Способ ликвидации аварии с прихваченным в центральной части пробуренной скважины буровым инструментом

 

Изобретение относится к технологии бурения и может быть использовано при ликвидации сложных аварий. Цель - ускорение ликвидации аварий за счет точного попадания в первоначально пробуренный ствол и снижение затрат на восстановление скважины. Для этого определяют место прихвата, устанавливают цементный мост выше места прихвата, определяют направление естественного искривления скважины, забуривают отклонителем новый ствол в разупрочненную вокруг основного ствола зону в сторону, противоположную естественному искривлению, после чего осуществляют бурение с навеса вдоль прихваченного инструмента, чередуя его с промывкой, до попадания в первоначально пробуренный ствол ниже нижнего конца прихваченного инструмента, при этом в крепких породах на уровне прихваченного бурового инструмента и ниже его в новом стволе производят взрывы, чередуя их с бурением с навеса. 1 з.п. ф., 2 ил.

Изобретение относится к технологии бурения и может быть использовано при ликвидации сложных аварий, связанных с прихватом бурового инструмента и его обрывом (торпедированием) в уже пробуренных интервалах скважины, например, при затяжках в желоба или обвалах пород.

Известен способ ликвидации аварий с прихваченным в центральной части пробуренной скважины буровым инструментом, включающий определение места прихвата, установку цементного моста выше места прихвата, определение направления естественного искривления скважины и забуривание отклонителем нового ствола [1].

Недостаток этого способа заключается в том, что часть пробуренного ствола, находящаяся ниже места прихвата и свободная от инструмента, остается утерянной и бурение вновь начинается с интервала зарезки нового ствола.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ ликвидации аварий с прихватом бурового инструмента в желобе, включающий определение места прихвата, установку цементного моста выше места прихвата, определение направления естественного искривления скважины, забуривание отклонителем нового ствола и бурение вдоль прихваченного инструмента до попадания в первоначально пробуренный ствол ниже нижнего конца прихваченного инструмента [2].

Недостаток этого способа заключается в том, что не используется естественное искривление ствола с интенсивной промывкой призабойной зоны при обходе прихваченного инструмента, хотя и рекомендуются мероприятия по превращению и контролю за резким искривлением скважины.

Целью изобретения является ускорение ликвидации аварии за счет точного попадания в первоначально пробуренный ствол и снижение затрат на восстановление скважины.

Указанная цель достигается тем, что в способе ликвидации аварий с прихваченным в центральной части пробуренной скважины буровым инструментом, включающем определение места прихвата, установку цементного моста выше места прихвата, определение направления естественного искривления скважины, забуривание отклонителем нового ствола и бурение вдоль прихваченного инструмента до попадания в первоначально пробуренный ствол ниже конца прихваченного инструмента, забуривание нового ствола осуществляют в сторону, противоположную естественному искривлению, в разупрочненную вокруг основного ствола зону, после чего промывают призабойную зону нового ствола и продолжают бурение в разупрочненной зоне турбобуром с навеса, чередуя бурение с промывкой.

С целью обеспечения гарантированного попадания нового ствола в основной ствол в крепких горных породах на уровне прихваченного бурового инструмента и ниже его в новом стволе производят взрывы, чередуя их с бурением с навеса.

Забуривание нового ствола в сторону, противоположную естественном искривлению, осуществляют для того, чтобы максимально использовать это естественное явление для попадания нового ствола в основной. С этой же целью новый ствол отклоняют от основного ствола настолько, чтобы он оставался в разупрочненной зоне, где наблюдается повышенная фильтрация воды в основной ствол, еще больше разупрочняющая породу. В зоне аварии обычно производится повышенная промывка, за счет этого здесь наблюдается увеличение диаметра зоны разупрочнения породы, что является еще одним благоприятным фактором для осуществления предложенного способа. Периодическое чередование промывки с бурением турбобуром с навеса обеспечивает оптимальные условия для продвижения инструмента в ослабленную зону с еще большим ослаблением этой зоны. При бурении в крепких породах ослабление зоны в промежутке между новым и основным стволами достигается в процессе торпедирования прихваченного инструмента в основном стволе или взрывом заряда определенной массы в призабойной части нового ствола. Поскольку вблизи взрыва имеется полость в виде основного ствола, то энергия взрыва имеет направленность в эту сторону. При этом, гарантированно достигается растрескивание породы, а следовательно, ее ослабление именно в этом направлении.

На фиг. 1 показана зарезка нового ствола; на фиг. 2 - момент соединения нового ствола с основным стволом.

Способ осуществляют следующим образом.

В случае прихвата бурового инструмента 1 в центральной части ствола 2 скважины и невозможности освобождения его известными способами выше места прихвата устанавливают искусственный мост 3 из быстросхватывающихся материалов. Затем с учетом данных по естественному искривлению основного ствола 2 скважины, полученных в процессе предыдущего бурения, приступают к зарезке нового ствола 4. Для этого используют существующие конструкции съемных отклонителей. Отклонитель ориентируют в сторону, противоположную естественному искривлению скважины, в разупрочненную вокруг основного ствола зону. Зарезку нового ствола 4 ведут с таким расчетом, чтобы на уровне прихваченного бурового инструмента 1 новый ствол не вышел за пределы зоны разупрочнения породы вокруг основного ствола 2. Ориентировочно для мягких и средних пород на базе практических данных, установлено, что радиус R этой зоны составляет 3,0-10,0 d, где d - диаметр основного ствола. Поскольку разупрочненная порода обладает повышенной фильтрацией, то при достижении уровня прихваченного бурового инструмента производят интенсивную промывку призабойной части нового ствола облегченным раствором или водой для того, чтобы еще более ослабить зону между основным и новым стволами, а при необходимости для его большего увеличения радиуса разупрочненной зоны. Не исключено использование для этих целей активных минерализованных растворов, вступающих в химическую реакцию с породой. После этого спускают в скважину забойный двигатель, турбобур 5 и ведут бурение с навеса, т.е. при минимальных осевых нагрузках. При этом на буровой снаряд действует гравитационная отклоняющая сила Р, направленная в сторону основного ствола. Под действием этой силы и силы, обеспечивающей естественное искривление, турбобур постепенно отклоняет новый ствол в направлении основного ствола. Далее бурение с навеса продолжают, периодически чередуя его с остановками для интенсивной промывки. В результате комплекса описанных операций происходит попадание нового ствола в основной ствол ниже прихваченного бурового инструмента.

В случае бурения крепких горных пород для ослабления зоны между основным 2 и новым 4 стволами на уровне прихваченного инструмента и ниже него в призабойной (зоне) части нового ствола может производиться взрыв торпед, причем эти взрывы чередуются с бурением с навеса.

П р и м е р. Способ осуществляли в ПО "Мегионнефтегазгеология". На скважине Р-67 Бахиловская на глубине 980 м произошла заклинка турбобура с долотом. Глубина скважины к этому моменту составляла 2633 м. Выше места заклинки, на глубине 950 мм, был установлен цементный мост и произведено обуривание места заклинки с последующим попаданием в старый ствол. В результате этого удалось сохранить уже пробуренный интервал скважины от 1030 до 2633 м.

На скважине Р-64В-К при забое 1650 м на глубине 1250 м произошло отклонение в стволе ранее оставленных труб, что мешало прохождению бурового инструмента. Выше труб на глубине 1217 м был установлен цементный мост. Затем отклонителем было пробурено 28 м в сторону, противоположную естественному искривлению скважины. При этом отклонение от старого ствола составило от 0,45 до 0,55 м. После этого в скважину был спущен двухсекционный турбобур и с навеса велось бурение, чередующееся с интенсивными промывками. В результате на горизонте 1262 м произошло попадание в старый ствол и было сохранено около 400 м старого ствола.

Таким образом, преимущество способа заключается в том, что сохраняется часть основного ствола ниже места прихвата, что иногда составляет сотни, а в некоторых случаях и тысячи уже пробуренных метров скважины, свободных от бурового инструмента.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИИ С ПРИХВАЧЕННЫМ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПРОБУРЕННОЙ СКВАЖИНЫ БУРОВЫМ ИНСТРУМЕНТОМ, включающий определение места прихвата, установку цементного моста выше места прихвата, определение направления естественного искривления скважины, забуривание отклонителем нового ствола и бурение вдоль прихваченного инструмента до попадания в первоначально пробуренный ствол ниже нижнего конца прихваченного инструмента, отличающийся тем, что, с целью ускорения ликвидации аварий за счет точного попадания в первоначально пробуренный ствол и снижения затрат на восстановление скважины, забуривание нового ствола осуществляют в сторону, противоположную естественному искривлению в разупрочненную вокруг основного ствола зону, после чего промывают призабойную зону нового ствола и продолжают бурение в разупрочненной зоне турбобуром с навеса, чередуя бурение с промывкой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения гарантированного попадания нового ствола в основной ствол в крепких горных породах, на уровне прихваченного бурового инструмента и ниже его в новом стволе производят взрывы, чередуя их с бурением с навеса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2