Способ одновременного вскрытия и крепления неустойчивых пород при бурении скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к бурению нефтяных и газовых скважин с одновременной изоляцией зон осложнений при бурении колонной расширяемых труб. Способ включает бурение ствола скважины долотом, соединенным с колонной обсадных труб, которые устанавливают в скважине с последующим извлечением долота. Участок скважины с неустойчивыми и разрушенными горными породами из основного ствола бурят при определенном давлении расходуемой жидкости раздвижным долотом, соединенным с колонной обсадных труб в виде многолучевой расширяемой трубы, длиной превосходящей длину данного участка, спускаемой на колонне бурильных труб. Внутренний диаметр данного участка выполняют больше диаметра основного ствола как минимум на толщину стенок обсадной колонны, после бурения участка в обсадной колонне создают избыточное давление, превосходящее определенное давление и достаточное для полного выправления гофр обсадной колонны с фиксацией ее относительно стенок скважины и с последующим отсоединением и извлечением колонны бурильных труб на поверхность. Спускают калибрующий инструмент для окончательного выправления обсадной колонны до диаметра, равного диаметру основного ствола скважины. Калибрующий инструмент оборудуют ловильным устройством на нижнем конце для захвата, отсоединения и извлечения долота при взаимодействии с ним. Повышается надежность, снижаются затраты и возможность возникновения аварийных ситуаций. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к бурению нефтяных и газовых скважин с одновременной изоляцией зон осложнений при бурении колонной расширяемых труб.

Известен способ бурения скважин с одновременной обсадкой (патент РФ №2338051, МПК Е21В7/20, опубл. Бюл. №31 от 10.11.2008 г.), включающий разрушение периферийной и центральной частей забоя скважины посредством ударно-вращательного действия на него обсадно-буровым инструментом, содержащим кольцевую коронку и центральное долото, при одновременном продвижении обсадной трубы в сторону забоя под действием ударных импульсов, причем сначала разрушают периферийную часть забоя кольцевой коронкой с образованием в центральной части забоя керна до его контакта с торцем центрального долота, после чего разрушают керн, продолжая разрушать периферийную часть забоя кольцевой коронкой.

Недостатками известного способа являются:

• невозможность подъема кольцевой коронки для ее замены при износе или достижении устройством проектного забоя;

• невозможность осуществления полноценной промывки в зоне забоя кольцевой коронки, что может привести к ее заклиниванию в скважине и преждевременному выходу из строя ее или устройства в целом.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ, осуществляемый устройством для бурения скважин в неустойчивых и разрушенных горных породах с одновременной обсадкой (патент РФ №2262578, МПК Е21В7/20, опубл. Бюл. №29 от 20.10.2005 г.), состоящим из бурильной и обсадной колонн, башмака с центратором, породоразрушающего элемента, направляющего элемента и отклонителя с подводящими каналами, причем направляющий элемент выполнен с эксцентричным поперечным пазом прямоугольной формы, нижняя часть которого на величину эксцентриситета, определяемого разностью Rскв.-Rп.и., где Rскв. и Rп.и. - радиусы скважины и породоразрушающего инструмента, соответственно, выполнена с конусностью, равной конусности хвостовика отклонителя, который размещен в эксцентричном поперечном пазу направляющего элемента с возможностью осевого и горизонтального смещений, при этом ось подводящего канала отклонителя для подачи очистного агента на забой скважины расположена под углом к его оси и оси скважины, причем хвостовик отклонителя имеет продольное отверстие некруглей формы, большая часть которого параллельна его оси и оси скважины и расположена на расстоянии от оси отклонителя, равном не менее 1,5 величинам эксцентриситета со смещением в сторону эксцентриситета, в котором размещена горизонтальная ось, жестко соединенная с направляющим элементом, причем в подводящие каналы направляющего элемента и отклонителя вмонтирована эластичная втулка с возможностью осевого перемещения в канале направляющего элемента.

Основными недостатками этого способа являются:

- возможность возникновения аварийной ситуации из-за ненадежного крепления отклоняющего переводника с долотом к направляющему элементу, как следствие - образование забоя недостаточного диаметра, что приведет к непрохождению обсадной колонны;

- если диаметр ствола скважины при бурении равен диаметру обсадной колонны, это может привести к непрохождению колонны и, кроме этого, препятствует выносу шлама;

- если диаметр ствола скважины при бурении больше диаметра обсадной колонны, возникает необходимость цементирования затрубного пространства для исключения заколонных перетоков, что приводит к дополнительной операции и, соответственно, дополнительным затратам времени.

Технической задачей изобретения является повышение надежности изоляции зон осложнения при бурении скважин за счет одновременного вскрытия и крепления неустойчивых горных пород колонной расширяемых труб, исключающего осыпание пород, а также снижение затрат за счет сокращения спуско-подъемных операций при изоляции зон осложнений. Кроме этого, технической задачей изобретения является снижение аварийных ситуаций за счет исключения сложной многоэлементной конструкции для вывода долота в рабочее положение, его фиксации и обратно. Исключение непрохождения обсадной колонны в процессе бурения за счет уменьшенного по сравнению с долотом диаметра, а также одновременного крепления обсадной колонны к стенкам скважины после завершения бурения заданного интервала.

Техническая задача решается способом, включающим бурение ствола скважины долотом, соединенным с колонной расширяемых обсадных труб, которые устанавливают в скважине сразу после достижения определенной глубины с последующим извлечением долота.

Новым является то, что бурят участок скважины с неустойчивыми и разрушенными горными породами из основного ствола при определенном давлении расходуемой жидкости раздвижным долотом, соединенным с колонной обсадных труб в виде многолучевой расширяемой трубы длиной, превосходящей длину данного участка, спускаемой на колонне бурильных труб, внутренний диаметр данного участка выполняют больше диаметра основного ствола как минимум на толщину стенок обсадной колонны, после бурения участка в обсадной колонне создают избыточное давление, превосходящее определенное давление и достаточное для полного выправления гофр обсадной колонны, с фиксацией ее относительно стенок скважины и с последующим отсоединением и извлечением колонны бурильных труб на поверхность, далее спускают калибрующий инструмент для окончательного выправления обсадной колонны до диаметра, равного диаметру основного ствола скважины, причем калибрующий инструмент оборудуют ловильным устройством на нижнем конце для захвата, отсоединения и извлечения долота при взаимодействии с ним.

На фиг.1 показано устройство в зоне осложнения, на фиг.2 - стыковка калибрующего инструмента с раздвижным долотом.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

При бурении скважины 1 по достижении зоны осыпания 2 осуществляют подъем компоновки (не показана). На колонне бурильных труб 3 устройство, состоящее из посадочного патрубка 4, соединенного с многолучевой расширяемой трубой 5, выполняющей роль обсадной трубы, оснащенной снизу раздвижным долотом 6 (например; патент на полезную модель RU №11825), спускают в скважину до текущего забоя (не показан). Причем элементы многолучевой расширяемой трубы 5 соединяют между собой сваркой 8 или по резьбе 9 длиной, превосходящей длину участка зоны осыпания 2. Далее участок скважины 1 с неустойчивыми и разрушенными горными породами 2 бурят при определенном давлении расходуемой жидкости раздвижным долотом 6, которое обеспечивает диаметр скважины 1 больше диаметра основного ствола как минимум на толщину стенок многолучевой расширяемой трубы 5. Далее, после полного вскрытия участка 2 в расширяемой трубе 5 создают избыточное давление, превосходящее определенное давление и достаточное для полного выправления гофр трубы 5, с фиксацией ее относительно стенок скважины 1, с последующим отсоединением и извлечением колонны бурильных труб 3 на поверхность. Далее на бурильных трубах спускают калибрующий инструмент 10 (см. фиг.2) для окончательного выправления расширяемой трубы 5 до диаметра, равного диаметру основного ствола 12, оборудованный ловильным устройством 11 на нижнем конце для захвата, отсоединения и извлечения долота 6 при взаимодействии с ним. При взаимодействии ловильного устройства 11 с раздвижным долотом 6 происходит его соединение с калибрующим инструментом 10, и при дальнейшей калибровке нижнего конца расширяемой трубы 5 происходит отсоединение раздвижного долота 6 от расширяемой трубы 5 и его подъем вместе с калибрующим инструментом 10. При этом раздвижное долото 6 принимает транспортное положение, позволяющее ему беспрепятственно пройти через расширенную трубу 5 и ствол скважины 1 благодаря тому, что раздвижное долото 6 обеспечивает диаметр скважины 1 больше диаметра основного ствола 12 как минимум на толщину стенок многолучевой расширяемой трубы 5. Благодаря тому, что расширение трубы 5 производят сразу после вскрытия зоны осыпания 2, значительно уменьшается риск начала процесса осыпания неустойчивых пород и недораскрытия расширяемой трубы 5, сокращается время на перекрытие зоны осыпания 2 и уменьшаются затраты за счет сокращения спуско-подъемных операций. Дальнейшее бурение осуществляют той же компоновкой, что и до зоны осыпания.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить надежность изоляции зон осложнения при бурении скважин за счет одновременного вскрытия и крепления неустойчивых горных пород колонной расширяемых труб, исключающего осыпание пород, а также снижение затрат за счет сокращения спуско-подъемных операций при изоляции зон осложнений. Кроме этого снижает возможность возникновения аварийных ситуаций за счет исключения сложной многоэлементной конструкции для вывода долота в рабочее положение, его фиксации и обратно. Исключает непрохождение обсадной колонны в процессе бурения за счет уменьшенного по сравнению с долотом диаметра, а также дает возможность одновременного крепления обсадной колонны к стенкам скважины после завершения бурения заданного интервала.

Способ одновременного вскрытия и крепления неустойчивых пород при бурении скважин, включающий бурение ствола скважины долотом, соединенным с колонной обсадных труб, которые устанавливают в скважине с последующим извлечением долота, отличающийся тем, что бурят участок скважины с неустойчивыми и разрушенными горными породами из основного ствола при определенном давлении расходуемой жидкости раздвижным долотом, соединенным с колонной обсадных труб в виде многолучевой расширяемой трубы длиной, превосходящей длину данного участка, спускаемой на колонне бурильных труб, внутренний диаметр данного участка выполняют больше диаметра основного ствола как минимум на толщину стенок обсадной колонны, после бурения участка в обсадной колонне создают избыточное давление, превосходящее определенное давление и достаточное для полного выправления гофр обсадной колонны с фиксацией ее относительно стенок скважины и с последующим отсоединением и извлечением колонны бурильных труб на поверхность, далее спускают калибрующий инструмент для окончательного выправления обсадной колонны до диаметра, равного диаметру основного ствола скважины, причем калибрующий инструмент оборудуют ловильным устройством на нижнем конце для захвата, отсоединения и извлечения долота при взаимодействии с ним.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к бурению глубоких горизонтальных дренажных скважин в наиболее сложных геологических условиях, например в неустойчивых горных породах - в песчаных водоносных горизонтах, в плывунах и в текучих мелах.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для проходки скважин в неустойчивых породах. .
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины малого диаметра. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к поинтервальному бурению и способам крепления осложненных участков скважин. .

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, предусматривающих их крепление хвостовиками обсадных колонн с возможностью забуривания из этих скважин дополнительных стволов, в том числе ориентируемых.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам и устройствам для бурения скважин с одновременной обсадкой. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для бурения скважин с одновременной обсадкой в зонах осложнения бурения

Изобретение относится к способу крепления обсадными трубами пробуренной (цилиндрической) скважины, в частности, нефтедобывающей или газодобывающей, а также к устройству для осуществления этого способа

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии удлинения обсадных колонн в скважине путем наращивания их снизу

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии удлинения обсадной колонны в скважине путем ее наращивания снизу

Группа изобретений относится к способу и устройству для бурения с расплавлением для выполнения точных по размеру скважин, шахт и туннелей в грунте, в частности в скальной породе, в котором с помощью расплава расплавляют основание скважины и расплав вскрышной породы выдавливают в окружающую среду, в частности в разрыхленную за счет воздействия температуры и давления окружающую скальную породу, и в котором во время бурения за счет затвердевающего расплава образуется затяжка скважины вокруг образованной из трубных элементов колонны обсадных труб. В открытую вверх центральную выемку по меньшей мере одного нижнего трубного элемента колонны обсадных труб подают сверху металл в твердом агрегатном состоянии через лежащие выше трубные элементы, в этой выемке его расплавляют за счет подвода энергии и направляют через каналы, которые проходят от выемки наружу и заканчиваются в наружной боковой поверхности трубного элемента, в наружное окружение трубного элемента, образующийся под самым нижним трубным элементом скальный расплав выдавливают в окружающую скальную породу с образованием за счет затвердевания окружающей колонну обсадных труб металлической затяжки. Обеспечивает непрерывную металлическую затяжку высокого качества отливки и упрощение ввода энергии для выполнения процесса плавления. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области бурения скважин в сложных геологических условиях, в том числе в неустойчивых осадочных породах. Устройство для бурения включает обсадную колонну, установленный в обсадной колонне с возможностью вращения породоразрушающий инструмент для разрушения периферийной части забоя, колонну бурильных труб, соединенное с колонной бурильных труб пневмоударное устройство, керноприемное устройство, включающее колонковую трубу с кернозахватным устройством, и две взаимодействующие между собой полумуфты, одна из которых скреплена с породоразрушающим инструментом, а вторая полумуфта скреплена с наружной поверхностью колонковой трубы. Обеспечивает максимальный выход кернового материала в сложных геологических условиях, в том числе в неустойчивых осадочных породах с включением галечника. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горной и строительной технике, применяется при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Способ заключается в бурении скважины породоразрушающим инструментом забойного снаряда, соединенного с двойной бурильной колонной, с непрерывным удалением шлама от забоя скважины и транспортировкой шлама потоком отработанного рабочего тела под давлением по центральному каналу двойной бурильной колонны. Для бурения скважины используют двойную бурильную колонну, образованную невращающейся наружной трубой и размещенной в ней буровой штангой, передающей крутящий момент и осевое усилие на забойный снаряд с породоразрушающим инструментом. Одновременно с бурением скважины осуществляют затяжку в нее указанной наружной трубы, которую после завершения бурения оставляют в скважине в качестве обсадной трубы. Центральным каналом двойной бурильной колонны является канал буровой штанги. Технические задачи - повышение эффективности способа за счет совмещения процессов бурения и обсаживания скважины, увеличение надежности и расширение области применения способа за счет одновременной затяжки обсадной трубы, а также снижение массы и стоимости комплекта оборудования за счет применения наружной трубы двойной бурильной колонны из неметаллического материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам капитального ремонта скважин. Способ ликвидации заколонных перетоков включает стадию проведения геофизических исследований с определением интервалов возможных заколонных перетоков перед спуском обсадной колонны. После чего обсадную колонну снабжают расширяемыми до 24% трубами с наружными уплотнительными элементами и спускают в скважину. Располагают трубы с уплотнениями напротив интервалов возможных перетоков. При возникновении заколонных перетоков, воздействуя на внутреннюю поверхность расширяемых труб, расширяют их во всем интервале перетока, уплотняя заколонное пространство. Предлагаемый способ позволяет повысить надежность ликвидации заколонных перетоков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к буровым установкам. Буровая установка содержит платформу основания, установленную вокруг секций ротора, и вертлюг, расположенный над центром секций ротора. На платформе основания установлена пространственная рама с вертикальными направляющими вертлюга. В направляющих расположены катки осей балансиров телескопических механизмов. Концы балансиров опорами качания попарно соединены короткими осями. Верхние балансиры телескопических механизмов соединены длинной осью, на которой закреплен вертлюг. На платформе основания также расположены гидроцилиндры подъема секций телескопических механизмов. Головки верхних секций гидроцилиндров соединены осью, на которой на опорах качания установлены середины верхних балансиров нижней секции телескопических механизмов. Середины нижних балансиров этой секции на опорах качания установлены на оси, зафиксированной на пространственной раме. На раме также расположены вертикальные направляющие барабана, в котором расположены свечи труб. Выше центра тяжести барабана расположен вращающийся сепаратор. Сепаратор находится в цанге на гидроподъемниках, а катки наконечников цанги установлены в вертикальных направляющих рамы. Изобретение обеспечивает автоматизацию спускоподъемных операций и расширение эксплуатационных и компоновочных характеристик буровой установки. 8 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам капитального ремонта скважин. Технический результат - повышение эффективности способа за счет уменьшения материальных и временных затрат на ликвидацию заколонных перетоков. Способ включает проведение геофизических исследований с определением интервалов заколонных перетоков. Снабжают обсадную колонну расширяемыми до 24% трубами с наружными уплотнительными элементами. Обсадную колонну в верхней части расширяемых труб изнутри снабжают полым дорном с седлом под цементировочную пробку, а ниже - кольцевым упором для остановки дорна. Расширение обсадной колонны в интервале перетоков производят во время цементирования. Расширяют дорном, который перемещают под действием избыточного давления в обсадной колонне, создаваемого с устья скважины. Перемещение дорна осуществляют цементировочной пробкой после ее посадки на дорн, установленный в заданном интервале скважины. 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к бурению нефтяных и газовых скважин с одновременной изоляцией зон осложнений при бурении колонной расширяемых труб

Наверх