Способ бурения скважин

 

Способ предназначен для строительства скважин в зонах поглощения промывочной жидкости. Цель - повышение надежности работы. При бурении в зоне с поглощением запорный элемент забрасывают в буровую колонну. Повышением давления разрушают мембрану и часть потока направляют через боковое отверстие переводника. На забое происходит накапливание шлама и образование густой смеси шлама и раствора. Калибрующие элементы долота вдавливают твердые частицы шлама и смеси в стенку скважины и происходит закупоривание пор пласта, предотвращающее поглощение промывочной жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использованы для бурения скважин в зонах поглощения промывочной жидкости.

Известен способ бурения скважин, при котором с целью предотвращения поглощений промывочной жидкости путем снижения проницаемости пласта производят очистку стенок скважины от фильтрационной глинистой корки. При удалении корки со стенок скважины вновь открывается доступ для проникновения твердой фазы раствора в поровые каналы поглощающего пласта и тем достигается улучшение закупорки (кольмотации) последних. Недостаток известного способа и компоновки заключается в малой надежности предотвращения поглощения промывочной жидкости. Это связано с тем, что очистка поверхности поглощающего объекта (стенки скважины) от глинистой фильтрационной корки производится с запаздыванием, после углубления забоя на высоту расположения скребков или сопла. В период времени углубления забоя на эту высоту известный способ и компоновка никак не способствуют предотвращению поглощения.

Известен и способ бурения скважин, включающий вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости из внутренней полости компоновки через долото на забой [1]. Недостаток известного способа заключается в небольшой надежности работы в зонах поглощения. Это объясняется тем, что калибрующие поверхности долота вдавливают в стенку скважины фильтрационную корку. Однако это снижает проницаемость пласта лишь незначительно, так как фильтрационная корка еще очень мала. В зонах интенсивного поглощения промывочной жидкости этот способ и компоновка особенно ненадежны и не предотвращают ухода промывочной жидкости.

Целью изобретения является повышение надежности работы в зонах поглощения промывочной жидкости путем снижения проницаемости пласта.

Для этого производят вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через долото на забой, при этом в зоне поглощения промывочной жидкости весь поток жидкости направляют в затрубное кольцевое пространство над долотом.

Техническим преимуществом предложенного способа по сравнению с прототипом является накапливание шлама, образование порции густой смеси шлама с раствором, вдавливание шлама и смеси в стенку скважины и снижение проницаемости пласта.

Компоновка для бурения скважин состоит из переводника буровой колонны 1, долота 2 и его переводника 3. В боковом отверстии 4 переводника 3 укреплена разрушаемая мембрана 5. Внутри переводника 3 ниже мембраны установлено седло 6 с центральным отверстием 7. Компоновка имеет глухой запорный элемент 8 для установки на седло 6.

Способ бурения скважины заключается в следующем. Скважину бурят, используя обычную технологию путем вращения и осевой подачи компоновки. Промывочная жидкость вытекает из насадок долота и поднимает на поверхность разрушенную породу (шлам). При подходе компоновки к зоне поглощения (или в начале зоны поглощения) весь поток промывочной жидкости направляют в боковое отверстие 4 переводника 3. Из отверстия поток направляется в затрубное кольцевое пространство над долотом. Для осуществления этой операции в буровую колонну вводят запорный элемент 8, который под действием своей массы опускается на седло 6. При возобновлении циркуляции промывочной жидкости давление в переводниках 1 и 3 повышают до расчетного, после чего мембрана 5 разрушается.

В результате прекращения поступления промывочной жидкости через долото на забое начинает накапливаться шлам. Верхний уровень его поднимается к отверстию 4. Достигнув его уровня, шлам подхватывается восходящим потоком и выносится на поверхность. При накоплении шлама образуется густая смесь, которую калибрующие поверхности долота начинают вдавливать в стенку скважины (не только фильтрационную корку!), надежно забивая поры пласта и снижая его проницаемость. Надежность определяется тем, что твердая фаза шлама имеет более крупные частицы и в большем количестве, чем твердая фаза в промывочной жидкости. Кроме того, густая смесь шлама и раствора на забое отделяет промывочную жидкость в скважине от вскрываемых долотом поровых каналов поглощающего пласта, предотвращая поглощение промывочной жидкости.

Накопление шлама в призабойной зоне снижает механическую скорость бурения, но позволяет решить основную задачу - безаварийную проходку интервала поглощающего пласта.

Эксперименты показали, что подъем шлама до уровня отверстия 4 способствует его закручивание из-за вращения компоновки. После проходки зоны поглощения компоновку поднимают и устанавливают в нее мембрану.

Предлагаемый способ таким образом позволяет производить накапливание шлама и образование густой смеси в призабойной зоне в количестве, необходимом для вдавливания в стенку скважины и закупоривания (кольмотации) пор пласта, что надежно предотвращает поглощение промывочной жидкости и связанные с этим осложнения при строительства скважин.

Формула изобретения

СПОСОБ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающий вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой, отличающийся тем, что в зоне поглощения промывочной жидкости бурения ведут с подачей всего потока промывочной жидкости в затрубное кольцевое пространство над долотом.

РИСУНКИ

Рисунок 1