Способ ликвидации прихвата бурильной колонны в скважине

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для ликвидации дифференциального прихвата колонны труб Цель - повышение надежности ликвидации прихвата Для этого в интервале прихвата устанавливают жидкостную ванну (ЖВ) из агента, фильтрующегося в пласт интервала прихвата После установки ЖВ в затрубном пространстве повышают давление, а после выдержки ЖВ давление сбрасывают При этом время выдержки ЖВ рассчитывают по выведенной математической зависимости При выдержке в скважине повышенного давления в проницаемом пласте будет происходить изменение распределения давления в радиальном направлении При сбросе давления положительный перепад давления на фильтрационной корке резко уменьшается Создание механических нагрузок на колонну сразу же после сброса повышенного давления ускоряет процесс ликвидации ее прихвата Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

IstIs Е 21 В 31/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 2

1 (0 99 R2 2.Зэк — Ro X

4к In Rê1Ro

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4398685/03 (22) 29,03.88 (46) 15.01.91. Бюл. N 2 (71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности (72) И,А.Дадашев и Э.P.Õàñàåâ (53) 622.248:14(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1390341,,кл. Е 21 В 31/03, 1986, Авторское свиДетельство СССР

Nã 901466; кл. Е 21 В 23/00, 1980, (54) СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТА

БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ В.СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для ликвйдации дифференциального прихвата колонны труб. Цель — повышение наИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к способам ликвидации дифференциального прихвата колонны труб, т.е. возникающего поддействием перепада давления между скважиной и проницаемым пластом.

Целью изобретения является повышение надежности ликвидации прихвата.

Способ ликвидации прихвата осуществляют следующим образом.

Производят расчет требуемого количества агента ванны и продавочного раствора и путем их последовательной закачки устанавливают ванну в интервале прихвата.

Производят расчет продолжительности выдержки жидкостной ванны по формуле.. Ж 1620604 А1 дежности ликвидации прихвата. Для этого в интервале прихвата устанавливают жидкостную ванну (ЖВ) из агента, фильтрующегося в пласт интервала прихвата. После установки ЖВ в затрубном пространстве повышают давление, а после выдержки

ЖВ давление сбрасывают, При этом время выдержки ЖВ рассчитывают по выведенной математической зависимости, При выдержке в скважине повышенного давления в проницаемом пласте будет происходить изменение распределения давления в радиальном направлении. При сбросе давления положительный перепад давления на фильтрационной корке резко уменьшается. Создание механических нагрузок на колонну сразу же после сброса повышенного давления ускоряет процесс ликвидации ее прихвата. х! и аЛР аЛ P — (2Р,-Р,)(0,43 tn Р„lй;1) где к — коэффициент и ьезоп ро водности проницаемого пласта, м /c;

R< — радиус зоны возмущения давления в проницаемом пласте, м;

Ro — радиус скважины. м;

Рс — гидростатическое давление в скважине у проницаемого пласта, МПа;

Р> давление в проницаемом пласте, МПа;

hP — величина повышения давления в скважине. МПа; а — коэффициент передачи давления через фильтрационную корку.

1620604

При этом в качестве агента жидкостной ванны используют маловязкую жидкость, обладающую повышенной проникающей способностью в проницаемый пласт(например, воду), т.е. фильтрующуюся в пласт интервала прихвата, Далее закрывают превентор и создают с помощью буровых насосов повышенное давление в скважине. Величину повышенного давления выбирают из условия нецопущения гидравлического разрыва пластов в необсаженной части скважины по формуле;

P =- 0,9Prp(Z) — Pc(Z)i где Prp u Pc — соответственно минимальное давление гидравлического разрыва пласта (залегающего на глубине Z) и гидростатическое давление в скважине с учетом жидкостной ванны (на той же глубине), МПа.

После повышения давления на заданную величину его поддерживают путем периодической подкачки продавоч ного (бурового) раствора, так как повышенное давление будет уменьшаться вследстие фильтрации жидкости в проницаемый пласт, При выдер>кке B скважине повышенного давления в проницаемом пласте будет происходить изменение распределения давления в радиальном, направлении, Причем, чем больше значение коэффициентов пьезопроводности пласта и передачи давления через фильтрационную корку, тем выше интенсивсивность протекания данного процесса.

После выдержки повышенного давления в течение расчетного времени 1 путем открытия превентора производят сброс повышенного давления е скважине, При этом положительный перепад давления на фильтрационной корке (давление в скважине больше, чем в приствольной зоне пласта) резко уменьшается, а при а (Р, +Л Р ) > P, превращается в отрицательный (давление в скважине меньше, чем в приствольной зоне пласта) и, тем самым, не притягивает, как прежде, а даже отталкивает колонну труб от стенок скважины.

Создание механических нагрузок на колонну сразу >ке после сброса повышенного давления, в данном случае, ускоряет процесс ликвидации ее прихвата.

Пример. В скважине глубиной 3000 м и диаметром 0,19 м произошел прихват

114 мм бурильной колонны в интервале

2400 — 2500 м, представленном проницаемыми породами. Пластовое давление 25 МПа, коэффициент пьезопроводности пласта

0,01 м /с, радиус зоны возмущения давления в пласте 10 м, коэффициент передачи давления через фильтрационную корку 0,8.

Удельный вес бурового (продавочного) раствора 0,015 МН/м, Минимальным

3 градиентом гидравлического разрыва

5 (0,022 МПа/м) обладает пласт, залегающий на глубине 2800 м.

Последовательно определяют требуемое количество воды для установки жидкостной ванны и продавочного (бурового)

10 раствора:

V>æK.â. = 0,785(0,19 — 0 114 ) 100 = 1 8 мз, Чп.р. = 0,785(0,19 — 0,1 14 ) 500 +

+ 0,17 3000 = 77,2 м .

Величина повышения давления в эа15 трубном пространстве:

Л P = 0,9х0,022х2800 — 0,015х х (2800 — 100)-0,01x100 = 13,9 МПа.

Продолжительность выдержки повышенного давления, 4 х 0,01 (Ь 10/0,095

0,8 139

0,8 13,9 (0,8 0,015 2400 25) (0,43.ln 10/ 0,095- 1)

-478с= 8 мин.

Таким образом, после закачки воды (1,8 м ) и продавочного раствора (77,2 м )

30 следует повысить давление в скважине на

13,9 МПа и выдержать его в течение 8 мин.

Затем осуществить сброс повышенного давления и приступить к созданию механических нагрузок на бурильную колонну, 35

Формула изобретения

Способ ликвидации прихвата бурильной колонны в скважине, включающий установку и выдержку в интервале прихвата

40 жидкостной ванны из агента, фильтрующегося в пласт интервала прихвата, и создание механических нагрузок на кололонну труб, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности ликвидации при45 хвата, после установки, жидкостной ванны повышают давление в эатрубном пространстве, после выдержки жидкостной ванны осуществляют сброс давления в затрубном пространстве, а время t выдержки жидкост50 ной ванны определяют по следующей зависимости:

1 0,99 Як -2,3 Вк Ro

4к 1п Вк/Ro а

ЛР аЛР— {а R,-P,)(0,43 Ь В,lй,-1)

1620604

Составитель И. Левкоева

Редактор К. Крупкина Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 4226 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где к — коэффициент пьезопроводности проницаемого пласта, м /с; й» вЂ” радиус зоны возмущения давления в проницаемом пласте, м;

R> — радиус скважины, м; а — коэффициент передачи давления через фильтрационную корку;

Л P — величина повышения давления в скважине. МПа;

P — гидростатическое давление в скважине у проницаемого пласта, МПа;

5 P — давление в проницаемом пласте, МПа.