Способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурения Советский патент 1983 года по МПК E21B21/00 E21B21/06 

Изобретение относится н. бурению скважин с промывкой заооя промывочной жидкостью. Известдвы способы бурового раство ра от шлама путем осаждения шлама в циркуляционной системе, включающей блоки очистки, подпорные блоки с на сосами, коллекторы, жалобы и напорные трубопроводы, расположенные на поверхности у устья скважиныГ1. Такие способы очистки бурового раствора вызывают необходимость транспортировки шлама буровым раствором с забоя скважины по всему ств лу скважины до ее устья, что приводит к повышенному абразивному износу колонн бурильных и обсадных труб, дополнительным затратам мощности на создание интенсивного для выноса шлама, восходящего потока бу рового раствора. Кроме того, такие способы не приемлемы при бурении скважин в зонах поглощений без выхода бурового раствора на поверхнос Известны способы очистки бурового раствора путем забойного шламоулавливания с помощью шламоуловителей, спускаемых в скважину на колон бурильных труб или на кабеле в сост ве бурового снаряда, например камерных шламоуловителей 2. Однако такие способы трудоемки, так шламоуловители имеют ограниченную емкость, что приводит к необходимрсти из разборки .и чистки после каждого рейса, а также к сокращению длины рейса при бурении без выхода бурового раствора на поверхность. Известен также способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурения путем забойного цшамоулавливания, осуществляющегося сообщением участка ствола скважины с полостью шламоуловителя закрытого типа, посредством выполнения сообщающих каналов в корпусе шламоуловителя f 3. Известный способ очистки бурового раствора от шлама не обеспечивает очистки бурового раствора от мелкого шлама вследствие недостаточно интенсивного изменения скорости потока бурового раствора в сторону уменьшения. Ограниченная емкость шламоуловителя приводит к дополнительным затратам времени на его разборку, чистку и сборку после каждого рейса. Накопленяе шлама около уст1)П скважины вследствие: оселаиия Р циркуляционных емкостях и последующей их чистки, а также вследствие чистки шламоуловителя приводит к загрязнению окружающей среды. Цель изобретения - увеличение ем кости ;1шамоулавливающей системы и повышение интенсивности осаждения шлама от ё урового раствора в обсаженной скважине. Указан-ная цель достигается тем, что согласно способу очистки бурово го раствора от шлама в процессе бурения путем забойного шламоулавливания, внутреннюю полость обсадной колонны перекрывают, а забойное шла моулавливание осуществляют путем перепуска бурового раствора из нижн полости обсайной колонны в верхнюю через каверну. На чертеже изображена схема очис ци бурового раствора от шлама. Схема включает колонну 1 обсадных труб, ,к&верну 2, верхнее 3 и нижнее 4 циркуляционные отверстия, колонну бурильных труб 5, пакерное уплотнение б, долото 7,осадок шлама 8, цементное кольцо 9. После обсадки скважины и цементи рования обсадной колонны осуществля ется ультразвуковой каротаж. Затем производится перфорация, например, перфоратором гидроабразивного дейст вия колонны 1 в зоне нарушения цементного кольца 9, приуроченного к каверне2. Перфорацию обсадной колонны отверстием 3 осуществляют ниже кровли каверны, а перфорацию колонны 1 отверстием 4 осуществляют выше дна каверны, при этом отверсти 3 располагается над отверстием 4.. На колонну бурильных труб 5 уста навливают пакерное уплотнение б таКИМ образом, чтобы при постановке долота 7 на забой скважины уплотнение б OKa3aJiocb несколько ниже верх него циркуляционного отверстия 3, но выше нижнего циркуляционного отверстия 4. дальнейшем бурении скважины долотом 7 шлам выносится буровым раствором с забоя по кольце вому пространству между колонной бу рильных труб 5 и колонной 1 в пространство под пакерным уплотнением б и затем через нижнее циркуляционное отверстие 4 - в полость каверны 2. При этом скорость восходящего потока бурового раствора резко снижается, вследствие чего происходит выпадение шлама в осадок 8 на дно каверны. Очищенный таким образом буровой раствор через верхнее цирку ляционное отверстие 3 поступает в кольцевое пространство выше пакерно го уплотнения б и далее к устью скважины. с целью обеспечения надежной циркуляции промывочной жидкости отверстия 3 и 4 выполняются друг от друга на расстоянии, превышающем величину углубки за рейс. При величине углубки за рейс, существенно превышающей расстояние между отверстиями 3 и 4, в качестве пакетирующего элемента используют бурильные муфты с наружным диаметром, приближенным или меньшим внутреннего диаметра обсадных труб, причем муфты располагают на колонне бурильных труб 5 друг от друга на расстоянии меньшем, чем расстояние между отверстиями 3 и-4. При этомпоток бурового раствора на перфорированном участке колонны 1 частично двигается по кольцевому пространству, а частично через полость каверны 2. По мере углубки сквазкины пакетирующие муфты последовательно проходят перфорированный участок колонны 1, обеспечивая разделение потока бурового раствора и соответственно его очистку на протяжении всего рейса. После заполнения каверны осадком шлама 8 до нижнего среза отверстия 4 каверна цементируется одним из известных способов ре-, монтного цементирования., Предлагаеьшй способ очистки бурового раствора от шлама позволяет осуществить лучшую по сравнению с известным очистку бурового раствора от шлама ,вследствие обеспечения более значительного снижения скорости потока в каверне, что способствует выпадению из раствора как крупного, так и мелкого . Способ позволяет уменьшить загрязнениециркуляционной системы, предназначенной для очистки бурового раствора на поверхности и cooTBeTCTBeiHHO количество отходов, образующихся при бурении скважины и подлежащих ликвидации. Реализация предлагаемого способа обеспечивает также увеличение времени чистого бурения по сравнению с известным за счет исключения операций по очистке шламоприемника после каждого рейса. Формула изобретения Способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурения путем забойного шламоулавливания, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения емкости шламоулавливающей системы и повышения интенсивности осаждения шлама из бурового раствора в обсаженной скважине, внутреннюю полость обсадной колонны перекрывают, а забойное шламоулавливание осуществляют путем перепуска бзфового раствора из нижней полости обсадной колонны в верхнюю через каверну. Источники информгщии, принятые во внимание при экспертизе 1. Абторское свидетельство СССР 541017, кл. Е 21 В 21/00, 1974. 002512 2.Ясашин А.М, Вскрытие, опробование и испытание пластов. М., Недра, 1979, с. 92-93. 3.Мершалов А.Ф. Руководство по бескерново14у геологоразведочнсмчу бу5 рению. Л., Ведра, 1969, с. 69-71 ((прототип) .