Способ сооружения бесфильтровой скважины Советский патент 1992 года по МПК E21B33/13 E21B43/04 

: Изобретение касается сооружения скважин, а именно способов сооружения бесфильтровых скважин. Цель изобретения - увеличение дебита скважины путем создания совершенной в гидродинамическом отношении водоприемной полости при сокращении времени сооружения скважины.

Способ осущест (ляют (ледующим образом.

Ствол скважины бурят до водоносного горизонтЗИ закрепляют его обсадными трубами. Затрубное пространство цементируют. Затем разбуривают водоносный пласт на глубину 6-8 м и промывают скважину

водой. При этом происходит разрыхление песков с образованием первоначальной полости малых размеров под кровлей. В скважины под кровлю водоносного горизонта опускает бурильные трубы с горизонтальной насадкой и при вращении со скоростью 1 об/мин начинают размыв пласта с подачей воды Оп. Вертикальное перемещение труб не допускается. Одновременно в скважину опускают эрлифт Или другое откачивающее устройство (насос с гидроциклоном, водоструйный насос) и включают го в работу.

Образующаяся пульпа подхватывается эрлифтом и откачивается на поверхность с расходом (дебитом) Оо.

В первый период ввиду малого притока воды из пласта в полость Qn должно находиться с QO в соотношении 1:1,,2. По мере размыва насадкой дисковой полости водоприток увеличивается за счет развития водоприемной полости в горизонтальном направлении, При достижении отношения Qn и QO равного 1:1,3-1,4, подачу воды и размыв пласта прекращают.

Дальнейшее формирование полости производится только при откачке пульпы эрлифтом путем выноса песка с периферийных участков дисковой полости, где наблюдаются максимальные входные скорости воды из пласта. Откачку ведут до получения дебита, соответствующего фильтрационным параметрам пласта. Расчет производят по известной зависимости А IlkmSo

Qo ТТ

+ 2

inR

где QO - дебит;

k - коэффициент фильтрации;

m-мощность пласта:

So - понижение;

а -- коэффициент пьезопроводности;

t - время работы скважины;

R - радиус дисковой полости, устанавливаемый по объему вынесенного песка и глубине полости;

- фильтрационное сопротивление, значение которого приведено в литературе.

Как видно из приведенного уравнения расход откачки полностью зависит от коэффициент фильтрации, мощности пласта и его пьезопроводности (фильтрационные параметры пласта) и фильтрационного сопротивления скважины, определяемого конструкцией скважины, точнее, ее водоприемной поверхности. Сооружая скважину при предлагаемом соотношении расходов подачи Qn и откачки Qo. обеспечиваем минимальное сопротивление и, как следствие этого, максимальный расход при имеющихся фильтрационных параметрах пласта.

Эксперименты по обоснованию соотношений расходов подачи и откачки проводились в мелко- и среднёзернистых песках. Экспериментальные скважины каптировали водоносный горизонт на глубине

150-180 м. Преобладающий диаметр 0,1-0,25 мм, коэффициент фильтрации 3-5 м/сут.

Для сравнения полученных удельных дебитов использовались данные опорных скважин.

При соотношении Оп к QO как 1;1, формирования полости не происходит.

Обоснование верхнего предела указан0 ного отношений представлено в табл.1.

Как видно из представленных данных, увеличение соотношения расходов подачи и откачки более, чем 1:1,2 приводит к интенсивному кризисному пескованию с образованием песчаных пробок и прихвату инструмента.

Для ликвидации такого рода аварийной ситуации требуются дополнительные технические средства и длительное время. 0 Данные, свидетельствующие о преимуществе предлагаемого способа по сравнению с известным, приведены в табл.2.

Как видно из табл.2, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет 5 увеличить дебит скважины с 12 до 19 , т.е. на 58% при сокращении времени сооружения скважины с 5 до 3 сут, т.е. на 66%.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я 0 Способ сооружения бесфильтровой скважины в рыхлых породах песчаных водоносных горизонтов, включающий эрлифт-, ную прокачку скважины с откачкой пульпы на поверхность с одновременной подачей 5 воды в скважину, отличающийся тем, что, с целью увеличения дебита скважины за счет создания совершенной в гидродинамическом отношении водоприемной полости при сокращении времени со.оружения скважины, подачу воды в скважину производят в горизонтальном направлении с размывом водоносного горизонта по горизонтали под кровлей до создания дисковой полости, причём соотношение расходов подачи и откачки поддерживают в пределах от 1:1,1 до 1:1,2 и подачу воды в скважину прекращают при изменении этого соотношения от 1:1,3 до 1:1,4, а откачку ведут до получения дебита, соответствующего фильтровальным параметрам водоносного горизонта.

Таблица 1

Изобретение относится к области сооружения скважин, а име нно к способам сооружения бесфильтровых скважин. Цель - увеличение дебита скважины за счет создания совершенной в гидродинамическом от-; ношении водоприемной полости при ^сокращении времени сооружения скважи^ны. Ведут эрлифтную прокачку ск'важины с откачкой пульпы на поверхность с одновременной подачей воды в скважину, причем подачу последней производят через горизонтальную нарадку при-ее вращении. Создают дисковую полость в водоносном горизонте. Одновременно в скважину спускают эрлифт, образующаяся при размыве пульпа подхватывается эрлифтом и откачивается на поверхность. Соотношение расходов подачи и откачки поддерживают в 'пределах от 1:1,1 до 1:1,2 и подачу воды в скважину прекращают при изменении этого соотношения от 1:1,3 до 1:1,4. а откачку ведут до получения дебита, соответствующего фильтровальным параметрам водоносного горизонта. При таком сооружении бесфильтровой скважины обеспечивается ми- нимальное сопротивление и. как следствие этого, максимальный расход при имеющихся фильтрационных параметрах пласта. 2 табл.слс

Таблица2