Устройство для кольматации стенок скважины Советский патент 1989 года по МПК E21B33/138 

снабжены заглу1иками 3, установленными с возможностью перемещения вдоль оси насадки. Заглушки выполнены в форме цилиндра из материала, подвергающегося абразивному истиранию при скольжении по стенкам скважины, например алюминия, бронзы или графита, или в форме полого корпуса, стенки

тации толщиной от 2 до 8 мм, укрепляют скелет породы.

По окончании бурения интервала, если истирания заглушек на всю длину не произошло, долото приподнимают над забоем и запускают турбобур в холостом вращении. За счет роста частоты вращения устройства повьппается в

Изобретение относится к устройствам для кольматации стенок буровых скважин. Цель изобретения - повышение эффективности устройства за счет уменьшения глубины кольматации продуктивного пласта, снижения вероятности гидроразрыва пласта в зоне кольматации при цементировании и повышения степени удаления кольматационного слоя при освоении скважины. Устройство включает полый корпус с радиальными насадками. Внутри насадок размещены с возможностью перемещения вдоль оси насадки заглушки, выполненные в форме цилиндра из алюминия, или бронзы, или графита или в форме полого цилиндра, стенки которого выполнены из алюминия, или бронзы, или графита, а полость заполнена твердым кольматантом. В качестве кольматанта могут быть использованы твердый силикат натрия, или парафин, или битум, или таловый пек. Устройство размещено над долотом. При бурении заглушки выходят из насадок, касаются стенки скважины и истираются о породу, оставляя в порах и трещинах поверхностный слой материала заглушки и частиц твердого кольматанта. Глубина кольматации не превышает 8 мм. Кольматант легко удаляется при освоении скважины. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

которого выполнены из аналогичного 2-3 раза скорость абразивного исти- териала, а в полости размещен твердый кольматант 4. В качестве кольматанта используют твердый силикат натрия или парафин, или битум, или таловый пек. Длина заглушки равна

1 1, +4 1-Т,

15

рания заглушек. Остатки заглушек по длине меньще зазора между стенками скважины и корпусом устройства вытал киваются за счет перепада давления в кольцевое пространство. Отверстия на садок открывают, и возможно проведение дополнительной струйной обработки интервала с целью повышения надежности временой изоляции пластов Пример 1. Если время чистог бурения при использовании турбобура и долота составляет 60 мин, а время проходки продуктивного пласта 10 мин, то для устройства требуется разместить в насадках алюминиевые заглушки длиной

где 1, - разность между радиусом

скважины и наибольшим радиусом корпуса устройства, мм;

Д1 - скорость абразивного износа заглушки о разбуриваемую породу, мм/мин; Т - время чистого бурения в

рейсе, мин.

Устройство устанавливается между долотом 5 и шпинделем турбобура 6 и работает следующим образом.

При спуске инструмента в скважину заглушки 3 утоплены в насадки 2 за счет перепада давления, направленного из кольцевого пространства скважины в полость бурильного инструмента, во время заполнения последнего буровым раствором р

При подаче в бурильную колонну бурового раствора для запуска турбобура и бурения перепад давления на заглушки действует из внутренней полости в сторону кольцевого пространства. За счет этого перепада давления, а также центробежных сил при вращении устройства заглушки вьщвигаются из насадок, прижимаются к стенкам скважины и абразивно изнашиваются о породу, коль- матируя трещины и поры проницаемой зоны. Если заглушка выполнена в виде полого цилиндра, заполненного твердым кольматантом, например силикатом натрия, или парафином, или битумом, или таловым пеком, то происходит дополнительное уплотнение кольматационного слоя в породе за счет затирания кольматанта .

Отложения материала заглушек и кольматанта на стенках скважины образуют малс1Проницаемую зону кольма2-3 раза скорость абразивного исти-

рания заглушек. Остатки заглушек по длине меньще зазора между стенками скважины и корпусом устройства выталкиваются за счет перепада давления в кольцевое пространство. Отверстия насадок открывают, и возможно проведение дополнительной струйной обработки интервала с целью повышения надежности временой изоляции пластов. Пример 1. Если время чистого бурения при использовании турбобура и долота составляет 60 мин, а время проходки продуктивного пласта 10 мин, то для устройства требуется разместить в насадках алюминиевые заглушки длиной

190,5-172

2

+(0,5-50+1,5-10)

Л1

49,25 мм .

где Д1 0,5 мм/мин - скорость абразивного износа алюминиевых заглушек о породы типа алевролит, аргиллитJ 1,5 мм/мин - скорость абразивного износа алюминиевых заглушек о песчаник продуктивного пласта.

Пример 2. Компоновка инструмента аналогична примеру 1. Требуется разбурить пласт песчаника за 50 мин. Время чистого бурения 60 мин. Длина заглушек равна

45

190,5-172 2

+(0,5.10+1,5-50)

0

5

89,25 мм.

Однако, такую длину заглушки невозможно разместить в корпусе устройства. Для обеспечения перекрытия насадок на весь период бурения интервала необходимо уменьшить скорость абразивного истирания заглушек. Например, снизив скорость истирания в 1,5 раза, длина заглушек составляет 190,5-172 2

62,25 мм

1

,0,5-10+1.5- 10, 1,5

Использование предлагаемого уст- ройства позволяет получать небольшую глубину зоны кольматации, значительно меньшую глубины перфорационных отверстий при вторичном вскрытии. Зона кольматации обладает повышенной стойкостью к гидроразыв при цементировании, так как такой кольматант, как силикат натрия, ускоряет сроки схватывания тампонаж ного раствора, что препятствует гидроразрыву пласта и уходу в него там понажного раствора.

При освоелии скважины кольматаци- ониый слой легко удаляется за счет растворения пластовым флюидом, ре- агентного удаления металла, деструкции продуктами газообразования, что позволяет достигнуть высокого качества вскрытия пласта. Формула изобретени

Под ача жидк ости, л/с

Осевая нагрузка, т/с

Частота вращения шпинделя, об/мин Перепад давления на турбобуре, МПа, Перепад давления на долоте (две насадки диаметром 12 мм), МП Вмещающие (алевролиты, аргиллиты) Коллектор (песчаник с глинисто-карбонатн цементом)

0

пус

5

0

с радиальными насадками, отличающее ся тем, что, с целью повышения его эффективности за счет уменьшения глубины кольматации, снижения вероятности гидроразрыва пластов в зоне кольматации при цементировании и повышения степени удаления кольматационного слоя при освоении скважины, оно дополнительно снабжено заглушками, установленными в насадках с возможностью перемещения вдоль оси насадки, причем заглушки выполнены в форме цилиндра из алюминия, или бронзы, или графита.

2-8

2-4

Редактор Г. Волкова

Составитель Л. Бестужева

Техред М.Дидык Корректор С. Черни

Заказ 5401/32

Тираж 51А

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям, при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Ц3и.2

Подписное