Способ крепления стенок скважины

 

1. СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СТЕНОК СКВАЖИНЫ, включающий транспортировку закрепляющего агента с помощью колонны труб и внедрение агента в стенки скважины, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности крепления за счет уменьщения расхода бурового раствора. тампонирующих материалов и обеспечения возможности проведения операции во время бурения без нарушения технологического цикла, транспортировку закрепляющего агента осуществляют на наружной поверхности колонны труб в составе консистентной смазки, которой покрывают трубы в процессе их спуска в скважину, а внедрение закрепляющего агента в стенки скважины осуществляют вращением колонны труб, при этом в качестве закрепляющего агента используют порощкообразный материал, прочность которого превыщает прочность породы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве консистентной смазки применяют смазку типа КАВС-40, а в качестве с $ закрепляющего агента - порощкообразный чугун дисперсностью5-100 мкм, причем (Я содержание последнего в смазке принимают в количестве 5-25 мае. %.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3628579/22-03 (22) 03.08.83 (46) 23.04.85. Бюл. № 15 (72) В. Ф. Музыка, К. К. Гавриш, И. А. Мусиенко и Н. П. Ермаков (53) 622.245.3 (088.8) (56) 1. Крылов В. И. Изоляция поглощающих пластов в глубоких скважинах. М., «Недра», 1980, с. 268 — 271.

2. Авторское свидетельство СССР № 684126, кл. Е 21 В 33/13, 1978 (прототип) . (54) (57) 1. СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СТЕНОК СКВАЖИНЫ, включающий транспортировку закрепляющего агента с помощью колонны труб и внедрение агента в стенки скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности крепления за счет уменьшения расхода бурового раствора, „„SU„„1151659 А тампонирующих материалов и обеспечения возможности проведения операции во время бурения без нарушения технологического цикла, транспортировку закрепляющего агента осуществляют на наружной поверхности колонны труб в составе консистентной смазки, которой покрывают трубы в процессе их спуска в скважину, а внедрение закрепляющего агента в стенки скважины осуществляют вращением колонны труб, при этом в качестве закрепляющего агента используют порошкообразный материал, прочность которого превышает прочность породы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве консистентной смазки применяют смазку типа КАВС-40, а в качестве закрепляющего агента — порошкообразный чугун дисперсностью 5-100 мкм, причем уу содержание последнего в смазке принимают %УФ в количестве 5-25 мас. %.

1151659

: :,îoðåòåíèå относится к горному делу, и. .<«шо к бурению геолого-разведочных

;I üàæèí и скважин на нефть и газ, и может быть использовано в бурении для крепления стенок скважины.

Известен способ крепления стенок скважины обсадными трубами (1).

Недостатки данного способа заключаются в необходимости остановки процесса бурения и перехода на меньший диаметр бурения, а также в повышенном расходе металла.

Наиболее близким к изобретению является способ крепления стенок скважины, включающий транспортировку закрепляющего агента с помощью колонны труб и внедрение агента в стенки скважины.

Сущность способа заключается в том, что для закрепления песков, содержащих рудоносную свинцовую гидротерму, в качестве закрепляющего агента используют су«п«нзию измельченных частиц одного из ме,; плов, расположенных в электрохимичес ом ряду напряжений левее свинца (например, железо), которую закачивают буровым насосом в зону закрепления. При контакте вод, содержащих свинец в ионном состоянии, с железными опилками в течение двух часов происходит выделение свинца из ионного состояния в свободное металли г««кое состояние. Выделяющийся свинец о,::и,,а«т«я на песчаных частицах и связ, "::.„< их в прочную пористую структуР

11< до«татками известного способа явля«.т, я ограниченность его применения, т.е. только крепление песков, содержащих свинцовую рудоносную гидротерму, длительное время крепления и применение большого количества дорогостоящих материалов.

Целью изобретения является повышение эффективности крепления за счет уменьшение расхода бурового раствора, тампонируюших материалов и обеспечение возможности проведения операции во время бурения без нарушения технологического цикла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу крепления стенок скважины, включающему транспортировку закрепляющего агента с помощью колонны труб и внедрение агента в стенки скважины, транспортировку закрепляющего агента осуществляют на наружной поверхности колонны труб в составе консистентной смазки, которой покрывают трубы в процессе их спуска в скважину, а внедрение закрепляющего агента в стенки скважины осуществляют вращением колонны труб, при этом в качестве закрепляющего агента используют порошкообразный материал, прочность которого превышает прочность породы.

При этом в качестве консистентной смазки применяют смазку типа КАВС-40, а в качестве закрепляющего агента — порошкообразный чугун с дисперсностью 5-100 мкм, причем содержание последнего в смазке принимают в количестве 5-25 мас.о/o.

Способ осуществляют следующим образом.

При бурении по породам, требующим закрепления, на наружную поверхность бурильных труб, в процессе спуска их в скважину, наносят смесь консистентной смазки и порошкообразного материала. Трубы опускают за забой и производят обычное бурение. За счет взаимодействия (трения, ударов, вибрации) бурильных труб со стенкой скважины, с поверхности бурильных труб смесь частично переходит в поверхностный слой стенки скважины. При этом часть смазки «отжимается» и остается на стенке скважины, образуя защитную пленку, снижающую коэффициент трения бурильных труб с породой. Кроме того, защитная пленка предохраняет породу от проникновения в нее влаги, что предотвращает набухание и обрушение стенок скважины. Внедренные частицы порошкообразного материала предохраняют поверхностный слой стенки скважины от истирания при вращении бурового инструмента.

Пример. Приготавливают закрепляющий агент следующего состава: смазка КАВС-40

85О/o и порошок чугуна марки АСЧ-3 дисперсностью 50 мкм 15О/р. Закрепляющий агент наносят на трубу, например, диаметром 50 мм слоем толщиной 0,5 мм. Трубу спускают в скважину, заполненную промывочной жидкостью, например малоглинистым раствором, обработанным КМЦ. Интервал пород, подлежащий закреплению в скважине, представлен, например, глинистым сл а нце м.

При обычном бурении на 1000 м скважины за счет обогащения раствора частицами пластичной породы расходуется около

120 м раствора. Предлагаемый способ уменьшает износ пластичных пород, что сокращает расход промывочной жидкости до

5 раз. При этом оптимальное содержание чугуна в смазке рекомендуется 5-25 мас.о/o, а дисперсность порошка чугуна — 5-100 мкм.

Консистентная смазка, например, типа

КАВС-40 может быть с успехом применена в глинистых растворах, даже если они щелочные, и обладает способностью прочно прилипать к мокрой поверхности бурильных труб и стенок скважины, не смывается потоком промывочной жидкости и не образует сальников в скважинах.

Сравнительные данные известных и предлагаемого способов приведены в таблице.

Приведенные в таблице данные подтверждаются экспериментальными данными.

1151659

Стоимость

Коэффициент Время на трения, Ктр. крепление

1 пог.м,ч

Способ

Износ за 1 мин, мм крепления, 1 пог м руб.

0,3

2-3

Обычное бурение

Крепление обжигом

0,4

15-20

2-3

0,5-0,7

0,15

1,0

2-3

0,12

0,5

0,16

КАВС 95%

Чугун 5%

КАВС 85%

Чугун 15%

КАВС 75%

Чугун 25%

Составитель Е. Молчанова

Редактор О. Черниченко Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 2277/22 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4