Способ бурения скважины в осложненных условиях Советский патент 1989 года по МПК E21B21/00 

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению нефтяных и газовых скважин с регулированием гидростатического давления, и может бы ;ь использовано при вскрытия пластов большой мощности с аномально-высокими пластовыми давлениями (АВПД), а также разнонапорных

пластов.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности регулирования противодавления на пласт, представленный продуктивными отложениями

10

большой мощности, и упрощение технологии его вскрытия.

Сущность способа заключается в

следующем.

Продуктивный пласт начинают вскрывать на буровом растворе, плотность которого рассчитана по пластовому давлению в кровле продуктивного пласта с учетом допустимой депресси на пласт по соотношению

СД

. СО СП

Г

ОК(Р„л - UP)

н

(1)

31А54950

где Х - удельный вес раствора, на ной колонны, например утяжеленные

котором вскрывают кровлю бурильные трубы (УБТ), между долотом продуктивной толщин, г/см J и скважинным сепаратором. Таким об- К - коэффициент превышения гид- г разом, кровельная часть продуктивной

толщи в процессе каждого долбления кольматируется пульпой утяжеляющей добавки бурового раствора.

ПА

коэффициент превышения гид- g pocTaTjraecKoro давления над пластовым (согласно требованиям Правила ведения буровых работ); пластовое давление в кровле продуктивного пласта, кгс/см , UP - величина депрессии на закольматированный продуктивный пласт, при которой не происходят поступления пластового флюида в скважину, кгс/см ;

Н - глубина кровли продуктивного пласта, м.

В колонну бурильных труб непосредственно над долотом встраивают сква- жинный сепаратор с гидромониторным Песковым насадком. В процессе механи10 Ударный импульс кольматирующей струи определяется по формуле

IC .

15 где 1 - импульс струи, кг;

количество жидкости в струе, л/с;

удельный вес жидкости, г/см , ускорение свободного падения, м/с ,

скорость струи жидкости,м/с. Для определения длины интервала, кольматируемого скважинным сепаратором, кольматируется интервал от .

20

Q g

Vc PC

где

КР,, -АР + 0,1 ,.1, (2)

35

ческого бурения (углубления) скважины 25 кровли продуктивной толщи до глуби- скважинный сепаратор полностью отде- ны, на которой гидростатическое Дав- ляет утяжеляющую добавку из протека- ление бурового раствора с учетом полющего внутри него утяжеленного буро- ного выделения утяжеляющей добавки вого раствора. Истекающая из песково- раствора превышает пластовое на вели- го насадка пульпа (утяжеляющая добав- 30 чину К. Гидростатическое давление ка с раствором) направляется на стен- в пределах продуктивной толщи опреде- ку скважины с определенным импульсом, ляется из выражения в результате чего происходит закупорка трещин и пор частицами утяжеляющей добавки (кольматация). Кольматацион- ньй слой препятствует последуюп5ему проникновению твёрдой и жидкой фазы бурового раствора в пласт и течению газа или нефти из пласта в скважину. Для преодоления этого сопротивления требуется затратить дополнительное усилие (дР), поэтому кольматационньй слой позволяет снизить гидростатическое давление столба бурового раствора на пласт (снизить плотность бурового раствора), при этом пласто- вый флюид (нефть, газ) продолжает

40

гидростатическое давление на глубине L, кгс/см, плотность раствора до утяжеления, г/см , длина кольматируемого интервала продуктивной тол--. , щи, м

Пластовое давление на той же глубине находят из выражения

Й. 1 45 где Р

С РП- 1 .

(3)

ы.

оставаться запечатанным в коллекторе, К моменту начала очередного долбления скважинный сепаратор должен находиться на уровне кровли про- дуктив ого пласта. Это достигается

50

-пластовое давление на глубине L, кгс/см ,

-градиент пластового давления, кгс/см. м.

Из совместного решения уравнений . (2) и (3) определяют

1

(4)

тем, что нарощенные в процессе отраРпл(1-Ю

0,1 у.

ботки долота бурильные грубы устанав- Интервал, по мощности равный проливаются при спуске инструмента на gS °« долото, ьмат ируется в очередное долбление между долотом и скважинным сепаратором или на такую же длину собираются соответствующие элементы компоновки низа бурильпроцессе каждого долбления,

Использование предложенного способа позволяет предотвращать поглощение без промежуточного перекрытия

g

10 Ударный импульс кольматирующей струи определяется по формуле

IC .

где 1 - импульс струи, кг;

количество жидкости в струе, л/с;

удельный вес жидкости, г/см , ускорение свободного падения, м/с ,

скорость струи жидкости,м/с. Для определения длины интервала, кольматируемого скважинным сепаратором, кольматируется интервал от .

Q g

Vc PC

где

КР,, -АР + 0,1 ,.1, (2)

кровли продуктивной толщи до глуби- ны, на которой гидростатическое Дав- ление бурового раствора с учетом полного выделения утяжеляющей добавки раствора превышает пластовое на вели- чину К. Гидростатическое давление в пределах продуктивной толщи опреде- ляется из выражения

гидростатическое давление на глубине L, кгс/см, плотность раствора до утяжеления, г/см , длина кольматируемого интервала продуктивной тол--. , щи, м

Пластовое давление на той же глубине находят из выражения

Й. 1 ровли продуктивной толщи до глуби- ны, на которой гидростатическое Дав- ение бурового раствора с учетом полного выделения утяжеляющей добавки раствора превышает пластовое на вели- чину К. Гидростатическое давление в пределах продуктивной толщи опреде- ляется из выражения

где Р

С РП- 1 .

(3)

ы.

-пластовое давление на глубине L, кгс/см ,

-градиент пластового давления, кгс/см. м.

Из совместного решения уравнений . (2) и (3) определяют

(4)

Рпл(1-Ю

0,1 у.

Интервал, по мощности равный долото, ьмат ируется в

процессе каждого долбления,

Использование предложенного способа позволяет предотвращать поглощение без промежуточного перекрытия

10

го утяжеляющей добавки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности регулирования противодавления на пласт, представленный продуктивными отложениями большой мощности, и упрощения технологии его вскрытия, дополнительно осуществляют кольматацию стенок скважины, при этом выделение утяжеляющей добавки производят полностью яа глубине кровли пласта, а кольматацию стенок скважины - на глубине выделения утяжеляющей добавки из бу- ров.ого раствора одновременно с ее выделением.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повы- ложненных условиях, включающий ре гули-20 шения качества кольматации стенок рование противодавления на пласт пу- скважины, кольматацию осуществляют тем изменения плотности бурового пульпой, утяжеляющей добавки бурово- раствора на глубине вьщелением из не- го раствора.

какой-либо части продуктивной толщи обсадной колонной.

Для этого предлагается облегченная конструкция скважины, например вместо шестиколонной - четьфехколон- ная. При этом могут быть уменьшены диаметры колонн, снижен расход металла.

Экономический эффект обеспечивается снижением расхода металла и прочих средств, связанных со спуском и креплением колонн, сохранением кол- лекторских свойств пласта и сокращением срока строительства скважины.

1 ормула изобретении я 1. Способ бурения скважины в ос15

Изобретение относится к нефтяной пром-сти. Цель - повышение надежности эффективности регулирования противодавления на пласт, представленный продуктивными отложениями большой мощности, и упрощение технологии его вскрытия. Регулируют противодавление на пласт путем изменения плотности бурового раствора на глубине вьщеления из него утяжеляющей добавки. Дополнительно осуществляют кольматацию стенок скважины. Выделение утяжеляющей добавки производят полностью на глубине кровли пласта. Кольматацию стенок производят на глубине выделения утяжеляющей добавки из бурового раствора одновременно с ее вьщелением. Для повьшения качества кольматации стенок кольматацию осуществляют пульпой утяжеляющей добавки бурового раствора. Данный способ позволяет предотвращать поглощение без промежуточного перекрытия какой- либо части продуктивной толщи обсадной колонны. 1 з.п. ф-лы. (Л