Способ поиска ствола скважины на заданной глубине

 

Изобретение относится к области наклонно направленного бурения скважин при ликвидации аварийных нефтяных или газовых фонтанов и предназначено для повышения эффективности наведения скважин за счет сокращения буровых работ. Для этого бурение основного ствола поисковой скважины (ПС) 4 осуществляют в азимутальном направлении вкрест азимутальному направлению искомой скважины 1. Вспомогательные стволы бурят из основного ствола под различными зенитными углами в визуальном направлении основного ствола ПС 4. Благодаря тому, что область равновероятного распределения текущих координат ствола скважины описывается эллипсом , большая ось которого ориентирована нормально к ази.мутальному направлению скважины, диапазон поиска вкрест азимутальному направлению искомой скважины 1 сводится к минимуму. Кро.ме того, исключаются или сведены к минимуму трудоемкие операции по изменению азимута искривления вспомогательных стволов ПС 4. 2 ил. i (Л ьо С5 со сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYEi JlHH

„„SU„„1276795 А1 (59 4 Е 21 В 7 04. 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3894341/22-03 (22) 13.05.85 (46) 15.12.86. Бюл. № 46 (71) Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (72) В. И. Векслер, В. И. Гришанов, Ю. А. Валентинов и А. Г. Казаков (53) 622.243.2 (088.8) (56) Игревский В. И. и др. Предупреждение и ликвидация нефтяных и газовых фонтанов.

М.; Недра, 1974, с. 58.

Экспресс-информация, сер. бурение

ВНИИОЭНТ, № 10531, 1979, с. 6 — 15. (54) СПОСОБ ПОИСКА СТВОЛА СКВАЖИНЫ НА ЗАДАННОЙ ГЛУБИНЕ (57) Изобретение относится к области наклонно направленного бурения скважин при ликвидации аварийных нефтяных или газовых фонтанов и предназначено для повышения эффективности наведения скважин за счет сокращения буровых работ.

Для этого бурение основного ствола поисковой скважины (ПС) 4 осуществляют в азимутальном направлении вкрест азимутальному направлению искомой скважины 1.

Вспомогательные стволы бурят из основного ствола под различными зенитными углами в визуальном направлении основного ствола

ПС 4. Благодаря тому, что область равновероятного распределения текущих координат ствола скважины описывается эллипсом, большая ось которого ориентирована нормально к азимутальному направлению скважины, диапазон поиска вкрест азимутальному направлению искомой скважины I сводится к минимуму. Кроме того, исключаются или сведены к минимуму трудоемкие операции по изменению азимута искривления вспомогательных стволов ПС 4. 2 ил.

1276795

45 ного положения скважин и методику ее оцен- 50 ки путем учета корреляционной связи между координатами х; и у„еще не определяет

1

Изобретение относится к наклонно-направленному бурению скважин преимущественно при ликвидации аварийных нефтяных или газовых фонтанов различными способами.

Целью изобретения является повышение эффективности поиска скважины за счет сокращения буровых работ.

Суть технического решения может быть пояснена следующим образом. Любая скважина, в том числе наклонная (аварийно фонтанирующая) может быть определена текущими координатами по глубине. Например, в географической прямоугольной системе координат текущее положение ствола будет определяться координатами x„ „и у;. Эти координаты вычисляют, например, по данным точечных инклинометрических измерений. В связи с тем, что все измерительные приборы, в том числе инклинометры имеют определенную погрешность измерений, вычисленные по их данным координаты тоже имеют некоторую ошибку, определяемую по теории вероятности областью возможных равновероятных значений координат х; и у„на определенном (практическом) уровне достоверности. В общем случае область равновероятного распределения координат текущего ствола скважины описывается эллипсом. При этом большая ось эллипса может превышать малую ось эллипса в несколько раз (в зависимости от глубины скважины и параметров ее искривления) и достигать нескольких десятков метров. Кроме того, большая ось эллипса ориентирована в направлении, нормальном к траектории бурящейся поисковой скважины. Обычно изложенные факторы не учитывают, принимая за область равновероятных значений координат текущего ствола круг, что является частным случаем, имеющим место лишь при отсутствии корреляции между координатами х, и у, . Неучет практически всегда существующей корреляционной связи между координатами х и у„- и вытекающие из этого необоснованные упрощения в определении формы области равновероятного положения стволов скважин на глубине ведут к тому, что на практике уже непосредственно во время бурения приходится сталкиваться со сложностями многочисленных азимутальных переориентаций дополнительных стволов.

Отметим, что само по себе указание на эллиптичную форму области равновероятавтоматически однозначных решении по выбору азимута бурения ствола поисковой скважины. Например, если скважина ориентирована преимущественно вдоль меньшей оси эллипса, ограничивающего область равновероятного положения искомой скважи5

40 ны, диапазон поиска в азимутальном направлении будет сушественно больше по сравнению с тем случаем, когда поисковая скважина ориентирована преимущественно вдоль большой оси рассматриваемого эллипса. Таким образом, диапазон азимутального поиска может быть снижен в несколько раз (даже десятков раз), если же поисковую скважину ориентировать преимущественно вдоль большой оси эллипса, ограничивающего область расположения ствола искомой скважины, т. е. если горизонтальную проекцию траектории поисковой скважины выбрать расположенной на глубине 2500 м, а устье скважины — в 200 м от искомой скважины по азимуту 180 . Профиль поисковой скважины рассчитывают на точку большой оси эллипса, наиболее удаленную от поисковой скважины. Осу щестрляют бурение поисковой скважины и проводят в ней электрометрические геофизические работы. При получении определенного расстояния или отсутствии аномального поля от искомой скважины (что говорит о расстоянии между стволами за пределами чувствительности геофизического метода и апнаратуры), выбирают следуюшую точку на большой оси эллипса со смещением, величина которого приблизительно равна удвоенной максимальной дальности используемого геофизического метода, например составляет 100 м. На эту точку рассчитывают новую траекторию, характеризуемую другим (в данном случае меньшим) зенитным искривлением, для чего применяют более жесткую компоновку бурового инструмента. Если в дополнительном стволе получают новую информацию (усиление или появление аномального поля), то в том же направлении, но с еще меньшим зенитным искривлением осуществляют зарезку другого дополнительного ствола. Эти операции повторяют до получения необходимого сближения стволов.

На фиг. 1 показано взаимное положение поисковой и искомой скважин,вид в плане; на фиг. 2 — положение скважин в профильной плоскости.

Способ наведения скважин осуществляют в следуюгцей последовательности.

По инклинометрическим данным искомой скважины 1 (например, аварийной) определяют область 3, представляющую собой эллипс вероятного положения ее ствола 2 на выбранной глубине. Затем если позволяют условия (на поверхности земли) закладывают поисковую скважину 4, например, сразу с ориентацией ствола 5 преимущественно вдоль большой оси эллипса. 3.

При этом горизонтальные проекции поисковой скважины 4 и искомой скважины 1 располагаются вкрест друг к другу (лучше всего — взаимно перпендикулярно) . Профиль поисковой скважины рассчитывают

) 2 7

Формула изобретения з например, на наиболее удаленную или наиболее приближенную к поисковой скважине точку большой оси эллипса 3. Если рельеф местности и прочие условия не позволяют заложить скважину, то она может быть заложена в любом месте, а при бурении на глубине должна быть переориентирована на нужное направление (вкрест горизонтальной проекции искомой скважины, а еще лучше — перпендикулярно). После достижения проектной точки в поисковой скважине проводят геофизические работы, например, измеряют магнитное поле, создаваемое электрическим током, пропускаемым по колонне обсадных или бурильных труб в искомой скважине. По результатам геофизических работ определяют расстояние между стволами скважин. При необходимости уменьшения этого расстояния бурят дополнительные стволы. Для изменения траектории дополнительного ствола поисковой скважины (в сравнении с основным) применяют лишь более жесткую компоновку или менее жесткую компоновку бурового инструмента по сравнению с компоновкой, использованной при бурении основного ствола. При этом дополнительный ствол бурят по траектории с меньшим зенитным искривлением или большим зенитным искривлением. В дополнительном стволе опять проводят геофизические работы (например, аналогичные работам в основном стволе поисковой скважины) . По результатам геофизических работ судят о приближении или удалении дополнительного ствола относительно ствола искомой скважины. Если направление выбрано правильно, но полученное сближение опять недостаточно,то операцию по зарезке нового дополнительного ствола повторяют до получения необходимого сближения.

Пример. Аварийная скважина имеет глубину 3200 м (2800 м по вертикали) .

Максимальный угол ее зенитного искривления составляет 40, азимут искривления

270" . Область ее вероятного положения на глубине 2500 м (по вертикали) описывается эллипсом с большой осью 100 м и меньшей осью в 10 м (при вероятности 99О/o).

При этом большая ось ориентирована по нормали к траектории искомой скважины (по азимуту 0 — !80 ). Рельеф местности и прочие условия позволяют заложить поисковую скважин1 так, что расчетный ее профиль (в плане) ориентирован преимущественно вдоль большой (100 м) оси эллипса вероятного положения ствола, искомой вкрест по отношению к горизонтал ьной проекции искомой скважины, т.е. практически обеспечивается изменением лишь одного параметра — зенитного угла. Отни5

Зо

50 мающие много времени трудоемкие операции по изменению азимута искривления практически отсутствуют или сведены минимуму. Необходимость изменения азпмутного угла может возникнуть лишь в связи с погрешностью определения координат поисковой скважины. Но погрешность определения координат поисковой скважины — величина достаточно регулируемая и может быть существенно уменьшена по сравнению с заданной в реальных условиях погрешностью координат искомой скважины. Это может быть достигнуто за счет использования специальной измерительной аппаратуры, многократного повторения, измерений с последующей статической обработкой их результатов и т.п.

В связи с тем, что азимут дополнительных стволов один и тот же, а изменяется (B сравнении друг с другом) их кривизна только по зенитному углу — параметру легко изменяемому (за счет изменения компоновок бурового инструмента) и более точно изменяемому (с меньшей погрешностью по сравнению с азимутальным углом), то относительное положение этих дополнительных стволов определяется намного точнее, чем стволов, отличающихся между собой не только по зенитному углу, но и по азимуту. Таким образом, поисковые работы в случае ориентировки горизонтальной проекции поисковой скважины вкрест горизонтальной проекции искомой скважины на заданной глубине могут быть значительно сокращены как по трудоемкости, так и во времени. Количество дополнительных стволов может быть сокращено в несколько раз.

Способ поиска ствола скважины на заданной глубине, включающий бурение основного ствола поисковой скважины по выбранной траектории к стволу искомой скважины на заданном интервале глубин и последующее бурение вспомогательных стволов из основного ствола по сковой скважины в область вероятного положения ствола искомой скважины с корректировкой их положения относительно искомой скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности поиска скважины за счег сокращения буровых работ, бурение основного ствола поисковой скважины осуществляют в азимутальном направлении вкрест азимутальному направлению искомой скважины, а вспомогательные стволы бурят под различными зенитными углами в азимутальном направлении основного ствола поисковой скважины.

1276795

Редактор Ю. Середа

Заказ 6649/27

Составитель В. Родина

Техред И. Верес Корректор M. Максимишинец

Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4