Способ освобождения прихваченных в скважине бурильных труб и породоразрушающего инструмента
Изобретение относится к бурению скважин, а именно к способам ликвидации прихватов. Целью изобретения является повышение эффективности освобождения прихваченных бурильных труб и породораз-/2Изобретение относится к бурению скважин, а именно к способам ликвидации прихватов.Известен способ освобождения прихва-, ченной колонны труб, включающий установку в зоне прихвата жидкостной ванны, разделенной от промывочного раствора бу-, ферной жидкостью, закачку в затрубное пространство над зоной прихвата газа, изоляцию последнего>&от атмосферы и повышение давления под зоной прихгзатл длярушающего инструмента за счет повышения стенки и скорости диспергации глинистых образований зоны прихвата, повышения выносящей способности, улучшения техники безопасности и экологической обстановки на буровой. Способ освобождения прихваченных в скважине бурильных труб включает закачку в зону прихвата рабочего агента сверху по бурильной колонне, выдержку его в зоне прихвата не менее 4 ч. изоляцию рабочего агента буферной жидкостью и подачу вытесняющего агента снизу по бурильной колонне. Причем в качестве рабочего агента ИСПОЛЬЗУЮТ водный раствор пероксосульфата аммония (NH,i}2sS2O8 5-20 %-ной концентрации и неонола АФэ-ю 0,2-0,5%-ной концентрации, а Б качестве вытесняющего агента используют водный раствор одной из неорганических солей угольной кислоты 5- 20%-ной концентрации. Способ позволяет повысить скорос'^ь и степень диспергации глинистой составляющей зоны прихвата, образует устойчивую пену, позволяющую вынести диспергированные глинистые частицы из зоны прихвата, 1 з. п. ф-лы, 2 табл.сжатия газа с последующим сбросом давления через колонну труб при одновременном расхаживании свободной части колон.ны труб.Известен тоже способ, освобождения прихваченных в скважине труб, включающий закачивание в зону прихвата 91- 94%-ного раствора серной кислоты, изолированного ог бурового рас- 'твора буферной жидкостью, видержисание его в течение 0.5-^0,7 ч и вьпеснение его затес>&1 водой.ю ел00 О>&
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я}ю Е 21 В 23/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4744272/03 (22) 02.10.89 (46) 15.02.92. Бюл, ¹ 6 (71) Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт и Всесоюзный комплексный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гид. ротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" (72) В.Е, Воропанов, Ю,B. Копырин,,В.Т. Гребенников, С.С, Барер, А,М, Потапов и А.С. Семенихин (53) 622.245.33 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
hL 1390341, кл. Е 21 В 31/00, 1986, Авторское свидетельство СССР
¹ 1310509, кл. E 21 В 23/00, 1984, Авторское свидетельство СССР
¹ 1067196, кл. Е 21 В 23/00, 1921. (54) СПОСОБ ОСВОБОЖДЕНИЯ ПРИХВАЧЕННЫХ В СКВАЖИНЕ ТРУБ И ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО MHCTPYMEHTA (57) Изобретение относится к бурению скважин, а именно к способам ликвидации прихватов. Целью изобретения является повышение эффективности освобождения прихваченных бурильных труб и породоразИзобретение относится к бурению скважин, а именно к способам ликвидации прихватов.
Известен способ освобождения прихва-. ченной колонны труб, включающий установку в зоне прихвата жидкостной ванны, разделенной от промывочного раствора бу ферной жидкостью, закачку е затрубное пространство над зоной прихвата газа. изоляцию последнего от атмосферы и повышение давления под зоной г<рихеата для
БЫ 1712580 А1 рушающего инструмента за счет повышения стенки и скорости диспергации глинистых образований зоны прихвата, повышения выносящей способности, улучшения техники безопасности и экологической обстановки на буровой. Способ освобождения прихваченных в скважине бурильных труб включает закачку в зону прихвата рабочего агента сверху по бурильной колонне, выдержку его в зоне прихвата не менее 4 ч, изоляцию рабочего агента буферной жидкостью и подачу вытесняющего агента снизу по бурильной колонне.
Причем е качестве рабочего агента используют водный раствор пероксосульфата аммония (МН4) 52Ов 5 — 20 %-ной концентрации и неонола A©9-10 0,2 — 0,5%-ной концентра, ции, à в качестве вытесняющего агента используют водный раствор одной из неорганических солей угольной кислоты 520%-ной концентрации, Способ позволяет повысить скорос ь и степень диспергации глинистой составляющей зоны прихвата, образует устойчивую пену, позволяющую вынести диспергироеа«нь<е глинистые частицы из эоны прихвата, 1 з. и. ф-лы, 2 табл. сжатия газа с последующим сбросом дарения через колонну труб при одновременном расхаживании свободной части колонны труб.
Известен тоже способ освобождения прихваченных в скважине труб, еклю <аюl щий закачиеание е зону прихвата 91—
94% Hîãо раствора серной кислоты, изолированного or буроео<о раствора буферной жидкостью, выдерживание его е те <е«ие 0.5-0,7 ч и вь«ес«ени» его зятю< водой.
1712580
30
55
Наиболее близким по технической сущности является способ освобождения прихваченной в скважине колонны труб, включающий установку в зоне прихвата в течение 4-5 ч жидкостной ванны, состоящей из 15-20 -ного раствора перекиси водорода, изолированной оТ промывочной жидкости буферным раствором с последующим вытеснением раствора перекиси водорода водным раствором перманга ната калия.
Недостатком данного способа является невысокая степень и скорость диспергации глинистых образований зоны прихвата, отсутствие выноса диспергированных глинистых частиц иэ зоны прихвата, что осложняет циркуляцию промывочной жидкости через зону прихвата, а, следовательно, затрудняет извлечение колонны труб, загрязнение окружающей среды вокруг буровой раствором перманганата калия, являющегося сильнейшим окислителем, а также возможность образования и накопления в стволе скважины взрывоопасных газов, образующихся при разложении перекиси водорода и окислении перманганатом калия пород и органических соединений.
Цель способа — повышение эффективности освобождения прихваченных бурильных труб и породоразрушающего инструмента за счет повышения степени и скорости диспергации глинистых образований эоны прихвата, повышения выносящей способности, улучшения техники безопасности и экологической обстановки на буровой.
Поставленная цель достигается тем, что на зону прихвата сверху по бурильной колонне закачивают рабочий агент, состоящий иэ водных растворов пероксосульфата аммония (NHaj2S20e,5-20 ф„концентрации и неонола (Cg -Q -(О - СН2- СК2)1о- ОН
0,2-0,5, отделенного от бурового раствора буферной жидкостью, выдержку его в зоне прихвата осуществляют не менее 4 ч, а в качестве вытесняющего агента используют водный раствор одной из неорганических солей угольной кислоты йа2СОзйаНООз и т. д. 5 — 20 концентрации, в количестве 1,0 — 1,5 объема рабочего агента, подающегося к зоне прихвата снизу по бурильной колонне.
В табл, 1 приведены данные, иллюстрирующие зависимость скорости разрушения образцов и размера глинистых частиц от количественного соотношения ингредиентов. Иэ табл. 1 видно, что при воздействии на глинистые образцы перекисью водорода по известному способу скорость их разрушения меньше, а размер глинистых частиц больше, чем при воздействии водными растворами пероксосульфата аммония 5 — 207ной концентрации и неонола 0,2-0,5$
В табл. 2 приведены данные, иллюстрирующие зависимость кратности и устойчивости пены от концентрации неонола. Из приведенных данных видно, что оптимальными концентрациями неонолов, обеспечивающими образование устойчивых пен, являются концентрации в 0,2 — 0,5, что не противоречит найденным оптимальным концентрациям неонолов для разрушения глинистых образцов.
Способ осуществляется следующим образом.
В скважине на глубине 1950 м произошел прихват колонны бурильных труб и породоразрушающего инструмента. Породы зоны прихвата представлены диатомовыми глинами и,серо-зелеными глинами с прослоями аргиллитов, насыщенными глинистым буровым раствором. Объем пород зоны прихвата ориентировочно составлял 1,5 — 2,0 м . з
Для ликвидации прихвата колонну труб развинчивают непосредственно над зоной прихвата. Приготовленный у устья скважины раствор объемом 2000 л, состоящий иэ пероксосульфата аммония 157; и неонола
0,5%, по бурильной колонне подается сверху на зону прихвата, при этом перед закачкой раствора реагентов в скважину по бурильной колонне эакачивается буферный раствор, например, техническая вода, в объеме 500 л. разделяющая буровой и реагентный растворы. Далее колонну бурильных труб свинчивают, ствол скважины заполняется до устья буровым раствором и скважина оставляется с реагентным раствором.
При этом происходит фильтрация композиционного раствора, состоящего из пероксосульфата аммония и неонола через зону прихвата, Глинистые породы, слагающие зону прихвата диспергируются на тонкодисперсные глинистые частицы у которых отсутствует способность слипания. Время контакта реагентного раствора с породами эоны прихвата определяется временем полной диспергации глинистых, пород, входящих в состав горных пород, слагающих зону прихвата. В среднем для. зоны прихвата, исчисляемой метрами. время контакта составит порядка 4-8 ч, При этом уровень бурового раствора в скважине постоянно поддерживается у ее устья, создается избыточное давление в стволе скважины, способствующее фильтрации раствора реагентов через породы зоны прихвата. По, истечении указанного срока по свинченной колонне
1712580
Таблица 1 бурильных труб снизу к зоне прихвата был закачан водный раствор технической соды (йа2СОз) 15 -ной концентрации в количестве 3000 л, который затем с помощью буферной жидкости продавливался в зону 5 прихвата, При контакте раствора пероксосульфата аммония и неонола с водным раствором технической соды произошла реакция нейтрализации с выделением угле-. кислого газа, в результате которой рН рас- 10 твора становится близким к нейтральному.
Вследствие этого не происходит загрязнение. окружающей среды при последующем вытеснении реагентов из скважины. Угле-. кислый газ, проходя через породы зоны 15 прихвата дополнительно диспергирует глинистые частицы; Кроме того пузырьки углекислого газа, всплывая в стволе скважины через раствор, содержащий неонол. образуют пену, которая выносит мел«о и тонко- 20 дисперсные глинистые частицы из пород зоны прихвата, тем самым способствуй дальнейшему разрушению прихвата и освобождению бурильных труб и породоразрушающего инструмента. После закачки 25 вытесняющего агента производят расхаживание бурильной колонны, что также способствует разрушению пород зоны прихвата.
Образующийся, в результате реакций 30 нейтрализации углекислый газ препятствует возгоранию газов, выделяющихся из пород слагающих стенки скважины, или обраэующийся при- взаимодействии рабочего агента и пород зоны прихвата и скапливающийся в стволе скважины, Формула изобретения
1. Способ освобождения прихваченных в скважине бурильных труб и породораэрушающего инструмента, включающий эакачивание в зону прихвата рабочего агента, выдержку его в зоне прихвата не менее 4 часов, изоляцию рабочего агента буферной жидкостью и вытеснение агента, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности освобождения прихваченных бурильных труб и породоразрушающего инструмента за счет повышения степени и скорости диспергации глинистых образований эоны прихвата, повышения выносящей способности, улучшения техники безопасности и экологической обстановки на буровой, в качестве рабочего агента используют водный раствор пероксосульфата аммония 5 — 20 -ной концентрации с неонолом 0,2-0,5, а в качестве вытесняющего агента используют 5-207-ный водный раствор неорганической соли угольной кислоты в количестве 1,0-1,5 объема рабочего агента.
2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что рабочий агент подается в зону прихвата сверху по бурильной колонне. а вытесняющий агент — снизу по бурильной колонне.
1712580
Продолжение табл,1
Продолжение табл.1
Способ по примерам
Скорость разрушения об аз а, в г/мин
Время разрушения глинистого об аз а, мин
Размер глинистых частиц в мм монтмориллонит каолинит монтмориллонит монтмориллонит каолинит каолинит
1140
2
4
6
8
11
12
21
20.5
33
14
8,5
8,0
7,0
6,0
5,5
3,5
4,0
1680
26
58
38
17
16,5
15,0
13,0
10,5
8,0
8,0
Отдельные, трещины
4,8 10
4,85 102
3,Ц 102
7,1 10
10;0 10
11 7.102
12,5 10 2
14.3 10
16,7 10
18,2 102
28,6 102
25 10
6 0,10-4
8,7 10
38 10
4,0 10 2
1,7 10
2,6 10
4,0 10
5,9 102
6,1 10
6,7 10
7,6 1О
9,5 10
12,5 102
12,5 102
0,5
0.5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5-1,0
0,5-1,0
1.0
1,0
Крупные частицы
0,5
0,5
0,5
0;5 .0.5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0.5
Отдельные трещины
1712580
Продолжение табл.1
Скорость разрушения об аэ а в r/ìèí
Размер глиничтых частиц в мм
Способ по примерам каолинит монтмориллонит монтмориллонит монтморил-. лонит каолинит каолинит
Трещины!!
До 5 мм н
9,5
8,0
Развала нет! °
7,0
7,0
6,0
5,0
9,5
9,5
7,0
1,0
9,5
9,5
7,0
7,0
9,5
9,5
7,0
7,0
16
17
18
19
21
22
23
24
26
27
28
29
31 32
ЗЗ
34
36
37
Д8
39
41
42
43
44
Время разрушения глинистого o6 as а мин
23
16,5
16,0
16.0
13.5
1 1,0
23
23
16,0
16,0 .
23
23
16,0
16,0
23
23
16,0
16;0
9,0 10
9,3 10
9,8 10
5,7 10
8,3 "t0
8,7 10
9,0 10
9,7 10
5,5 10
7,5 10
8,1 10
8,3 10
8,7 10
10,5 10
12,5 10
14,3 10
14,3 10
16,7 10
20 10
10,5 10
10,5 10
14 3 10
14,3 10
10,5 10
10,5 10
14.3 10
14,3 10
10,5 10
10,5 10
14,3 10
14,3 10
4,3 10
6,1 10
6,3 10
6,3 10
7,4 10
9,1 10
10,5 10
4,3 10
6.3 10
6,3 10
4,3 10
4,3.1 0
6,310
6,310
4,3.1 0
4,3-10
6,3-10
6,310
0,1
0,1
0,1
0,1 — 0,5
0,1 — 0,5
0,1 — 0,5
0,1
0,1
0,1-0,5
0,1 — 0,5
0,1
0;1
0,1 — 0,5
0.1 — 0,5
0,1
0,1
0,1-0,5
0,1-0,5 до 0,1 до 0,1
0,1
0,1 — 0,5
0,1-0,5
0,5
0;1
0,1
0,1 — 0,5
0,1-0,5
0,1
0,1
0,1-0,5
0,1-0,5
0,1
0,1
0,1-0,5
0,1.—.0,5
1712580
