Способ изоляции притоков рапы в скважине Советский патент 1988 года по МПК E21B33/13 

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способам изоляции притоков высокоминералиэован ных рассолов (рэпы).

Целью изобретения является повышение эффективности изоляции притоков рапы за счет возможности сокращения времени на изоляционные работы и образования пробки в выбранном интервале скважины.

Способ осуществляют следующим образом.

В процессе бурения и вскрытия ра- попроявляющего горизонта бурильные трубы в скважине поднимают выше ра- попроявляющего горизонта (до выбранного интервала). Затем в выбранный интервал скважины, например, через бурильные трубы закачивают класти- ческий материал. Скважины герметизируют в течение времени завершения седиментации кластического материала. Лосле этого осуществля1рт отбор рапы, причем этот отбор осуществляют при скорости восходящего потока в скважине, меньшей скорости осаждения частиц кластического материала. В качестве кластического материала примен}пот просеянную каменную крошку. Кроме того, могут быть использованы другие кластические материалы, например песок,,его сплав с магнетиком, гематитом, чугунной стружкой и т.д.

При свободном контролируемом отборе рапы состав из нее кристаллизуется на стенках скважины, уменьшая ее живое сечение до полной закупор си ствола. После образования кристаллической пробки .самоизлив рапы на поверхность прекращается. Местоположение крист аллической пробки в стволе определяется несколькими природ1шми факторами: степеныо минерализации рассола, его химическим составом, начальными значениями пластового давления и температуры, начальным дебитом притока и др., а также харйк теристиками ствола скважины: диамет ром, глубиной, наличием локальных перегибов, каверн, местоположения бурильного инструмента.

Вследствие многообразия объективных факторов место и время образова- .ния кристаллической пробки в стволе при самоизливе рапы носит случайный характер, что затрудняет или полнос- исключает возможность дальнейших работ в скважине. Кроме того, образование пробки в зоне нахож/. е- ния бурильного инструмента в скважине ведет к его прихвату, образование пробки на значительном удалении от забоя исключает возможность восстановления равновесия в скважине путем повьш1ения плотности раствора. При

O самоизливе свободные (не закрепленные к стенке скважины) кристаллы со- л и и частицы дисперсной фазы бурового раствора (седиментирующие в процессе смешивания бурового раствора

5 с рассолом) выносятся в течение дли- тельно: о времени на поверхность восходяш;им потоком. Сужение живого сечения ствола происходит только за счет той части кристаллизующего0 ся материала, которая отлагается на стенках скважины. Все это в целом значительно увеличивает сроки изоляционных работ. Предложенное решение обеспечивает

5 внутрискважинную изоляцию притоков . рапы в выбранном интервале скважины (в призабойной .части) в достаточно короткий промежуток времени. Это достигается уплотнением седимента0 ционной пробки под действием давления рапопроявления. Собственно уплотнение обеспечивается за распора о стенки скважины материала с большим углом внутреннего трения и проявления эффектов дилатансии.

Пространство между частицами материала закупоривается кристаллизующейся солью.

Пример. После подьема бурильного инструмента вьш1е рапопроявляю- щего объекта мощностью hp 10 м, с дебитом притока рапы q 150 м /сут на высоту h 40 м в скважину диаметром DC 215,9 мм, глубиной Н 2500м через бурильные трубы диаметром d 5 ,. 127 мм непосредственно в рассоле плотностью fp 1300 кг/м подают кластический материал с объём- ньм содержанием в рассоле 20%. В качестве кластического материала ис- пользуют кварцевый песок плотностью

р ,, 2800 кг/м, диаметр частиц d g 1 мм.

.. .. . ,1. .

Объем кварцевого песка должен

5 обеспечивать формирование седимента-, ционной пробки высотой hp 30 м:

5

0

5

0

V.

V.W.

0,785-D t- Ь,

(1)

где V| j, - необходимый объем клacтlf ческого материала, м.

V k M 0,785 X 0,2159 х 30 1,09 мз .

ходящего потока в кольцевом пространстве ниже скорости осаждения частиц кластического материала.

V V ь.п V о.м

(б

Изобретение относится к бурению скважин. Цель изобретения - повьипение эффективности изоляции притоков рапы за счет возможности сокращения времени на изоляционные работы и образование пробки в выбранном интервале скважины. При вскрытии рапопро- являющего горизонта в скважине бурильные трубы поднимают выше этого горизонта. Затем через бурильные трубы закачивают кластический материал ,песок,гематит и др.Скважину герметизируют на время завершения седиментации кластического материала. После зтого осуществляют-отбор рапы со скоростью восходящего потока в скважине, меньшей скорости осаждения частиц кластического материала. Пространство между частицами материала закупоривается кристаллизующейся солью, что обеспечивает изоляцию притоков рапы в призабойной части скважины и в короткий промежуток времени. (О (Л 4 N 4 СП сл

Vn

Ук.м 20

100 5,48 м%

где Vn - необходимый объем пульпы (песка в рассоле) для транспортирования песка к забою, м.

Подачу пульпы в бурильные трубы 15 Рассола на штуцере определяют из осуществляют цементировочным агрега- выражения том с расходом Q о 12 л/с. Ьпреде- ляют время (т) выхода кластического

материала из бурильных труб по выражению

Q

20 где

F ч.п Vo.4 1

к. п

- площадь кольцевого про ранства, м ,

Т - - Ь v

ом

длина бурильных труб, м, длина участка бурильных

труб, на котором разместится пульпа, м, площадь проходного сечения

бурильных труб, м , скорость осаждения частиц

кластического материала,м/с.

Vo,4 kf

Р4-РР РР .

Vo.i 0,108 м/с.

где k - коэффициент, зависящий от формы частицы (для частиц кубической формы - 0,101).

о 0,,105 3 -. 2460 - 633

Т

12 X 10-3

0,785 X 0,1051 т 0,108 1222 с 20,4 мин.

Затем создают противодавление на устье скважины пу.тем закрытия прегде Vj j. - скорость восходящего потока рассола в стволе

вентора. Подачу цементировочного аг- ggскважины, м/с.

регата снижают до минимальных значе-, Допустимый расход на штуцере оп- ний (1 - 3 л/с), а регулирование ределяют аналогично (7), таким обра- расхода осуществляют через штуцер, зом д.пя выполнения условия (9) рас из расчета ограничения скорости всзс-; . ход н штуцере не должен превышать

где V - скорость восходящего потока рассола в кольце- QBOM пространстве, огра-ч

нкчиваемал расходом на

м

штуцере, - .

Для выполнения условия (6) расход

15 Рассола на штуцере определяют из выражения

Q

20 где

F ч.п Vo.4 1

(7)

к. п

- площадь кольцевого пространства, м ,

Q, 2,6 л/с.

25 По окончании продавки кластического материала из бурильных труб через время t, ограничив скорость подачи агрегата до 2 л/с:

30

633

о 785 х о,1051 1861 с 31 мин

(4)

35 скважину герметизируют на вреня формирования седиментационной пробки

V

h

О-Ч

40 0,108

,(8)

370 с 6,2 мин

4g после чего скважину переводят на режим притока со скоростью восходящего потока в стволе скважины не выше скорости осаждения частиц кластического материала:

50

в.п.с о.ч )

(9)

14445056

ционные работы и образования пробки в выбранном интервале скважины, в последний закачивают кластический материалJ} затем скважину герметиэи. руют на завершения седиментации кластического материала, а отбор рапы осуществляют при скорости вос- 1, Способ изоляции притоков рапы

в скважине путем отбора рапы из сква- ю

жины до образования в них пробки,

отличающийся тем, что,

с целью повышения эффективности изо3,9 л/с, при установлении расхода на штуцере 3 л/с будет получена скорость восходящего потока, равная 0,081 м/с.

Формула изобретения

ходящего потока в скважине, меньшей

скорости осаждения частиц кластического материала.

ляции притоков рапы за счет возможности сокращения времени на изоляционные работы и образования пробки в выбранном интервале скважины, в последний закачивают кластический материалJ} затем скважину герметиэируют на завершения седиментации кластического материала, а отбор рапы осуществляют при скорости вос-

ходящего потока в скважине, меньшей

скорости осаждения частиц кластического материала.

2. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что в качестве кластического материала применяют просеянную каменную крошку.