Устройство для добычи из двух зон скважины

Изобретение относится к области добычи текучих и полезных ископаемых из двух продуктивных горизонтов, в частности водоносных, одной скважины, и может быть использовано также при бурении на минеральные воды и в нефтяной и газовой промышленности. Обеспечивает высокоэффективное бурение и надежную изоляцию и разобщение двух продуктивных зон скважины и контроль в процессе эксплуатации. Сущность изобретения: устройство включает эксплуатационные колонны верхней и нижней зон скважины, размещенные одна в другой эксцентрично в верхней зоне скважины, двойную эрлифтную колонну, установленную в верхней зоне скважины, и двойную эрлифтную колонну, сообщенную с эксплуатационной колонной нижней зоны скважины, разделительную колонну, установленную соосно с эксплуатационной колонной верхней зоны скважины, и цементировочную трубу. Согласно изобретению, в скважине со значительной мощностью непродуктивной зоны оно снабжено дополнительной разделительной колонной с промывочными каналами для спуска в нее бурового инструмента и бурения скважины до нижней зоны скважины с откачкой бурового шлама двойной эрлифтной колонной верхней зоны через промывочные каналы. Дополнительная разделительная колонна размещена соосно с эксплуатационной колонной нижней зоны скважины и жестко закреплена с разделительной колонной. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области сооружения и добычи текучих полезных ископаемых из двух продуктивных горизонтов, в частности водоносных, одной скважины, и может быть использовано также при бурении на минеральные воды и в нефтяной и газовой промышленности.

В области водоснабжения традиционным способом освоение нескольких водоносных горизонтов является общеизвестный способ кустового сооружения скважин по числу продуктивных горизонтов с расположением их в непосредственной близости друг от друга.

Недостатком известного способа является значительные капитальные и эксплуатационные затраты на сооружение и использование водозаборов и невозможность исключения загрязнения продуктивных горизонтов в процессе бурения, так как очистке и промывке подвергается только эксплуатируемый горизонт. Особенно загрязнению подвержены горизонты при бурении в осложненных гидрогеологических условиях с поглощением промывочной жидкости и нарушением циркуляции.

Известна также система завершения скважины [1]. Система включает разделительную колонну, расположенную в расширенной части основной скважины, система обеспечивает изолирование и раздельную подачу добываемых жидкостей.

Однако данная система пригодна для эксплуатации напорных продуктивных горизонтов.

Кроме того, известно устройство для оборудования скважин [2], содержащее концентрично размещенные одна в другой эксплуатационные колонны со ступенчатым расположением фильтров для каждой продуктивной зоны скважины и перфорацией эксплуатационных колонн через одну для эрлифтного подъема жидкости из исследуемого горизонта.

Недостатком известного устройства является необходимость перекрытия всех продуктивных горизонтов, в том числе и горизонтов, не требующих перекрытия фильтровыми колоннами, что значительно повышает капитальные затраты на сооружение скважины, а также известное устройство предназначено для сооружения технологических и наблюдательных скважин.

Наиболее близким к настоящему изобретению является устройство для добычи из двух зон скважины [3], включающее эксплуатационные колонны верхней и нижней зон скважины, размещенные одна в другой эксцентрично в верхней зоне скважины, двойную эрлифтную колонну, установленную в верхней зоне скважины и двойную эрлифтную колонну, сообщенную с эксплуатационной колонной нижней зоны скважины, разделительную колонну, установленную соосно с эксплуатационной колонной верхней зоны скважины и цементировочную трубу.

Известное устройство имеет преимущественное применение в скважинах с малой мощностью промежуточной непродуктивной зоны. В задачу настоящего изобретения ставится повышение области использования устройства для добычи из двух зон скважины, в т.ч. скважинах со значительной мощностью непродуктивной зоны с обеспечением высокой эффективности процессов бурения, надежного разобщения, изоляции продуктивных зон скважины и контроля в процессе эксплуатации.

Указанная задача решается тем, что устройство для добычи из двух зон скважины, включающее эксплуатационные колонны верхней и нижней зон скважины, размещенные одна в другой эксцентрично в верхней зоне скважины, двойную эрлифтную колонну, установленную в верхней зоне скважины, двойную эрлифтную колонну, сообщенную с эксплуатационной колонной нижней зоны скважины, разделительную колонну, установленную соосно с эксплуатационной колонной верхней зоны скважины и цементировочную трубу, снабжено дополнительной разделительной колонной, размещенной соосно с эксплуатационной колонной нижней зоны и жестко закрепленной с разделительной колонной.

Кроме того, двойная эрлифтная колонна, установленная в верхней зоне скважины, соединена с дополнительной разделительной колонной с возможностью ограниченного осевого спуска, подъема.

Также цементировочная труба установлена в эксплуатационной колонне нижней зоны скважины и снабжена цементировочной головкой, а эксплуатационная колонна нижней зоны скважины снабжена цементировочной муфтой в нижней части.

Сущность изобретения пояснена чертежом.

Скважина состоит из двух продуктивных зон, верхней 1 и нижней 2, включает эксплуатационные колонны зон верхней 3 и нижней 4, размещенные одна в другой эксцентрично в верхней зоне скважины.

В водоупорной части скважины установлена разделительная колонна 5, которая установлена соосно с эксплуатационной колонной верхней зоны и снабжена эксцентрично размещенной дополнительной разделительной колонной 6, соосно установленной с эксплуатационной колонной нижней зоны 4.

Дополнительная разделительной колонна 6 соединена с двойной эрлифтной колонной 7, установленной в верхней зоне скважины. Эксплуатационная колонна нижней зоны 4 снабжена двойной эрлифтной колонной 8, сообщенной с ней и селективным фильтром (или глухой колонной) 9.

Эксплуатационная колонна нижней зоны 4 снабжена в нижней части цементировочной муфтой 10, с которой сообщена цементировочная труба 11, установленная внутри эксплуатационной колонны нижней зоны 4.

Дополнительная разделительная колонна 6 выполнена с промывочными каналами 12 и снабжена жестко закрепленной муфтой 13.

Цементировочная труба 11 снабжена в нижней части цементировочной головкой 14.

Двойная эрлифтная колонна 7 снабжена ниппельной частью 15 для соединения с муфтой 13. Двойные эрлифтные колонны 7,8 состоят из дренажных и воздушных колонн.

Работа устройства заключается в следующем.

После бурения, обсаживания и цементации эксплуатационной колонны верхней зоны 3 вскрывают водоносный горизонт зоны 1 и продолжают бурение на глубину до 5 м под разделительную колонну 5.

Разделительную колонну 5 спускают в скважину на двойной эрлифтной колонне 7, которая ниппельной частью 15 соединена с муфтой 13.

Во время спуска и посадки разделительной колонны 5 производят одновременную очистку ствола скважины за счет включения двойной эрлифтной колонны 7.

После посадки разделительной колонны 5 в скважину спускают буровой инструмент через дополнительную колонну 6, предварительно переместив буровую установку на величину эксцентриситета и установив ее соосно с дополнительной разделительной колонной 6.

Бурение промежуточной зоны скважины производят прямой промывкой, а откачку бурового шлама двойной эрлифтной колонной верхней зоны 7 через промывочные каналы 12 дополнительной разделительной колоны 6.

Бурение производят до вскрытия водоносного горизонта нижней зоны 2.

Перед спуском эксплуатационной колонны нижней зоны 4 предварительно уточняют место установки селективного фильтра 9 (или глухой колонны).

Эксплуатационную колонну нижней зоны 4 спускают в скважину совместно с селективным фильтром 9 и двойной эрлифтной колонной 8. При этом промывка скважины производится включением двойной эрлифтной колонны 7.

После спуска эксплуатационной колонны нижней зоны 4 и промывки скважины спускают цементировочную трубу 11, цементировочная головка 14 которой плотно устанавливается в цементировочную муфту 10, производят цементирование промежуточной зоны скважины, разделительной колонны 5 и эксплуатационной колонны нижней зоны 4.

Контроль за цементацией производится с помощью откачки двойной эрлифтной колонны 7, которую предварительно отсоединяют от муфты 13 и раскачивают в разделительной колонне 4. Цементация производится до проявления в откачивающей жидкости цементного раствора.

После цементации извлекают цементировочную трубу 11 из эксплуатационной колонны нижней зоны 4 спускают буровой инструмент и производят бурение, вскрытие водоносного горизонта нижней зоны 2 прямой промывкой, а откачку бурового шлама - за счет включения двойной эрлифтной колонны 8, сообщенной с эксплуатационной колонной нижней зоны 4.

После окончания бурения нижней зоны 2 производится промывка и откачка по указанной выше схеме.

После окончания откачки буровой инструмент извлекается из эксплуатационной колонны нижней зоны 4 и производится спуск насосного оборудования для эксплуатации, на чертеже не показано. Дренажные колонны двойных эрлифтных колонн 7, 8 во время эксплуатации используются в качестве наблюдательных.

Источники информации:

1. Патент РФ №2136856, МПК7 Е21В 43/14, 28.09.99.

2. Авторское свидетельство СССР №775298, Е21В 43/14, 30.10.80.

3. Патент РФ №2206723, Е21В 43/14, 21/00, 20.06.03.

1. Устройство для добычи из двух зон скважины, включающее эксплуатационные колонны верхней и нижней зон скважины, размещенные одна в другой эксцентрично в верхней зоне скважины, двойную эрлифтную колонну, установленную в верхней зоне скважины, и двойную эрлифтную колонну, сообщенную с эксплуатационной колонной нижней зоны скважины, разделительную колонну, установленную соосно с эксплуатационной колонной верхней зоны скважины, и цементировочную трубу, отличающееся тем, что в скважине со значительной мощностью непродуктивной зоны оно снабжено дополнительной разделительной колонной с промывочными каналами для спуска в нее бурового инструмента и бурения скважины до нижней зоны скважины с откачкой бурового шлама двойной эрлифтной колонной верхней зоны через промывочные каналы, при этом дополнительная разделительная колонна размещена соосно с эксплуатационной колонной нижней зоны скважины и жестко закреплена с разделительной колонной.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что двойная эрлифтная колонна, установленная в верхней зоне скважины, соединена с дополнительной разделительной колонной с возможностью ограниченного осевого спуска, подъема.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цементировочная труба установлена в эксплуатационной колонне нижней зоны скважины и снабжена цементировочной головкой, а эксплуатационная колонна нижней зоны скважины снабжена цементировочной муфтой в нижней части.