Способ строительства скважины


 


Владельцы патента RU 2541978:

Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к строительству скважин и может найти применение при проводке ствола через зоны обрушений. Способ включает бурение компоновкой с гидравлическим забойным двигателем, в зоне осложнения периодическое расхаживание бурильной колонны с одновременным вращением. Бурение выполняют долотом диаметром 220,7 мм, разбуривают горизонт с осыпающимися породами и используют буровой раствор с плотностью 1,3-1,4 г/см3, вязкостью 50-90 с, нагрузку на долото выдерживают в пределах 10-15 т, закачивают буровой раствор с расходом 32-45 л/с, входят на глубину 1,0-1,5 м в продуктивный пласт с зенитным углом 75-85 градусов. Поднимают компоновку низа колонны выше горизонта с осыпающимися породами, проводят технологическую выдержку в течение 1-2 часов, поднимают компоновку из скважины, проводят каротажные исследования, спускают ту же компоновку. При спуске проводят проработку интервалов посадки, поднимают компоновку из скважины, спускают до забоя эксплуатационную колонну с нижней секцией из обсадных труб, стыковочным узлом и верхней секцией из бурильных труб, цементируют заколонное пространство нижней секции, отсоединяют от стыковочного узла верхнюю секцию, поднимают верхнюю секцию из бурильных труб, спускают колонну из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной от стыковочного узла до устья скважины, стыкуют колонны, цементируют заколонное пространство. Внутрь эксплуатационной колонны спускают бурильную компоновку с долотом диаметром 155,5 мм, прорабатывают интервал стыковки секций и продолжают бурение продуктивного пласта. Исключаются прихваты бурового инструмента при проведении скважины через зоны осложнения.

 

Изобретение относится к строительству скважин и может найти применение при проводке ствола скважины через зоны обрушений породы.

Известен способ строительства скважины, включающий бурение и крепление направления, кондуктора и промежуточной или эксплуатационной колонны. При бурении промежуточной или эксплуатационной колонны в качестве бурового раствора используют техническую воду. Разбуривают зону осыпания породы и забуривают нижележащую зону с неосыпающимися породами. Поднимают из скважины бурильную компоновку и спускают в скважину колонну бурильных труб с открытым концом. Через скважину прокачивают глинистый буровой раствор, вытесняют глинистый буровой раствор на поверхность технической водой, вращают колонну бурильных труб и закачивают в колонну бурильных труб цементный раствор. При вхождении цементного раствора в затрубное пространство прекращают вращение и проводят расхаживание колонны бурильных труб на длину 10-14 м. Продавливают цементный раствор технической водой той же плотности, что находится в скважине, в затрубное пространство до установления одинакового уровня в колонне бурильных труб и затрубном пространстве. Поднимают из скважины колонну бурильных труб, проводят технологическую выдержку до схватывания цемента, разбуривают цементный мост той же бурильной компоновкой, которую применяли ранее, и продолжают строительство скважины до проектной отметки. Обеспечивает исключение кавернообразования и прихват бурового инструмента при бурении (патент РФ №2439274, опубл. 10.01.2012).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ строительства скважины, который включает вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой, спуск и цементирование обсадной колонны. Бурение ведут с применением гидравлического забойного двигателя. При достижении зенитного угла более 25° и возникновении опасности прихвата бурильной колонны периодически через каждые 0,5-1,5 часа проводят расхаживание бурильной колонны на величину бурильной трубы плюс 1,0-2,5 м с одновременным вращением бурильной колонны в диапазоне 20-40 об/мин, при этом используют промывочную жидкость с плотностью 1,0-1,4 г/см3, а расход промывочной жидкости устанавливают в пределах 16-45 л/с. Обеспечивает бурение скважины без прихватов бурильной колонны (патент РФ №2453674, опубл. 20.06.2012 - прототип).

Недостатком известных способов является сложность прохождения зон осложнения при бурении скважины повышенного диаметра, выражающаяся в прихватывании инструмента, затруднении крепления скважины в зонах осыпания породы.

В предлагаемом изобретении решается задача исключения прихватов бурового инструмента при проведения скважины повышенного диаметра через зоны осложнения.

Задача решается тем, что в способе строительства скважины, включающем бурение ствола скважины бурильной компоновкой с забойным двигателем с применением гидравлического забойного двигателя, в зоне осложнения периодическое расхаживание бурильной колонны с одновременным вращением бурильной колонны, согласно изобретению бурение скважины повышенного диаметра выполняют долотом диаметром 220,7 мм, разбуривают горизонт с осыпающимися породами и используют буровой раствор с плотностью 1,3-1,4 г/см3, вязкостью 50-90 с по В3-1, нагрузку на долото выдерживают в пределах 10-15 т, давление бурового раствора устанавливают 7-11 МПа, закачивают буровой раствор с расходом 32-45 л/с, входят на глубину 1,0-1,5 м в продуктивный пласт с зенитным углом 75-85 градусов, поднимают компоновку низа бурильной колонны выше горизонта с осыпающимися породами, проводят технологическую выдержку в течение 1-2 часов, производят шаблонировку или проработку пробуренного интервала, поднимают компоновку из скважины, проводят каротажные исследования, спускают ту же компоновку в скважину, при спуске определяют интервалы посадки компоновки, проводят проработку интервалов посадки, поднимают компоновку из скважины, спускают до забоя эксплуатационную колонну с нижней секцией из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной 500-700 м, стыковочным узлом и верхней секцией из бурильных труб, цементируют заколонное пространство нижней секции, отсоединяют от стыковочного узла верхнюю секцию, поднимают верхнюю секцию из бурильных труб, спускают верхнюю секцию из колонны обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной от стыковочного узла до устья скважины, стыкуют секции в стыковочном узле, цементируют заколонное пространство верхней секции через стыковочный узел, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента, внутрь эксплуатационной колонны спускают бурильную компоновку с долотом диаметром 155,5 мм, прорабатывают интервал стыковки секций и продолжают бурение продуктивного пласта. Сущность изобретения

Существующие способы строительства скважины обеспечивают прохождение через зону осложнения, т.е. осыпания, обрушения породы при бурении ствола скважины малого и среднего диаметра. Однако при бурении скважины повышенного диаметра сложность прохождения зоны осыпания возрастает и приемы, подходящие для обычных скважин, не годятся для бурения скважин повышенного диаметра. В предложенном изобретении решается задача исключения прихватов бурового инструмента при проведения скважины повышенного диаметра через зоны осложнения. Задача решается следующим образом.

Бурение скважины повышенного диаметра выполняют долотом диаметром 220,7 мм и более. Разбуривают горизонт с осыпающимися породами. При этом используют буровой раствор с плотностью 1,3-1,4 г/см3, вязкостью 50-90 с по вискозиметру В3-1. Нагрузку на долото выдерживают в пределах 10-15 т, давление бурового раствора устанавливают 7-11 МПа, закачивают буровой раствор с расходом 32-45 л/с. Такой буровой раствор и такие режимы бурения оказываются наиболее пригодными для удаления из скважины шлама из интервалов осыпания породы. Входят на глубину 1,0-1,5 м в продуктивный пласт с зенитным углом 75-85 градусов, поднимают компоновку низа бурильной колонны выше горизонта с осыпающимися породами. Проводят технологическую выдержку в течение 1-2 часов. За это время происходит основной объем осыпания породы в интервалах осложнений. Для удаления осыпаний выполняют шаблонировку или проработку пробуренного интервала. Поднимают компоновку из скважины, проводят каротажные исследования, спускают ту же компоновку в скважину. При спуске определяют интервалы посадки компоновки, проводят проработку интервалов посадки, поднимают компоновку из скважины, спускают до забоя эксплуатационную колонну с нижней секцией из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной 500-700 м, стыковочным узлом и верхней секцией из бурильных труб. Применение верхней секции из бурильных труб снижает вес всей колонны, позволяет ускорить сборку и разборку колонны. Выполнение всей колонны из обсадных труб большого диаметра делает невозможным спуск колонны через зоны осыпания из-за необходимости выполнения спуска и подъема колонны для ее прохождения вниз. Большой вес колонны и ее диаметр не позволяет современными подъемниками поднимать и спускать колонну в условиях ее прихвата в зонах осыпания.

Цементируют заколонное пространство нижней секции, отсоединяют от стыковочного узла верхнюю секцию, поднимают верхнюю секцию из бурильных труб, спускают колонну из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной от стыковочного узла до устья скважины, стыкуют колонны. Цементируют заколонное пространство, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента. Внутрь эксплуатационной колонны спускают бурильную компоновку с долотом диаметром 155,5 мм, прорабатывают интервал стыковки секций и продолжают бурение продуктивного пласта.

В результате удается выполнить строительство скважины большого диаметра в пластах с осыпающимися породами.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Бурение скважины глубиной 1900-2500 м

Бурение выполняют долотом диаметром 220,7 мм. Разбуривают горизонт на глубинах 1900-2100 м с осыпающимися породами. При этом используют буровой раствор с плотностью 1,3 г/см3, вязкостью 50 с по вискозиметру В3-1. Нагрузку на долото выдерживают в пределах 10 т, давление бурового раствора устанавливают 7 МПа, закачивают буровой раствор с расходом 32 л/с. Входят в продуктивный пласт на глубине 1800-2000 м на 1,0 м с зенитным углом 75 градусов, поднимают компоновку низа бурильной колонны выше горизонта с осыпающимися породами, проводят технологическую выдержку в течение 1 часа, производят шаблонировку пробуренного интервала, поднимают компоновку из скважины, проводят каротажные исследования, спускают ту же компоновку в скважину. При спуске происходит посадка (зависание) компоновки в интервалах 1800-1900, 1950-2000 м. Проводят проработку интервалов посадки расхаживанием компоновки с одновременным вращением и циркуляцией бурового раствора. Поднимают компоновку из скважины. Спускают до забоя эксплуатационную колонну с нижней секцией из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной 500 м, стыковочным узлом и верхней секцией из бурильных труб. Цементируют заколонное пространство нижней секции. Отсоединяют от стыковочного узла верхнюю секцию, поднимают верхнюю секцию из бурильных труб, спускают верхнюю секцию из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной от стыковочного узла до устья скважины, стыкуют верхнюю и нижнюю секции колонны в стыковочном узле. Через стыковочный узел цементируют заколонное пространство верхней секции, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента. Внутрь эксплуатационной колонны спускают бурильную компоновку с долотом диаметром 155,5 мм, прорабатывают интервал стыковки секций и продолжают бурение продуктивного пласта.

Пример 2. Выполняют как пример 1

Разбуривают горизонт на глубинах 1850-1900 м с осыпающимися породами. При этом используют буровой раствор с плотностью 1,4 г/см3, вязкостью 90 с по вискозиметру В3-1. Нагрузку на долото выдерживают в пределах 15 т, давление бурового раствора устанавливают 11 МПа, закачивают буровой раствор с расходом 45 л/с. Входят в продуктивный пласт на глубине 1850-1900 м на 1,5 м с зенитным углом 85 градусов, поднимают компоновку низа бурильной колонны выше горизонта с осыпающимися породами, проводят технологическую выдержку в течение 2 часов, производят шаблонировку пробуренного интервала, поднимают компоновку из скважины, проводят каротажные исследования, спускают ту же компоновку в скважину. При спуске происходит посадка (зависание) компоновки в интервалах 1800-1900, 1950-2000 м. Проводят проработку интервалов посадки расхаживанием компоновки с одновременным вращением и циркуляцией бурового раствора. Поднимают компоновку из скважины. Спускают до забоя эксплуатационную колонну с нижней секцией из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной 700 м, стыковочным узлом и верхней секцией из бурильных труб. Цементируют заколонное пространство нижней секции. Отсоединяют от стыковочного узла верхнюю секцию, поднимают верхнюю секцию из бурильных труб, спускают верхнюю секцию из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной от стыковочного узла до устья скважины, стыкуют верхнюю и нижнюю секции колонны в стыковочном узле. Через стыковочный узел цементируют заколонное пространство верхней секции, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента. Внутрь эксплуатационной колонны спускают бурильную компоновку с долотом диаметром 155,5 мм, прорабатывают интервал стыковки секций и продолжают бурение продуктивного пласта.

Пример 3. Выполняют как пример 1

Разбуривают горизонт на глубинах 1800-1850 м с осыпающимися породами. При этом используют буровой раствор с плотностью 1,35 г/см3, вязкостью 70 с по вискозиметру В3-1. Нагрузку на долото выдерживают в пределах 12 т, давление бурового раствора устанавливают 9 МПа, закачивают буровой раствор с расходом 40 л/с. Входят в продуктивный пласт на глубине 1800 м на 1,2 м с зенитным углом 80 градусов, поднимают компоновку низа бурильной колонны выше горизонта с осыпающимися породами, проводят технологическую выдержку в течение 1,5 часов, производят шаблонировку пробуренного интервала, поднимают компоновку из скважины, проводят каротажные исследования, спускают ту же компоновку в скважину. При спуске происходит посадка (зависание) компоновки в интервалах 1800-1850, 1900-1950 м. Проводят проработку интервалов посадки расхаживанием компоновки с одновременным вращением и циркуляцией бурового раствора. Поднимают компоновку из скважины. Спускают до забоя эксплуатационную колонну с нижней секцией из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной 600 м, стыковочным узлом и верхней секцией из бурильных труб. Цементируют заколонное пространство нижней секции. Отсоединяют от стыковочного узла верхнюю секцию, поднимают верхнюю секцию из бурильных труб, спускают верхнюю секцию из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной от стыковочного узла до устья скважины, стыкуют верхнюю и нижнюю секции колонны в стыковочном узле. Через стыковочный узел цементируют заколонное пространство верхней секции, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента. Внутрь эксплуатационной колонны спускают бурильную компоновку с долотом диаметром 155,5 мм, прорабатывают интервал стыковки секций и продолжают бурение продуктивного пласта.

В результате по примерам 1-3 удается пробурить скважину повышенного диаметра через зоны осыпания породы без прихватов бурового инструмента. Бурение скважины по режимам прототипа приводит к остановке бурения, прихвату бурового инструмента, трудностям извлечения из скважины буровой компоновки.

Применение предлагаемого способа позволит решить задачу исключения прихватов бурового инструмента при проведения скважины повышенного диаметра через зоны осложнения.

Способ строительства скважины, включающий бурение ствола скважины бурильной компоновкой с забойным двигателем с применением гидравлического забойного двигателя, в зоне осложнения периодическое расхаживание бурильной колонны с одновременным вращением бурильной колонны, отличающийся тем, что бурение скважины повышенного диаметра выполняют долотом диаметром 220,7 мм, разбуривают горизонт с осыпающимися породами и используют буровой раствор с плотностью 1,3-1,4 г/см3, вязкостью 50-90 с по В3-1, нагрузку на долото выдерживают в пределах 10-15 т, давление бурового раствора устанавливают 7-11 МПа, закачивают буровой раствор с расходом 32-45 л/с, входят на глубину 1,0-1,5 м в продуктивный пласт с зенитным углом 75-85 градусов, поднимают компоновку низа бурильной колонны выше горизонта с осыпающимися породами, проводят технологическую выдержку в течение 1-2 часов, производят шаблонировку или проработку пробуренного интервала, поднимают компоновку из скважины, проводят каротажные исследования, спускают ту же компоновку в скважину, при спуске определяют интервалы посадки компоновки, проводят проработку интервалов посадки, поднимают компоновку из скважины, спускают до забоя эксплуатационную колонну с нижней секцией из обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной 500-700 м, стыковочным узлом и верхней секцией из бурильных труб, цементируют заколонное пространство нижней секции, отсоединяют от стыковочного узла верхнюю секцию, поднимают верхнюю секцию из бурильных труб, спускают верхнюю секцию из колонны обсадных труб диаметром 177,8 мм длиной от стыковочного узла до устья скважины, стыкуют секции в стыковочном узле, цементируют заколонное пространство верхней секции через стыковочный узел, проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента, внутрь эксплуатационной колонны спускают бурильную компоновку с долотом диаметром 155,5 мм, прорабатывают интервал стыковки секций и продолжают бурение продуктивного пласта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровым установкам с подвижным вращателем, применяемым при бурении геологоразведочных скважин. Буровая установка включает мачту, цепной подъемник колонны с подвижным проходным вращателем, снабженным гидропатроном для удержания бурильных труб, расположенный над подъемником колонны цепной свечеподъемник с элеватором, оснащенным гидропатроном для удержания бурильных свечей, состоящих из одной или нескольких труб, карусельный магазин с расположенными строго по окружностям ячейками для бурильных свечей, выполненный с возможностью перемещения его от оси скважины и обратно, и стационарный гидравлический трубодержатель.

Изобретение относится к бурению, а именно к добыче воды из буровых скважин с использованием устройства для бурения скважины ударно-вращательным методом. Устройство для бурения скважины ударно-вращательным методом, содержащее увеличитель веса долота, устанавливаемый непосредственно над долотом - наддолотный утяжелитель - и закрепленный к колонне бурильных труб и к долоту с помощью переходников.

Изобретение относится к бурению, а именно к добыче воды из буровых скважин с использованием устройства для бурения скважины ударно-вращательным методом. Устройство содержит увеличитель веса долота, устанавливаемый непосредственно над долотом - наддолотный утяжелитель - и закрепленный к колонне бурильных труб и к долоту с помощью переходников.

Буровой инструмент для высокооборотного бурения в твердых горных породах. Техническим результатом является снижение силы трения между буровой штангой и стенкой скважины.

Изобретение относится к области бурения. Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин в высокопроницаемых горных породах включает формирование перепада давления в системе «скважина - пласт» за счет изменения плотности промывочной жидкости.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины. При строительстве нефтедобывающей скважины проводят бурение вертикального ствола через горные породы, в том числе через неустойчивые глинистые породы с входом в продуктивный пласт, спуск эксплуатационной колонны до продуктивного пласта, цементирование заколонного пространства, бурение ствола из эксплуатационной колонны в продуктивный пласт.

Группа изобретений относится к установке для бурения по породе и способу ее движения вниз по склону. Установка содержит передвижную ходовую часть, не содержащее двигатель внутреннего сгорания приводное оборудование.

Группа изобретений относится к способу позиционирования установки бурения по породе и к самой установке. Способ заключается в том, что осуществляют перемещение установки бурения по породе с помощью приводного оборудования без двигателя внутреннего сгорания, создают необходимый крутящий момент приводным электродвигателем, передают вращательное движение приводного электродвигателя по механическому передаточному соединению с противоскольжением к ведущему колесу, позиционируют установку бурения по породе на месте бурения в случае неровной или наклонной поверхности движения, используют электродвигатель для перемещения и остановки установки во время позиционирования, поддерживают постоянным отношения между скоростью вращения приводного электродвигателя и скоростью вращения ведущего колеса во время движения установки при позиционировании независимо от изменений нагрузки крутящим моментом.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения глубоких скважин с отбором керна в ледовых массивах Арктики и Антарктики. Электромеханический буровой снаряд включает колонковый набор, кабельный замок, электроотсек, насосный узел, приводной узел, шламосборник, включающий сетчатый фильтр с центральной перфорированной трубой.

Изобретение относится к области капитального ремонта скважин и может быть использовано для бурения в шламовом осадке, очистки каверны и установки цементного моста.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии промывки наклонно-горизонтальных скважин с низким пластовым давлением. Способ включает создание циркуляции бурового раствора по прямой схеме промывки прокачиванием через бурильную колонну труб с долотом, спущенную в скважину основного бурового раствора и бурового раствора с вязкостью, обеспечивающей повышенную выносящую способность.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при капитальном и текущем ремонте скважин, связанных с очисткой забоя. Устройство содержит цилиндрический корпус с полостью, упорным кольцом и клапаном.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при промывке забоя скважины. Способ включает спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) с пером на конце до упора в загрязнения забоя, прокачку по колонне НКТ промывочной жидкости и ее отбор через межтрубное пространство.

Изобретение относится к системе питания наземного оборудования буровой скважины. Техническим результатом является повышение эффективности, гибкости и производительности системы питания наземного скважинного оборудования.

Изобретение относится к области бурения. Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин в высокопроницаемых горных породах включает формирование перепада давления в системе «скважина - пласт» за счет изменения плотности промывочной жидкости.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к инструментам для очистки скважин. При осуществлении способа инструмент управления потоком подсоединяют к насосно-компрессорной колонне, подсоединяют улавливатель обломочного материала к колонне ниже инструмента управления потоком, закачивают скважинный флюид вниз по колонне, чтобы поток флюида проходил через устройство управления потоком и улавливатель обломочного материала, перекрывают внутренний канал инструмента, открывают выпускное отверстие в стенке инструмента.

Изобретение относится к области капитального ремонта скважин и может быть использовано для бурения в шламовом осадке, очистки каверны и установки цементного моста.

Изобретение относится к области бурения скважин с непрерывным выносом кернового материала на поверхность потоком очистного агента. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в процессе ремонта и бурения скважин. .
Изобретение относится к строительству скважин и может найти применение при бурении скважины через зоны поглощения промывочной жидкости. .
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при заканчивании горизонтальной скважины. Способ включает бурение скважины, спуск эксплуатационной колонны в горизонтальную часть скважины с заколонным пакером, со стоп-кольцом и муфтой ступенчатого цементирования на конце, закачку цементного раствора в затрубное пространство, проведение технологической выдержки на ожидание затвердения цемента, разбуривание стоп-кольца и муфты и освоение скважины. При спуске эксплуатационную колонну останавливают на расстоянии от забоя, разбуривание стоп-кольца и муфты производят с применением промывочной жидкости плотностью от 1,20 до 1,25 г/см3, прокачивают ее с расходом 18-21 л/с при давлении на устье скважины 8-10 МПа. Интервал от конца эксплуатационной колонны до забоя прорабатывают долотом, промывают скважину промывочной жидкостью при давлении на устье скважины 8-10 МПа, по эксплуатационной колонне спускают фильтрованную колонну труб малого диаметра и перекрывают интервал от забоя до эксплуатационной колонны с частичным перекрытием конца эксплуатационной колонны, оставляют фильтрованную колонну в интервале продуктивного пласта. При спуске эксплуатационную колонну останавливают на расстоянии от забоя, равном 50- 150 м. Частичное перекрытие конца эксплуатационной колонны фильтрованной колонной производят на 5-10 м. Повышается продуктивность скважины. 2 з.п. ф-лы.
Наверх