Способ сооружения технологических скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B43/04 E21B43/10 E21B43/28 

(54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при сооружении технологических скважин подземного выщелачивания. Известен способ сооружения гидрогеологических скважин, включающий их бурение, вскрытие водоносного горизонта, временное крепление водоносного горизонта трубами, спуск фильтра в зону водоносного горизонта, обсыпку фильтра гравием и последующий подъем временной колонны из зоны водоносного горизонта 1. Недостатком известного способа сооружения скважин является то, что при временном закреплении водоносного горизонта трубами после засыпки гравия временную колонну очень трудно извлечь, особенно когда водоносный горизонт имеет значительную мощность и сложен тонко- и мелкозернистными песками. Поэтому известный способ при сооружении глубоких скважин не нашел применения. Известен способ сооружения скважин, заключающийся в бурении скважины, вскрывающей продуктивный горизонт, расширении ствола скважины в зоне продуктивного горизонта с помощью специальных приспособлений, установке фильтра и заполнении зафильтрового пространства фильтрационной набивкой, например гравием или стеклянными шариками, под давлением 2. Недостатком известного способа является то, что заполнить зафильтровое пространство гравием можно только при установке дополнительного оборудования, предохраняющего прифильтровую зону скважины от обрушения и создающего необходимые условия для спуска в скважину фильтра с отстойником. При этом, так как подачу гравия осуществляют под давлением, скважину можно оборудовать только металлическими фильтрами. Указанные условия снижают область применения известного способа, например при сооружении технологических скважин подземного выщелачивания, где в качестве обсадных и эксплуатационных колонн применяются полиэтиленовые трубы. Кроме того, при доставке гравия в прифильтровую зону скважины по указанному способу, т. е. когда фильтр уже установлен в скважине, невозможно применение фильтров с жесткими пакерными устройствами, которые необходимы при ведении процесса подземного выщелачивания для гидроизоляции зон движения рабочих и продуктивных растворов.

Известен способ сооружения технологических скважин, включающий бурение скважины, вскрывающей продуктивный горизонт ее обсадку, расщирение ствола скважины в зоне продуктивного горизонта, установку фильтра в расширенной части скважины путем его посадки на забой последней, подачу в расщиренную часть скважины гравия в количестве, обеспечивающем заполнение зафильтрового пространства, и его размещение в указанном пространстве 3.

В известном способе гравий в зафильтровое пространство подают после установки фильтра по межтрубному пространству, а после засыпки гравия пространство между фильтр01 1 и обсадной трубой разобщают пакерным устройством.

В известном способе гравий при движении вниз по скважине (особенно по глубокой) из-за неравномерности движения может скапливаться в местах соединения труб, в межтрубных зазорах и образовывать гравийные пробки, которые уплотняясь заклинивают трубы в скважине. Это может привести к аварии в скважине или потребовать дополнительного времени на ликвидацию указанных пробок, что увеличит трудоемкость и время сооружения скважины. При частичном или полном обрущении пород в призабойной зоне скважины (в продуктивном горизонте) подаваемый гравий может заполнять пространство выше фильтра. Это приведет к засыпке фильтра, что в свою очередь создаст трудности при установке пакерных устройств для гидроизоляции зон движения рабочих и продуктивных растворов, необходимых для ведения процесса подземного выщелачивания. При подаче гравия в зафильтровое пространство по известному способу не обеспечивается в достаточной степени его очистка от глинистых частиц, что снижает фильтрационные свойства гравийной обсыпки.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и времени сооружения скважины, облегчение установки разделительных пакерных устройств над фильтровой зоной скважины при подготовке ее к эксплуатации, а также улучшение фильтрационных свойств гравийной обсыпки.

Поставленная цель достигается тем, что установку фильтра и размещение гравия в зафильтровом пространстве производят после окончания подачи гравия в расширенную часть скважины, при этом в процессе посадки фильтра на забой скважины производят гидравлический размыв гравия потоком воды.

На фиг. 1 изображена технологическая скважина, подготовленная к установке фильтра, вертикальный разрез; на фиг. 2 -

то же, в момент подачи гравия в расширенную часть скважины; на фиг. 3 - то же, в момент посадки фильтра на забой скважины; на фиг. 4 - технологическая скважина, оборудованная фильтром с гравийной об сынкой, вертикальный разрез.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят бурение скважины 1, вскрыQ вающей продуктивный горизонт 2, и закрепляют ее обсадными трубами 3. Затем расширяют ствол скважины 1 в зоне продуктивного горизонта 2. По бурильным трубам 4, на которых закреплен фильтр 5, в расширенную часть 6 скважины 1 подают гравий 7

5 в количестве, необходимом для заполнения зафильтрового пространства скважины 1, с учетом размеров расширенной части 6 и диаметра фильтра 5. После окончания подачи гравия 7 на его поверхность устанавливают фильтр 5 и по бурильным трубам 4 начинают подавать воду, производя гидравлический размыв гравия 7 и одновременную посадку фильтра 5 на забой скважины 1. Под действием потока воды гравий 7 в зоне фильтра 5 будет находиться во взвешенном состоянии, что позволит осуществить посадку фильтра 5 на забой скважины 1 и одновременно удалить из гравия 7 глинистые частицы, которые с потоком воды будут выноситься на поверхность по обсадной трубе 3. Расход промывочной жидкости (воды) должен быть таким, чтобы предотвратить вынос частиц гравия 7 из скважины 1.

После посадки фильтра 5 на забой скважины 1 подачу промывочной жидкости 1(воды) прекращают и происходит осаждение гравия 7 с его размещением в зафильтровом пространстве скважины и образованием уширенного контура гравийной обсыпки.

По окончании указанных операций бурильные трубы 4 отсоединяют от фильтра 5

0 и поднимают на поверхность, а скважину 1 оборудуют раствороподъемными средствами, необходимыми для ее эксплуатации.

Предложенный способ позволит сократить время и трудоемкость оборудования технологических скважин фильтрами с гравий5 ной обсыпкой. При этом повысится качество гравийной обсыпки, что будет способствовать повышению производительности скважин и увеличению срока их службы.

Кроме того, предложенный способ позвоQ лит применять пакерные устройства, например манжеты, которые могут быть установлены на фильтровой колонне выше башмака обсадной колонны труб.

55Формуле изобретения

Способ сооружения технологических скважин, включающий бурение скважины.

вскрывающей продуктивный горизонт, ее обсадку, расширение ствола скважины в зоне продуктивного горизонта, установку фильтра в расширенной части скважины путем его посадки на забой последней, подачу в расширенную часть скважины гравия в количестве, обеспечивающем заполнение зафильтрового пространства, и его размещение в указанном пространстве, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и времени сооружения скважины, облегчения установки разделительных пакерных устройств над фильтровой зоной скважины при подготовке ее к эксплуатации, а также улучшения фильтрационных свойств гравийной обсыпки, установку фильтра и

размещение гравия в зафильтровом пространстве производят после окончания подачи гравия в расширенную часть скважины, при этом в процессе посадки фильтра на забой скважины производят гидравлический размыв гравия потоком воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фи.1

Фиг. 2