Способ заканчивания скважины стеклопластиковой обсадной колонной Российский патент 2024 года по МПК E21B43/10 E21B33/124 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам заканчивания скважины c использованием стеклопластиковых обсадных колонн.

Как правило, в нефтяной промышленности для строительства нефтяных и газовых скважин используются стальные обсадные колонны, которые весьма популярны за счет своей эксплуатационной надежности и доступности, при этом стальная обсадная колонна обязательно цементируется до устья скважины с целью разобщения различных пластов в скважине и коррозионной защиты стальной поверхности труб от воздействия на них пластовых вод.

Известен способ цементирования обсадной колонны в скважине (патент SU № 1837099, МПК E21B 33/14, опубл. 30.08.1993 г.), включающий закачку в обсадную колонну тампонажного раствора и продавку в заколонное пространство до появления его на устье скважины, причем с целью повышения качества цементирования путем приготовления однородного тампонажного раствора во всем его объеме, увеличения объема замещения промывочной жидкости тампонажным раствором в кавернозных зонах и повышения кольматации зон поглощений пород по глубине скважины, после появления на устье скважины тампонажного раствора его закачивают обратно в обсадную колонну и создают круговую циркуляцию до стабилизации физико-химических параметров тампонажного раствора, при этом на устье скважины осуществляют контроль и регулирование его свойств, а круговую циркуляцию чередуют с обратной круговой циркуляцией.

Недостатками являются использование стальных труб в качестве обсадных, указанный способ технологически возможен только при использовании стальных обсадных труб, также существенным недостатком является коррозия стальных труб от агрессивных вод и эксплуатации при добыче. При этом известный способ не предназначен для проведения цементирования стеклопластиковой обсадной трубы.

Наиболее близким является способ цементирования, в котором в качестве обсадной колонны применяют обсадную колонну, состоящую из стеклопластиковых (полимерных) обсадных труб (Опыт ПАО «Татнефть» по строительству скважин с эксплуатационной колонной, составленной из стеклопластиковых обсадных труб /Зарипов И.М., Исхаков А.Р., к.т.н. Катеев Р.И., Зарипов А.М. // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 1137. – С. 18–20). Способ включает спуск в скважину стеклопластиковой обсадной колонны, последовательную закачку в стеклопластиковую обсадную колонну буферной жидкости и тампонажного раствора и его продавку продавочной жидкостью – буровым раствором, при этом выбирают разницу между плотностью бурового раствора и тампонажного раствора не более 200 кг/м³.

Основным недостатком способа является строгое ограничение в плотности тампонажного раствора и продавочной жидкости, разница между плотностями, которых не должна превышать 300 кг/м³, для исключения всплытия стеклопластиковой обсадной трубы при цементировании. Это усложняет процесс цементирования, требует дополнительных временных затрат и сужает область применения различных составов - тампонажного и бурового растворов, а также является достаточно материально-затратным способом, в связи с цементированием колонны на всем протяжении от забоя до устья.

Техническими задачами являются повышение эффективности способа заканчивания скважин стеклопластиковой обсадной колонной путем надежного разобщения продуктивных и водоносных пластов с минимальными временными и материальными затратами на осуществление способа, упрощение технологии заканчивания скважины в целом.

Технические задачи решаются способом заканчивания скважины стеклопластиковой обсадной колонной, включающим спуск в скважину стеклопластиковой обсадной колонны.

Новым является то, что предварительно проводят геофизические исследования, по результатам которых выявляют количество и интервалы залегания водоносных и продуктивного пластов, в процессе спуска стеклопластиковой обсадной колонны на нее последовательно снизу вверх по ходу спуска наворачивают: заглушенный в нижней части водонабухающий пакер, позволяющий перекрыть интервал нижней границы продуктивного пласта, перфорированные стеклопластиковые трубы, водонабухающий пакер, позволяющий перекрыть интервал верхней границы продуктивного пласта, цельные стеклопластиковые трубы, водонабухающий пакер внутри нижней трубы предыдущей колонны, цельные стеклопластиковые трубы, после спуска стеклопластиковой обсадной колонны в скважину закачивают техническую жидкость активации, вытесняя буровой раствор, оставляют скважину в покое для активации водонабухающего пакера для перекрытия интервала нижней границы продуктивного пласта, водонабухающего пакера для перекрытия интервала верхней границы продуктивного пласта и водонабухающего пакера внутри нижней трубы предыдущей колонны и полного перекрытия заколонного пространства.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа заканчивания скважины.

Заканчивание скважины стеклопластиковой обсадной колонной предлагаемым способом осуществляют следующим образом.

Предварительно в скважине, после окончания бурения перед спуском стеклопластиковой обсадной колонны 1 (чертеж) проводят геофизические исследования (далее - ГИС), по результатам которых выявляют (уточняют) количество и интервалы залегания водоносных 2, а также продуктивного пластов 3. В процессе спуска стеклопластиковой обсадной колонны 1 в скважину на нее последовательно снизу-вверх по ходу спуска наворачивают заглушенный в нижней части глухой металлической заглушкой с внутренней резьбой 4 (или глухой пробкой с внутренней резьбой) водонабухающий пакер 5, (далее - ВНП), с возможностью установки в интервале нижней границы продуктивного пласта 3 и позволяющий перекрыть нижнюю границу продуктивного пласта, выявленной по результатам ГИС, перфорированные стеклопластиковые трубы 6, при этом перфорацию в стеклопластиковых трубах 6 выполняют заранее в цеховых условиях посредством рассверловки, количество отверстий выполняют так же, как и при стандартных перфорационных операциях, ВНП 7, с возможностью установки в интервале верхней границы продуктивного пласта 3 и позволяющий перекрыть верхнюю границу продуктивного пласта, выявленной по результатам ГИС, цельные стеклопластиковые трубы стеклопластиковой обсадной колонны 1, ВНП 8 устанавливается внутри нижней трубы предыдущей колонны 9 (например, кондуктора), цельные стеклопластиковые трубы стеклопластиковой обсадной колонны 1.

Затем стеклопластиковую обсадную колонну 1 спускают в скважину до достижения проектного забоя. Далее к верхней стеклопластиковой трубе стеклопластиковой обсадной колонны 1 присоединяют ведущую бурильную трубу и производят промывку скважины (например, в двойном объеме затрубного пространства) для очистки забоя скважины. Далее закачивают внутрь стеклопластиковой колонны техническую жидкость активации для водонабухающих пакеров в объеме скважины, при этом полностью вытесняя из скважины имеющийся там буровой раствор. При осуществлении способа в качестве технической жидкости для активации водонабухающих пакеров используют, например, пресную воду.

Далее скважину оставляют в покое для активации ВНП до полного перекрытия заколонного пространства. После прохождения времени активации ВНП набухают и перекрывают заколонное пространство в установленных интервалах, создавая надежную защиту продуктивного пласта от воздействия различных (в том числе водоносных) пластов. Благодаря наличию перфорационных отверстий в перфорированных стеклопластиковых трубах 6, находящихся напротив продуктивного пласта 3, исключается необходимость спуска перфораторов в скважины. На буровую встает бригада освоения и, проведя обработку призабойной зоны, например, кислотой, с дальнейшим свабированием получает приток нефти из продуктивного пласта 3 через перфорированную стеклопластиковую трубу 6.

Таким образом предлагаемый способ позволяет эффективно закончить скважину спуском стеклопластиковой обсадной колонны, не подвергающейся коррозионному воздействию в процессе эксплуатации, надежно разобщить продуктивный пласт без использования технологии цементирования с помощью водонабухающих пакеров, исключив операцию по перфорации внутри скважины за счет использования заранее перфорированных стеклопластиковых труб. За счет этого исключаются возможность всплытия легкой стеклопластиковой обсадной колонны на устье, негативное воздействие цементного раствора на продуктивный пласт.

В результате применения предлагаемого способа сокращаются в целом затраты на крепление стеклопластиковой обсадной колонны в скважине, связанные с использованием большого количества специальной техники и большого количества цементного раствора, а также проведением после цементирования оценивающих качество цементной крепи геофизических исследований. Исключаются дополнительные работы по перфорации стеклопластиковых труб внутри скважины. Предлагаемый способ достаточно прост в применении, не требует больших временных и материальных затрат.

Пример практического применения

После обсаживания скважины направлением до 50 м и кондуктором до 260 м пробурен ствол под эксплуатационную колонну до проектной глубины 1260 м долотом диаметром 156 мм. По результатам геофизических исследований в скважине определены интервалы водоносных и продуктивных пластов:

- продуктивного пласта 1200-1250 м;

- интервал водоносного пласта 1250-1260 м.

Заранее перед спуском стеклопластиковой обсадной колонны в скважину, на буровую завезли стеклопластиковые обсадные трубы длиной по 10 м в количестве 118 шт., 5 стеклопластиковых труб с перфорационными отверстиями, рассверленными заранее в цеховых условиях, три ВНП длиной 10 м. При этом один из ВНП заглушили с нижней стороны, для этого навернули на ниппельную часть ВНП глухую металлическую заглушку с внутренней резьбой.

В скважину спустили обсадную колонну из стеклопластиковых труб - стеклопластиковую обсадную колонну диаметром 114 мм с толщиной стенки 7,0 мм. В процессе спуска стеклопластиковой обсадной колонны в скважину последовательно снизу-вверх по ходу спуска навернули:

- ВНП с заглушенным нижним концом для перекрытия нижней границы продуктивного пласта;

- 5 перфорированных стеклопластиковых труб;

- ВНП для перекрытия верхней границы продуктивного пласта;

- 920 м цельных стеклопластиковых труб;

- последний ВНП, который установили в интервале низа предыдущей колонны (кондуктора);

-260 м цельных стеклопластиковых труб.

После спуска стеклопластиковой обсадной колонны до забоя к верхней трубе стеклопластиковой обсадной колонны присоединили ведущую бурильную трубу и провели промывку скважины в двойном объеме затрубного пространства для очистки забоя скважины.

Далее закачали внутрь стеклопластиковой обсадной колонны жидкость активации для водонабухающих пакеров в объеме скважины, в качестве жидкости активации использовали пресную воду.

Далее скважину оставили в покое на время активации водонабухающих пакеров на 7 суток. После прохождения времени активации на буровую встала бригада освоения и, проведя обработку призабойной зоны кислотой с дальнейшим свабированием, получила приток нефти из пласта через проперфорированную заранее стеклопластиковую трубу.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам заканчивания скважины c использованием стеклопластиковых обсадных колонн. Способ заканчивания скважины стеклопластиковой обсадной колонной включает спуск в скважину стеклопластиковой обсадной колонны. Предварительно проводят геофизические исследования, по результатам которых выявляют количество и интервалы залегания водоносных и продуктивного пластов. В процессе спуска стеклопластиковой обсадной колонны на нее последовательно снизу вверх по ходу спуска наворачивают: заглушенный в нижней части водонабухающий пакер, позволяющий перекрыть интервал нижней границы продуктивного пласта, перфорированные стеклопластиковые трубы, водонабухающий пакер, позволяющий перекрыть интервал верхней границы продуктивного пласта, цельные стеклопластиковые трубы, водонабухающий пакер внутри нижней трубы предыдущей колонны, цельные стеклопластиковые трубы. После спуска стеклопластиковой обсадной колонны в скважину закачивают техническую жидкость активации, вытесняя буровой раствор, оставляют скважину в покое для активации водонабухающего пакера для перекрытия интервала нижней границы продуктивного пласта, водонабухающего пакера для перекрытия интервала верхней границы продуктивного пласта и водонабухающего пакера внутри нижней трубы предыдущей колонны и полного перекрытия заколонного пространства. Предлагаемый способ позволяет эффективно закончить скважину спуском стеклопластиковой обсадной колонны, не подвергающейся коррозионному воздействию в процессе эксплуатации, надежно разобщить продуктивный пласт без использования технологии цементирования с помощью водонабухающих пакеров, исключив операцию по перфорации внутри скважины за счет использования заранее перфорированных стеклопластиковых труб. За счет этого исключаются возможность всплытия легкой стеклопластиковой обсадной колонны на устье, негативное воздействие цементного раствора на продуктивный пласт. 1 ил.

Способ заканчивания скважины стеклопластиковой обсадной колонной, включающий спуск в скважину стеклопластиковой обсадной колонны, отличающийся тем, что предварительно проводят геофизические исследования, по результатам которых выявляют количество и интервалы залегания водоносных и продуктивного пластов, в процессе спуска стеклопластиковой обсадной колонны на нее последовательно снизу вверх по ходу спуска наворачивают: заглушенный в нижней части водонабухающий пакер, позволяющий перекрыть интервал нижней границы продуктивного пласта, перфорированные стеклопластиковые трубы, водонабухающий пакер, позволяющий перекрыть интервал верхней границы продуктивного пласта, цельные стеклопластиковые трубы, водонабухающий пакер внутри нижней трубы предыдущей колонны, цельные стеклопластиковые трубы, после спуска стеклопластиковой обсадной колонны в скважину закачивают техническую жидкость активации, вытесняя буровой раствор, оставляют скважину в покое для активации водонабухающего пакера для перекрытия интервала нижней границы продуктивного пласта, водонабухающего пакера для перекрытия интервала верхней границы продуктивного пласта и водонабухающего пакера внутри нижней трубы предыдущей колонны и полного перекрытия заколонного пространства.