Способ подготовки ствола скважины к креплению

 

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для изоляции поглощающих пластов в скважине. Цель - повышение сопротивления пласта гидравлическому разрыву в процессе цементирования. Перед созданием кольматационного экрана на стенках скважины производят локальный гидравлический разрыв пласта. Струи промывочной жидкости направляют из насадок переводника на пласты с низкими градиентами разрыва с давлением, превышающим критическое при скорости истечения струи 102-118 м/с. Кольматационный экран создают закупориванием образовавшихся от локального гидроразрыва трещин поглощения. 2 k/) с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

PECflVSЗЙ

QQ (11) () Е 21 В 21/00, 37/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н k4TOPCHOMV СВИДВ7ВЪСТВУ

Я/(S ° + Sg) и/с, (21) 4692411/03 (22) 22.05.89 (46) 15.01.92.Бюл. N 2 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) Б.M.Áëèíîâ, П.С.Панферов, Н.И.Яснев, Е.П.Царегородцев, И.А.Назитова и Н.Г.Косыгина (53) 622.245.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 823559, кл. E 21 B 33/138.

Иавлютов M.P., Галиакбаров В.Ф.

Технология бурения с управляемой гидродинамической вихревой кольматацией. - Нефтяное хозяйство, 1987, 8 с.11.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к изоляции поглощающих пластов в скважине.

Цель изобретения - повышение сопротивления пласта гидроразрыву в процессе цементирования.

Способ осуществляют следующим образом.

В компановку бурильных колонн между долотом и валом турбобура включен кольматационный переводник, в корпусе которого вставлены несколько насадок . Эти насадки располагаются через 180 или 120© с расстоянием друГ от друга по вертикали, равным трем диаметрам рабочей насадки. Вы-. бор количества и диаметр насадок определяют из условий создания динамического давления струи на стенки

2 (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СТВОЛА СК8АЖИНЫ К КРЕПЛЕНИИ (57) Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для изоляции поглощающих пластов в скважине.

Цель - повышение сопротивления пласта гидравлическому разрыву в процессе цементирования. Перед созданием кольматационного экрана на стенках скважины производят локальный гидравлический разрыв пласта. Струи промывочной жидкости направляют иэ насадок переводника на пласты с низкими градиентами разрыва с давлением, превышающим критическое при скорости истечения струи 102-118 и/с. Кольматационный экран создают закупориванием образовавшихся от локального гидроразрыва трещин поглощения. скважины, превышающего давление гидрораэрыва пород. При вращении колонны с переводниками > перемещении ее по вертикали промывочной жидкостью, истекающей сп скоростью 102-118 м/с иэ насадок кольматационного переводника, создают давление на пласты, превышающее критическое, тем самым производят локальный гидравлический разрыв пластов с образованием трещин. Скорость истечения струи иэ насадок переводника определяют по известной формуле: где Q - расход промывочной жидкос ТН мз/c

1705542

S 1, S - площадь сечения отверстий 102 м/с. насадок, соответственно, в При. плотности раствора t 200 кг/мз долоте и переводнике, м2, давление струи на стенки скважины равно:

Я ш 4,м2

P = 1200 1022 1,5 = 19 МПа.

Пример 2. Удлиненный кондуктор 219 мм спущен на глубину 1608 и, зацементирован до устья. После достижения проектного забоя 3000 м, скважина была проработана в интервале 2000-3000 м с включенным в компановку кольматационным переводником с двумя насадками диаметром по 8,7 мм, В гидромониторном долоте было заглуЬ шено два отверстия, а оставшиеся имеют диаметр 10 мм, расход промывочной жидкости составил 21 ° 10 з мз/с.

При этом режиме работы скорость истечения струи из насадок переводника и долота равна: Ъю я

2 4 о где О - плотность бурового раствокг/мз.

v - скорость истечения струи, мlс;

0(- угол изменения направления струи при отражении от стенки, град.

Для эакупоривания трещин в промывочную жидкость вводили наполнители, например, песок, асбест и др., которые подавались через кольматационный переводник в трещины> тем самым создавая экран; способствующий увеличению давления гидроразрыва пород, 30 слагающих обрабатываемые интервалы ствола скважины.

Пример 1. Удлиненный кондуктор 219 мм спущен на глубину 1608 м, зацементирован до устья. После дос- 35 тижения проектного забоя 3000 м скважина была проработана в интервале

2000-3000 м с включенным в компановку кольматационным переводником с одной насадкой диаметром 8,7 мм. В гидро- 40 мониторном долоте было заглушено одно отверстие, оставшиеся имели диаметр по 10 мм, расход промывочной а жидкости составил 22 ° 10 э мз/с. При этом режиме работы скорость истече- 45 ния сруи иэ насадок переводника и долота равна:

$2 " йг 2.0 785. 10г,10

-б

4 h

1,570 10 мг;

1 ° dÐ 1 ° 0 785 ° 8 7 ° 10

11 -б и 4 и

Ф 1

-Ф

0,594 ° 10 мг;

22 10

1,570 10 + 0,594 ° 10

Динамическое давление струи на стенки скважины рассчитывается по формуле:

P 9 v (I-совфд, . МПа, Я

-б

Я и

4 *

Дг 1 ° О 785,10г,10

0,785 10 м2;

-Ф

S 2 юг 2,0 785 8 7гг

-б Ф г10 1,188 ° 10 мг

21 10 ч 106 м/с.

0,785- 10 ° 1,188 10

При плотности раствора 1200 кг/мз давление струи на стенки скважины равно:

P 1200 ° 1062 ° 1>5 = 20 МПа

Пример 3. Удлиненный кондуктор 219 мм спущен на глубину 1608 м, зацементирован до устья. По достижении проектного забоя 3000 м скважина была проработана в интервале

2000-3000 м/с включенным в компоновку кольматационным переводником с одной насадкой диаметром 8,7 мм. В гидромониторном долоте было заглушено одно отверстие, а два других имели диаметр по 8,7 мм, расход промывочной жидкости 21 10

При этом режиме работы скорость истечения струи из насадок переводника и долота равна:

S< 2 йлг 2 ° 0,785-8,7г ° 10 4

1705542 больше 118 м/с происходит кавернообразование.

1,188 10 мэ;

1 4

-Ф

0,594 10 мэ;

-4

1 0,785 8, l ° 10

Формула изобретения

21 ° 10»

1,188 10 + 0,594 ° 10

118 м/с.

При плотности раствора 1200 кг/мз давление струи на стенки скважины равно:

P 1200 ° 118э ° 1,5 25 МПа.

Составитель Е Ягодина

Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Редактор Г,йозжечкова т

Заказ 180

ВНИИПИ Государственного

113035, Тираж Подпис ное комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, И-35 ° Рауяская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

При скорости истечения струи мень- 20 ше 102 м/с не происходит локального гидроразрыва пластов, так как давление на пласт не превышает критическое, при скорости истечения струи

Способ подготовки ствола скважины к креплению, включающий создание кольматационного экрана на стенках скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения сопротивления пласта гидравлическому разрыву в процессе цементирования, перед созданием кольматационного экрана произво" дят локальный гидравлический разрыв пласта, при этом струи промывочной жидкости направляют из насадок переводника на пласты с низкими градиентами разрыва с давлением» превышающим критическое при скоросТи истечения струи 102-118 м/с, а кольматационный экран создают закупориванием образовавшихся от локального гидрораэрыва трещин поглощения.