Способ бурения и крепления скважин в текучих соляных породах Советский патент 1993 года по МПК E21B33/14 

со

О

со ел

GO О

Использование: при бурении скважин в соляных породах. Обеспечивает повышение эффективности способа за счет предотвращения технологических остановок, возможности применения обсадной колонны с меньшими прочностными характеристиками и увеличения ее устойчивости. Сущность изобретения: способ включает бурение скважины. Затем осуществляют спуск обсадной колонны и ее цементирование. Вначале цементируют нижнюю часть обсадной колонны. Ее цементируют до подошвы текучих соляных пород. Затем осуществляют на- тяжение свободной части колонны. Цементируют колонну и спрессовывают ее после затвердевания цемента. Создают гидравлическую связь трубного и затрубного пространства в интервале залегания текучих соляных пород. Затем продолжают дальнейшее бурение. Его осуществляют ниже глубины спуска обсадной колонны. Одновременно осуществляют контроль за давлением на обсадную колонну и текучие соляные породы. Контроль осуществляют по содержанию ионов солей в буровом растворе. После завершения бурения спускают следующую обсадную колонну. Этой обсадной колонной перекрывают предыдущую обсадную колонну против текучих соляных пород. (Л G

Изобретение относится к области горной промышленности и предназначено для проводки нефтяных и газовых скважин в условиях пластического течения соляных пород.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности бурения и крепления текучих пород.

Сущность способа состоит в том, что технологическими приемами не допускают

возрастания давления на колонну текучих пород больше предела прочности породы независимо от глубины залегания пласта неупруго деформируемого под действием геостатического давления. Неупругодефор- мированный массив вокруг скважины работает как подвижная крепь, не допускающая возрастания нагрузки на колонну свыше своего предела длительной прочности при удалении части ее обьема путем растворения и работать так может бесконечно долго, пока существует гидравлическая связь трубного и затрубного пространства.

Преимуществом предлагаемого способа является возможность применения обсадных труб с меньшими прочностными характеристиками, исключение смятия колонны при ее износе, включительно до полной протертости (сквозных дыр). Возможность продолжать бурение из-под колонны, не дожидаясь полной релаксации массива текучих пород, исключая при этом простой скважины.

Пример:

Исходные данные:

конструкция скважины

кондуктор 426 мм - 375 м

1-я промежуточная колонна 324 мм - 2025м

2-я промежуточная колонна 245 мм - 3700 м

хвостовик 1945400-2400 м проектная глубина скважины 6050 м пласт бишофита 2540-2565 м скорость течения бишофита при плотности промывочной жидкости 1420 кг/м 5 мм/час

После окончания бурения и подготовки ствола под 2-ю промежуточную колонну, спуска и цементирования 1-й ее секции в интервале 3700 - 3000 м, спускают 2-ю секцию 245 мм колонны в интервале ее крепления 3000 - 2000 м.

Цементируют интервал 3000-2565 м до подошвы текучих пород. После 03 Ц натягивают верхнюю часть 2-й секции колонны и цементируют через муфту ступенчатого цементирования, установленную над кровлей бишофита в интервале 2540 - 2000 м. Оставляют в натянутом состоянии на период ОЗЦ. Отсоединяются разъединителем с секцией обсадных труб и поднимают допускной инструмент. Спускают 3-ю секцию обсадной колонны в интервале 2000 - 0 м. Обвязыва- ют противовыбросовым оборудованием голову колонны и производят ее опрессовку, После опрессовки создают гидравлическую связь трубного и затрубного пространства в интервале бишофита путем открытия разгрузочных окон в стенке обсадной колонны.

Используя экспериментальные зависимости прочностных свойств породы в состоянии неупругой деформации определяют давление на колонну. При этом давление регулируют путем изменения плотности бурового раствора или промывкой пресным раствором затрубного пространства в интервале бишофита при бурении из-под низа 245 мм колонны.

При вскрытии поглощающих горизонтов, например серпуховской ярус песчаника в интервале 4900-4980 м поглощающего при плотности промывочной жидкости 1480

кг/м3 облегчают буровой раствор путем перевода его с плотности 1640 кг/м3 до 1320 кг/м3.

Противодавление на бишофит обеспечивало давление на колонну 4,81 МПа, при

0 геостатическом давлении на глубине 2565 м 59 МПа.

Переход в процессе бурения интервала поглощающего горизонта на плотность бурового раствора 1320 кг/м увеличивает

5 давление до 13,4 МПа при сминающем давлении для трубы группы прочности Л 245 мм х 12 мм 31,6 МПа. Запас прочности на смятие составит 31,6 : 13,4 2,36. Относительно к горному геостатическому давлению коэф0 фициент запаса прочности на смятие составляет 31 ,6 : 59 0,536. В таком случае нет необходимости дополнительно разгружать околоствольный массив бишофита размывом в затрубном объеме.

5 Достигнув проектной глубины забоя 5400 м под спуск хвостовика 194 мм, перекрывают открытый ствол с поднятием головы колонны выше кровли бишофита до 2400 м.

0 После цементирования получают в интервале бишофита составную крепь с критическим давлением на смятие, превышающее геостатическое давление. В процессе бурения из-под 194 мм ко5 лонны возможно увеличение износа колонны в интервале горного давления, что может привести к снижению сопротивляемости составной крепи горному давлению.

В таких случаях интервал текучих пород

0 не перекрывают и разгрузка массива продолжается и при углублении из-под 194 мм хвостовика составную крепь устанавливают только перед вскрытием нефтегазоносных горизонтов и зон АВПД.

5 Формула изобретения

Способ бурения и крепления скважин в текучих соляных породах, включающий бурение, спуск обсадной колонны и ее цементирование, отличающийся тем, что, с

0 целью повышения эффективности способа за счет предотвращения технологических остановок, возможности применения обсадной колонны с меньшими прочностными характеристиками и увеличения ее устойчи5 вости, вначале цементируют нижнюю часть обсадной колонны до подошвы текучих соляных пород, затем осуществляют натяже- , ние свободной части колонны, цементируют ее, спрессовывают после затвердевания цемента и создают гидравлическую связь

трубного и затрубного пространств в интер-роды, причем контроль осуществляют по со- вале залегания текучих соляных пород, по-держанию ионов солей в буровом растворе, еле чего продолжают дальнейшее бурениеа после завершения бурения спускают еле- ниже глубины спуска обсадной колонны сдующую обсадную колонну, которой переодновременным контролем за давлением5 крывают предыдущую обсадную колонну на обсадную колонну и текучие соляные по-против текучих соляных пород.