Способ крепления стенок скважины Советский патент 1985 года по МПК E21B33/13 

ел

О5

ел

со

i Изобретение относится к горному делу, илгеино к бурению геолого-разведочных С1.важин и скважин на нефть и газ, и может быть использовано в бурении для крепления стенок скважины.

Известен способ крепления стенок скважины обсадными трубами 1.

Недостатки данного способа заключаются в необходимости остановки процесса бурения и перехода на меньший диаметр бурения, а также в повышенном расходе металла.

Наиболее близким к изобретению является способ крепления стенок скважины, включаюш,ий транспортировку закрепляющего агента с помош,ью колонны труб и внедрение агента в стенки скважины.

Сущность способа заключается в том, что для закрепления песков, содержаш.их рудоносную свинцовую гидротерму, в качестве закрепляющего агента используют суспензию измельченных частиц одного из мег;.:1лов, расположенных в электрохимическом ряду напряжений левее свинца (например, железо), которую закачивают буровым насосом в зону закрепления. При контакте вод, содержащих свинец в ионном состоянии, с железными опилками в течение двух часов происходит выделение свинца из ионного состояния в свободное металличеекое состояние. Выделяющийся свинец ог;1И., на песчаных частицах и свя;ii ;нс;(ч- нх в прочную пористую структуР: ,:|.

Модостатками известного способа являюия ограниченность его применения, т.е. только крепление песков, содержащих свинцовую рудоносную гидротерму, длительное время крепления и применение большого количества дорогостоящих материалов.

Целью изобретения является повышение эффективности крепления за счет уменьщение расхода бурового раствора, тампонирующих материалов и обеспечение возможности проведения операции во время бурения без нарущения технологического цикла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу крепления стенок скважины, включающему транспортировку закрепляющего агента с помощью колонны труб и внедрение агента в стенки скважины, транспортировку закрепляющего агента осуществляют на наружной поверхности колонны труб в составе консистентной смазки, которой покрывают трубы в процессе их спуска в скважину, а внедрение закрепляющего агентав стенки скважины осуществляют вращением колонны труб, при этом в качестве закрепляющего агента используют порощкообразный материал, прочность которого превышает прочность породы.

При этом в качестве консистентной смазки применяют смазку типа КАВС-40, а в качестве закрепляющего агента - порошкообразный чугун с дисперсностью 5-100 мкм, причем содержание последнего в смазке принимают в количестве 5-25 мас.-/о.

Способ осуществляют следующим образом.

При бурении по порода.м, требующим закрепления, на наружную поверхность бурильных труб, в процессе спуска их в скважину, наносят смесь консистентной смазки

и порошкообразного материала. Трубы опускают за забой и производят обычное бурение. За счет взаимодействия (трения, ударов, вибрации) бурильных труб со стенкой скважины, с поверхности бурильных труб

смесь частично переходит в поверхностный слой стенки скважины. При этом часть смазки «отжимается и остается на стенке скважины, образуя защитную пленку, снижающую коэффициент трения бурильных труб с породой. Кроме того, защитная пленка

предохраняет породу от проникновения в нее влаги, что предотвращает набухание и обрущение стенок скважины. Внедренные частицы порошкообразного материала предохраняют поверхностный слой стенки скважинь от истирания при вращении бурового

инструмента.

Пример. Приготавливают закрепляющий агент следующего состава: смазка КАВС-40 85% и порошок чугуна марки АСЧ-3 дисперсностью 50 мкм 15%. Закрепляющий агент наносят на трубу, например, диаметром 50 мм слоем толщиной 0,5 мм. Трубу спускают в скважину, заполненную промывочной ЖИДКОСТЬЮ; например малоглинистым раствором, обработанным КМЦ. Интервал пород, подлежащий закреплению в скважине, представлен, например, глинистым сланцем.

При обычном бурении на 1000 м скважины за счет обогащения раствора частицами пластичной породы расходуется около 120 м раствора. Предлагаемый способ уменьшает износ пластичных пород, что сокращает расход промывочной жидкости до 5 раз. При этом оптимальное содержание чугуна в смазке рекомендуется 5-25 мас.%,

5 а дисперсность порощка чугуна - 5-100 мкм. Консистентная смазка, например, типа КАВС-40 может быть с успехом применена в глинистых растворах, даже если они щелочные, и обладает способностью прочно прилипать к мокрой поверхности бурильных

труб и стенок скважины, не смывается потоком промывочной жидкости и не образует сальников в скважинах.

Сравнительные данные известных и предлагаемого способов приведены в таблице. Приведенные в таблице данные подтверждаются экспери.ментальными данными.

0,5-0,7 м

15-20

2-3 1,0

0,5

0,12

2-3 0,16 1,1

1. СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СТЕНОК СКВАЖИНЫ, включающий транспортировку закрепляющего агента с помощью колонны труб и внедрение агента в стенки скважины, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности крепления за счет уменьщения расхода бурового раствора. тампонирующих материалов и обеспечения возможности проведения операции во время бурения без нарушения технологического цикла, транспортировку закрепляющего агента осуществляют на наружной поверхности колонны труб в составе консистентной смазки, которой покрывают трубы в процессе их спуска в скважину, а внедрение закрепляющего агента в стенки скважины осуществляют вращением колонны труб, при этом в качестве закрепляющего агента используют порощкообразный материал, прочность которого превыщает прочность породы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве консистентной смазки применяют смазку типа КАВС-40, а в качестве с $ закрепляющего агента - порощкообразный чугун дисперсностью5-100 мкм, причем (Я содержание последнего в смазке принимают в количестве 5-25 мае. %.