Способ соединения скважин в пластах растворимых пород Советский патент 1981 года по МПК E21B43/28 

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при создании подземных емкостей галерейного типа в растворимых формациях, а также при добыче минеральных солей растворением.

Известен способ соединения скважин в пластах растворимых пород, вклю чающий бурение скважин, их сбойку путем создания трещины гидроразрыва и последующее образование соединитель ной полости путем нагнетания в указанные трещины растворителя

Известен также способ соединения скважин в пластах растворимых пород, преимущественно каменной соли, включающий бурение вертикальной скважины, оборудованной обсадной и рабочей колоннами, и направленной скважины, имекнцей горизонтальный участок ствола, подведение забоя горизонталь.ного участка ствола к призабойной зоне вертикальной скважины, создание из. ствола вертикальной скважины в направ лении горизонтального участка направленной скважины канала и образование в целике между горизонтальным участком направленной скважины и стволом вертикальной скважины соединительной полости путем.закачки в одну из скважин растворителя с периодическим ni вышением давления в одной из сква-; жин .

Недостатком известных способов является то, что для создания сбоечного канала в них используется гидроразрыв пласта, при котором из-за необходимости применения высоких давлений может быть нарушена герме10тичность сквгикин.

Кроме того, соэдание соединительной полости требует больших затрат времени, так как процесс ее образования неуправляем и для сбойки сква15жин необходимо образовать полость больших размеров.

Цель изобретения - снижение времени соединения скважин путем уменьшения размеров образуемой полости,

24 а также устранение возможности разгерметизации затрубного пространства скважин.

Поставленная цель достигается тем, что канал в направлении горизонталь25ного участка направленной скважины создают путем бурения шпура, а соединительной полости прида v форму круговой выработки, ориентированной в вертикальной плоскости, путем воз-,

30 действия на массив радиально направленным потоком растворителя, формируемым посредством насадки, установленной на конце рабочей колонны труб размещенной на забое указанного шпура.

Кроме того, шпур бурят под углом 50-60 к горизонтальному участку направленной скважины.

На фиг. 1 изображены соединяемые скважины, вертикальный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят бурение вертикальной 1 и направленной 2 скважин на заданном расстоянии друг от друга. Проходку вертикальной скважины осуществляю с заглублением на 1-2 м в подошву соляного пласта 3.

Направленную скважину проходят таким образом, чтобы ее нижняя криволинейная часть заканчивалась вблизи подошвы соляного пласта 3 и бьола направлена в сторону ствола вертикальной скважины 1. Обе скважины закрепляются обсадными колоннами 4, заглубленными в кровлю соляного пласта 3.

По окончании проходки и крепления скважины обсадными колоннами 4 из ствола направленной скважины 2 проходят дополнительный горизонтальный участок 5 вдоль подошвы соляного пласта 3. Бурение дополнительного .участка ведут до тех пор, пока его забой не достигает зоны ствола вертикальной скважины 1.

По завершении проходки дополнительного горизонтального участка 5 направленной скважины. 2 известными геофизическими методами определяется фактическое местоположение горизонтального участка относи тельно ствола вертикальной скважины 1.

Для соединения призабойной зоны вертикальной скважины 1 с призабойной зоной горизонтального участка 5 направленной скважины 2 из ствола вертикгильной скважины к месту расположения горизо.нтального ствола проходят боковой горизонтальный шпур 6, например диаметром до 100 мм, под углом 50-60 к оси горизонтального участка 5 направленной скважины 2.

Длину проходимого шпура 6 принимают равной расчетному расстоянию от ствола вертикальной скважины 1 до дополнительного горизонтального участка 5 направленной скважины 2, которое устанавливается по данным замеров азимутального отклонения указанного участка направленной скважины 2 от ствола вертикальной скважины 1 в процессе проходки.

Проходку горизонтального шпура 6 осуществляют с применением известных устройств для механического бурения боковых ответвлений из вертикального ствола скважины с малым радиусом кривизны, например до

3м, в которых породоразрушающий наконечник через секцию 7 гибких металлических труб соединен с бурильной колонной 8.

Спуск устройств для бурения боковых ответвлений к месту забуривания шпура и удержания их в заданном направлении во время забуривания и в процессе проходки шпура 6 осуществляют посредством направляющего аппарата 9, укрепленного на конце рабочей колонны 10 насосно-компрессорных тру После спуска в скважину до глубины забуривания шпура направляющий аппарат 9 посредством измерительных прборов ориентируют по азимуту забуривания шпура 6 и затем жестко закрепляют на устье скважины.

После заглубления шпура 6 на зада ную длину породоразрушающий наконечник устройства для бокового бурения заменяют неподвижной или вращающейся насадкой для радиально направленной подачи растворителя, посредством которой в призабойной зоне пробуренного шпура производят размыв вертикальной круговой полости 11 с подачей растворителя (пресной воды) через колонну 8 бурильных труб и секцию 7 гибких металлических труб.

Отвод образующегося рассола осуществляют через отверстия направляющего аппарата 9 и кольцевой зазор между бурильной колонной 8 и колонной 10 насосно-компрессорных труб.

В процессе создания круговой полоти периодически производят увеличение давления в стволе вертикальной скважины до величины, не превышающей минимально необходимой величины давлния гидроразрыва соляного массива у башмака обсадной колонны этой скважины.

Процесс образования вертикальной круговой полости ведут до возникновения устойчивой гидродинамической связи между соединяемыми скважинами, характеризующейся равномерным изли-, ром соляного раствора из ствола направленной скважины при перекрытии рассолоотводящей линии вертикальной скважины.

Предлагаемый способ позволяет обепечить ликвидацию t образования в месте соединения забоя вертикальной скважины с забоем горизонтального ствола направленной скважины полостей большого объема, неопределенных размеров и формы, оказывающих отрицательное влияние на формообразование емкости, например галерейного типа, в процессе ее создания; устранение опасности разгерметизации затрубного йространства соединяемых скважин за счет резкого сокращения потребных давлений для развития в целике соли, разделяющем сГКважины, трещин гидроразрыва; значительное уменьшение зат-рат времени на соединекие скважин за счет снижения объе ма работ по размыву соединительной полости в целике между скважи- . нами. формула изобретения 1. Способ соединения скважин в пластах растворимых пород, преимущес венно каменной соли, включающий бурение вертикальной скважины, оборудованной обсадной и рабочей колоннами, и направленной скважины, имеющей горизонтальный участок ствола, подведение забоя горизонтального участка ствола к призабойнозй зоне ве тикальной скважины, создание из ство ла вертикальной скважины в направлении горизонтального участка направ ленной скважины канала и образование в целике между горизонтальным участком направленной скважины и стволом вертикальной скважины соединительной полости путем закачки в одну из сква жин растворителя с периодическим повышением давления в одной из скважин отличающийся тем,что. с целью снижения времени соединения скважин путем уменьшения размеров образуемой полости, а также устранения возможности разгерметизации затрубного пространства скважин,.канал в направлении горизонтального участка направленной скважины создают путем бурения шпура, а соединительной полости придают форму круговой выработки, ориентированной в вертикальной плоскости, путем воздействия на массив радиально-направленным потоком растворителя, формируемым посредством насадки, установленной на конце рабочей колонны труб, размещенной на забое указанного шпура. 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что шпур бурят под углом .50-60 к горизонтальному участку направленной скважины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2847202, кл. 299-4, опублик. 1958. 2.Патент США 3941422,кл.299-4, опублик. 1976 (прототип).