Способ ликвидации прихвата бурильной колонны в скважине Советский патент 1991 года по МПК E21B31/03 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к способам ликвидации дифференциального прихвата колонны труб, т.е. возникающего под действием перепада давления между скважиной и проницаемым пластом,

Целью изобретения является повышение надежности ликвидации прихвата.

Способ ликвидации прихвата осуществляют следующим образом.

Производят расчет требуемого количества агента ванны и продавочного раствора и путем их последовательной закачки устанавливают ванну в интервале прихвата. Производят расчет продолжительности выдержки жидкостной ванны по формуле

X Inj

аДР

«Л Р-{2Rc-Pn)(0,43 In RK/RO-I)

где/с- коэффициент пьезопроводности проницаемого пласта, м/с,

RK - радиус зоны возмущения давления в проницаемом пласте, м,

RO - радиус скважины, м;

PC - гидростатическое давление в скважине у проницаемого пласта, МПа,

Рп- давление в проницаемом пласте, МПа;

ДР - величина повышения давления в скважине. МПа

а - коэффициент передачи давления через фильтрационную корку

О

ю о о о

Јь

При этом в качестве агента жидкостной ванны используют маловязкую жидкость, обладающую повышенной проникающей способностью в проницаемый пласт(напри- мер, воду), т.е. фильтрующуюся в пласт интервала прихвата.

Далее закрывают превентор и создают с помощью буровых насосов повышенное давление в скважине. Величину повышенного давления выбирают из условия недопущения гидравлического разрыва пластов в необсаженной части скважины по формуле:

P-0,9PrP(Z)-Pc(Z),

где Рф и PC - соответственно минимальное давление гидравлического разрыва пласта (залегающего на глубине Z) и гидростатическое давление в скважине с учетом жидкостной ванны (на той же глубине), МПа.

После повышения давления на заданную величину его поддерживают путем периодической подкачки продавочного (бурового) раствора, так как повышенное давление будет уменьшаться вследстиё фильтрации жидкости в проницаемый пласт. При выдержке в скважине повышенного давления в проницаемом пласте будет происходить изменение распределения давления в радиальном направлении. Причем, чем больше значение коэффициентов пьезопро- водности пласта и передачи давления через фильтрационную корку, тем выше интенсив- сивность протекания данного процесса.

После выдержки повышенного давления в течение расчетного времени t путем открытия превентора производят сброс повышенного давления в скважине. При этом положительный перепад давления на фильтрационной корке (давление в скважине больше, чем в приствольной зоне пласта) резко уменьшается, а при а(Рс +АР ) PC превращается в отрицательный (давление в скважине меньше, чем в приствольной зоне пласта) и, тем самым, не притягивает, как прежде, а даже отталкивает колонну труб от стенок скважины.

Создание механических нагрузок на колонну сразу же после сброса повышенного давления, в данном случае, ускоряет процесс ликвидации ее прихвата.

П р и м е р . В скважине глубиной 3000 м и диаметром 0,19 м произошел прихват 114 мм бурильной колонны в интервале 2400-2500 м, представленном проницаемыми породами. Пластовое давление 25 МПа, коэффициент пьезопроводности пласта 0,01 м2/с, радиус зоны возмущения давления в пласте 10 м, коэффициент передачи

давления через фильтрационную корку 0,8. Удельный вес бурового (продавочного) раствора 0,015 МН/м3, Минимальным градиентом гидравлического разрыва (0,022 МПа/м) обладает пласт, залегающий на глубине 2800 м.

Последовательно определяют требуемое количество воды для установки жидкостной ванны и продавочного (бурового) 0 раствора:

Уж.в. 0,785(0,192 - 0,1142)- 100 1,8 м3, Vn.p. 0,785(0,192 - 0,1142) 500 + + 0,17 -3000 77,2 м3. Величина повышения давления в за- 5 трубном пространстве:

Л Р 0,9x0,022x2800 - 0,015х х (2800-100)-0,01хЮО 13,9 МПа. Продолжительность выдержки повышенного давления;

о о / «л2 п ппц2

t

1

4x0,01

ГоОЭхЮ2 2Д f Г-0.095 Ъ 0,99X10|П ю/0,095 J

25

0.8-1.3.9

0.8-13,9(0,8-0,015-2400-25)(0,43-ln 10/0,095-1 )

478с 8 мин.

Таким образом, после закачки воды (1,8 м3) и продавочного раствора (77,2 м3)

следует повысить давление в скважине на 13,9 МПа и выдержать его в течение 8 мин. Затем осуществить сброс повышенного давления и приступить к созданию механических нагрузок на бурильную колонну.

Формула изобретения Способ ликвидации прихвата бурильной колонны в скважине, включающий установку и выдержку в интервале прихвата

жидкостной ванны из агента, фильтрующегося в пласт интервала прихвата, и создание механических нагрузок на кололонну труб, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности ликвидации прихвата, после установки .жидкостной ванны повышают давление в затрубном пространстве, после выдержки жидкостной ванны осуществляют сброс давления в затрубном пространстве, а время t выдержки жидкостной ванны определяют по следующей зависимости:

t

J

4/0

xln

0,99 R%-2.3RJ|-Ro In RK/RQ

aAP

a A P - (a Rc-PnX 0,43 In RK/RO-1)

5 16206046

где к - коэффициент льезопроводности про-АР- величина повышения давления в

ницаемого пласта, м2/с;скважине. МПа;

RK - радиус зоны возмущения давленияРс - гидростатическое давление в сквав проницаемом пласте, м;жине у проницаемого пласта, МПа;

RO - радиус скважины, м;5 РП - давление в проницаемом пласте.

а - коэффициент передачи давленияМПа. через фильтрационную корку;

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для ликвидации дифференциального прихвата колонны труб Цель - повышение надежности ликвидации прихвата Для этого в интервале прихвата устанавливают жидкостную ванну (ЖВ) из агента, фильтрующегося в пласт интервала прихвата После установки ЖВ в затрубном пространстве повышают давление, а после выдержки ЖВ давление сбрасывают При этом время выдержки ЖВ рассчитывают по выведенной математической зависимости При выдержке в скважине повышенного давления в проницаемом пласте будет происходить изменение распределения давления в радиальном направлении При сбросе давления положительный перепад давления на фильтрационной корке резко уменьшается Создание механических нагрузок на колонну сразу же после сброса повышенного давления ускоряет процесс ликвидации ее прихвата Ј