Способ изоляции зоны поглощения в буровой скважине Советский патент 1989 года по МПК E21B33/13 

еле вскрытия зоны поглощения устанавливают забой скпажины несколько ниже границы 5 между МП 6 и сводом 2 заливкой нижней части скважины цементом. Спускают в скважину трубную колонну (ТК) 7 с разобщителем 8 за- трубного пространства. Нагнетанием жидкости в полость ТК 7 повышают давление под разобщителем 8 до давления гидравлического расклинивания пород на границе 5 между сводом 2 и вышележащим МП 6 . Избыточное давление создают из условия превышения суммы сил давления на свод 2 и его массы над суммой сил разрыва свода по его боковым поверхностям в радиусе гидравлического раскли}швания и силы уплотнения зоны 3 поглощения. Это приводит к прогибанию свода и возникновению в нем разрывных напряжений по боковым поверхностям 10 свода Д вокруг скважины 1. Свод 2 разрушается по указанным поверхностям, проседает на зону 3 поглощения и уплотняет ее. В результате этого ликвидируются каналы поглощения. Затем сбрасывают давление и извлекают из скважины ТК 7 и. разобщитель 8. После этого продолжают бурение до проектной глубины, 3 ил,

Изобретение касается бурения скважин. Целью изобретения является повышение надежности и безопасности способа изоляции зоны поглощения. Для этого буровой скважиной вскрывают несущий свод 2 с определением его толщины и зону 3 поглощения. Определяют плотность и прочность на разрыв сводовых пород, напряжение зоны 3 поглощения, тип каналов поглощения и рассчитывают потребное давление. Определяют положение границы 5 между массивом пород (МП) 6 и сводом. После вскрытия зоны поглощения устанавливают забой скважины несколько ниже границы 5 между МП 6 и сводом 2 заливкой нижней части скважины цементом. Спускают в скважину трубную колонну (ТК) 7 с разобщителем 8 затрубного пространства. Нагнетанием жидкости в полость ТК 7 повышают давление под разобщителем 8 до давления гидравлического расклинивания пород на границе 5 между сводом 2 и вышележащим МП 6. Избыточное давление создают из условия превышения суммы сил давления на свод 2 и его массы над суммой сил разрыва свода по его боковым поверхностям в радиусе гидравлического расклинивания и силы уплотнения зоны 3 поглощения. Это приводит к прогибанию свода и возникновению в нем разрывных напряжений по боковым поверхностям 10 свода Д вокруг скважины 1. Свод 2 разрушается по указанным поверхностям, проседает на зону 3 поглощения и уплотняет ее. В результате этого ликвидируются каналы поглощения. Затем сбрасывают давление и извлекают из скважины ТК 7 и разобщитель 8. После этого продолжают бурение до проектной глубины. 3 ил.

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к изоляции зоны поглощения при бурении.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности спо- соба изоляции зоны поглощения.

На фиг. 1 изображена скважина в момент вскрытия зоны поглощения, разрез; на фиг. 2 - то же, в момент осуществления расклинивания пород; на фиг. 3 - то же, после проведения изоляционных работ.

Способ осуществляется следующим образом,

Буровой скважиной 1 вскрывают не- сущий свод 2 с определением его толщины и зону 3 поглощения. По данным анализа чернового материала и процесса бурения определяют тип каналов 4 поглощенияJ плотность и прочность на разрыв сводовых пород, напряжение уплотнения зоны поглощения и рассчитывают потребное давление Р. Определяют также положение граьшцы 5 между массивом пород 6 и сводом 2.

После этого устанавливают забой скважин несколько ниже границы 5 заливной нижней части скважины цементо Спускают в скважину трубную колонну

7с разобщителем 8 затрубного прост- ранства, который устанавливают несколько выше границы 5. Нагнетанием жидкости в полость трубной колонны 7 повышают давление под разобщителем

8до давления гидравлического раскли нивания (гидроразрыва) пород на границе 5 между сводом 2 и вышележащим массивом пород 6. Расклинивание происходит в данной плоскости потому

что место сочленения разнородных материалов (в данном случае - горных пород) вс егд наиболее слабое место Для облегчения расклинивания предварительно можно сделать круговой надрез пород в упомянутой плоскости с помощью гидропескоструйной перфорации Затем повышают давление над разобщителем 8 до необходимого уровня, определяемого с помощью соотношения

р б -6;-h,

где Р - давление всасывания на уровне плоскости расклинивания пород;

h - высота свода; f - плотность пород свода; (j - напряжение разрыва пород свода;

- напряжение уплотнения зоны

поглощения; R - радиус расклинивания пород

вокруг скважины в плоскости

связи свода с вьш1 ел ежащими

породами.

При зтом -ла поверхность 9 свода 2 действуют прогибающие усилия, приводящие к возникновению в своде раздельных напряжений по боковым поверхностям 10 свода вокруг скважины 1, свод 2 разрушается упомянутым поверхностям, проседает на зону 3 поглощения и уплотняет ее, в результате чего ликвидируются каналы А поглощения. Сбрасывают избыточное давление в скважине, массив пород 6 упруго расширяется и трещина между ним и сводом смещается, чему способствует так же проседание массива пород 6. В случае, если массив пород 6 сложен крепкими малосжимаемыми породами, неспособными к расширению и проседанию, трещину расклинивания между массивом пород 6 и сводом 2 тампонируют после продавливания свода 2 на зону 3 поглощения.

Извлекают из скважины трубную ко- лонну 7 и разобщитель 8, опускают в скважину буровой инструмент и продолжают ее углубку до проектной отметки

Предлагаемый способ позволяет ликвидировать осложненные зоны в условия катастрофического поглощения, причем с повышенной надеячностью и безопасностью. 5ормула изобретения

Способ изоляции зоны поглощения в буровой скважине, включающий обрушение свода пород над зоной поглощения в рыхлых породах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и безопасности способа, определяют толщину свода, прочность сводовых пород на разрыв и напряжение тглотнения зоны поглощения, а обруще- ние свода производят путем гидравлического расклинивания пород вокруг скважины в плоскости связи свода с вышележащим массивом пород, причем создают избыточное давление из условия превышения суммы сил давления на свод и его веса над суммой сил разрыва свода по его боковой поверхности в радиусе гидравлического расклинивания и силы уплотнения зоны поглощения .

Фи2.1

v.v.

. V . V . V . V . V . V . V . V . V . V . V

Редактор Г. Волкова

Составитель П. А. Фролов

Техред М.ДидыкКорректор С.Черни

Заказ 5401/32

Тираж 514

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

фц,г.З

Подписное