГРП в горизонтальной части 1 основного ствола и закрепление с помощью расширяемого крепления хвостовика 6;

4) установка гидравлического пакера 10 для контролирования глубины, где будет вырезаться окно 18 выхода в боковой ствол 5, использующийся также в качестве посадочного места для ствол-узла 11;

5) спуск отклонителя траектории ствола (на рисунках не показан) и закрепление на пакере 10;

6) вырез окна 12 в необходимом направлении, подтвержденном значением гироскопа;

7) бурение наклонной части бокового ствола 5 без установки обсадной колонны;

8) установка компоновки для проведения ГРП в горизонтальной части 2 бокового ствола и закрепление с помощью расширяемого крепления хвостовика 7;

9) установка узла миниатюрного окна: ствол-узел 11 закрепляют на гидравлическом пакере 10 с помощью крепления 13.

Раздельная обработка стволов двухзабойной скважины с двумя горизонтальными стволами, в частности проведение многостадийного ГРП в обоих стволах, выполняется в следующей последовательности:

1) с помощью гибкой насосно-компрессорной трубы (ГНКТ) устанавливается изолирующий рукав-насадка 9 в узел миниатюрного окна, ориентированный под углом так, чтобы направляющие выступы 17 попадали в сквозные направляющие пазы 15, обеспечивающие доступ в основной ствол скважины 1;

2) лифтовая колонна 14 соединяется с креплением 13;

3) проводится обработка призабойной зоны пласта в горизонтальной части основного ствола скважины 1;

4) лифтовая колонна 14 отсоединяется от крепления 13;

5) извлекается изолирующий рукав-насадка 9 из узла миниатюрного окна;

6) с помощью ГНКТ устанавливается изолирующий рукав-насадка 9 в узел миниатюрного окна, ориентированный под углом так, чтобы ее направляющие выступы 17 попадали в отклоняющие пазы 16, обеспечивающие доступ в боковой ствол скважины 5 и 2;

7) лифтовая колонна 14 соединяется с креплением 13;

8) проводится обработка призабойной зоны пласта в горизонтальной части бокового ствола скважины 2;

9) лифтовая колонна 14 отсоединяется от крепления 13;

10) извлекается изолирующий рукав-насадка 9 из узла миниатюрного окна.

Операция проведения обработки призабойной зоны пласта в горизонтальной части основного и бокового пластов могут проводиться многократно и в любой последовательности.

Заявляемая конструкция скважины обеспечивает возможность герметичной изоляции соединения хвостовика с лифтовой колонной, необходимой при проведении обработки под большим давлением для стимуляции притока, например при проведении многостадийного ГРП на каждом фиксированном стволе скважины с изоляцией другого ствола. Это особенно важно в условиях сверхнизкопроницаемых коллекторов, в том числе карбонатно-глинисто-кремнистых толщ баженовской и абалакской свит.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к конструкциям многозабойных скважин с двумя горизонтальными стволами. Технический результат - повышение надежности конструкции для многостадийного разрыва пластов в горизонтальных стволах. Конструкция включает обсаженные вертикальную и наклонную части основного ствола и наклонную часть бокового ствола, хвостовики, спущенную в скважину лифтовую колонну, окно, расположенное в стыке основного ствола с наклонной частью бокового ствола, узел миниатюрного окна, пакер и гибкий рукав. Основной и боковой стволы заканчиваются горизонтальными стволами. В качестве узла миниатюрного окна использован закрепленный напротив окна обсадной колонны основного ствола при помощи гидравлического пакера и крепления ствол-узел с миниатюрным окном и внутренними направляющими сквозными и отклоняющими пазами. Внутри ствол-узла размещен гибкий изолирующий рукав-насадка с наружным выступами, соответствующими пазам ствола-узла, который соединяет лифтовую колонну с хвостовиком основного ствола и имеет возможность обеспечения герметичного соединения с хвостовиком другого ствола. В горизонтальной части основного и бокового стволов установлены компоновки для проведения многостадийного гидравлического разрыва пласта - ГРП. Эти компоновки состоят из открывающихся под действием сбрасываемых шаров муфт, набухающих пакеров для заколонной изоляции стадий ГРП и расширяемого крепления хвостовика. 7 ил.

Конструкция двухзабойной скважины с двумя горизонтальными стволами, включающая обсаженные вертикальную и наклонную части основного ствола и наклонную часть бокового ствола, хвостовики, спущенную в скважину лифтовую колонну, окно, расположенное в стыке основного ствола с наклонной частью бокового ствола, узел миниатюрного окна, пакер и гибкий рукав, отличающийся тем, что основной и боковой стволы заканчиваются горизонтальными стволами, в качестве узла миниатюрного окна использован закрепленный напротив окна обсадной колонны основного ствола при помощи гидравлического пакера и крепления ствол-узел с миниатюрным окном и внутренними направляющими сквозными и отклоняющими пазами, внутри ствол-узла размещен гибкий изолирующий рукав-насадка с наружными выступами, соответствующими пазам ствола-узла, который соединяет лифтовую колонну с хвостовиком основного ствола и имеет возможность обеспечения герметичного соединения с хвостовиком другого ствола, кроме того, в горизонтальной части основного и бокового стволов установлены компоновки для проведения многостадийного гидравлического разрыва пласта - ГРП, состоящие из открывающихся под действием сбрасываемых шаров муфт, набухающих пакеров для заколонной изоляции стадий ГРП и расширяемого крепления хвостовика.