Способ крепления горизонтального ствола скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве горизонтальной скважины. Способ крепления горизонтального ствола скважины заключается в том, что в пробуренный ствол скважины спускают компоновку для цементирования, включающую колонный башмак, фильтр, патрубок с заглушками и колонну обсадных труб. При спуске компоновки производят промывку скважины через 350-450 м, потом периодические промывки через 250-350 м. Перед входом в горизонтальный ствол, при проводке компоновки по горизонтальному стволу постоянно определяют вес компоновки на подъемнике. При уменьшении веса на 2-3 т производят промывку скважины с одновременным расхаживанием компоновки на 8-10 м до возвращения веса, таким образом проходят весь интервал горизонтального ствола до забоя. При упирании в забой проводят дополнительный цикл промывки с расхаживанием. Упирают компоновку в забой. Закачивают тампонажный цемент и продавливают через патрубок с заглушками в заколонное пространство, открывая давлением продавки заглушки патрубка. Техническим результатом является облегчение доставки обсадной колонны в горизонтальный ствол скважины.

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве горизонтальной скважины.

Известен способ крепления обсадной колонной горизонтального участка ствола скважины, согласно которого в горизонтальный участок ствола спускают обсадную колонну, закачивают цементный раствор расчетной плотности и объема, обсадную колонну собирают из легкоплавных обсадных труб, после закачки цементного раствора закачивают продавочную жидкость, ее закачивают в объеме, обеспечивающем заполнение внутреннего объема обсадной колонны, спущенной в горизонтальный участок ствола скважины, плотность продавочной жидкости определяют из аналитического выражения (Патент РФ №2150574, опубл. 10.06.2000).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ проработки ствола скважины перед креплением, включающий удаление глинистой корки со ствола скважины с использованием очистного устройства, спускаемого на колонне бурильных труб, и промывку скважины созданием циркуляции жидкости. В качестве очистного устройства используют бывшее в употреблении трехшарошечное гидромониторное долото, приводимое во вращение роторным способом или забойном двигателем, предварительно заменив две его боковые гидромониторные насадки на насадки с наклонной осью, направленной под острым углом к стенке ствола скважины (Опубликованная заявка на изобретение РФ №2002111600, кл. E21B 37/00, опубл. 20.02.2004 - прототип).

Известные способы не позволяют доставлять обсадную колонну до конца горизонтального ствола скважины, до забоя, т.к. проработка проводится до продвижения обсадной колонны, а само продвижение обсадной колонны проводится без воздействия на пробуренный ствол скважины.

В предложенном изобретении решается задача облегчения доставки обсадной колонны в горизонтальный ствол скважины.

Задача решается тем, что при креплении горизонтального ствола скважины в пробуренный ствол скважины спускают компоновку для цементирования, включающую колонный башмак, фильтр, патрубок с заглушками и колонну обсадных труб, при спуске компоновки производят промывку скважины через 350-450 м, потом периодические промывки через 250-350 м и перед входом в горизонтальный ствол, при проводке компоновки по горизонтальному стволу постоянно определяют вес компоновки на подъемнике, при уменьшении веса на 2-3 т производят промывку скважины с одновременным расхаживанием компоновки на 8-10 м до возвращения веса, таким образом проходят весь интервал горизонтального ствола до забоя, при упирании в забой проводят дополнительный цикл промывки с расхаживанием, упирают компоновку в забой, закачивают тампонажный цемент и продавливают через патрубок с заглушками в заколонное пространство, открывая давлением продавки заглушки патрубка.

Сущность изобретения

После разбуривания скважины с горизонтальным стволом весьма часто оставляют горизонтальный ствол не обсаженным вследствие трудности или невозможности протащить обсадную колонну в длинный горизонтальный ствол, достигающий нередко 300 и даже более м. При продвижении по горизонтальному стволу обсадная колонна упирается в сужения, неровности ствола, и вследствие этого веса колонны труб оказывается недостаточно для проталкивания обсадной колонны к забою горизонтального ствола. На практике приходится поднимать из скважины всю колонну, разбуривать интервал затруднения и снова спускать колонну до нового интервала затруднения. Операция весьма трудоемкая и дорогая. Поэтому чаще всего горизонтальный ствол оставляют не обсаженным. Не обсаженная скважина изначально имеет больший дебит или приемистость, чем обсаженная, но весьма быстро теряет продуктивность вследствие обрушения горных пород, пескопроявления и т.п. эффектов. Проблема обсаживания горизонтальных стволов до сих пор не решена в должной мере. В предложенном изобретении решается задача облегчения доставки обсадной колонны в горизонтальный ствол скважины и последующего крепления скважины. Задача решается следующим образом.

При креплении горизонтальной скважины в пробуренный ствол скважины спускают компоновку для цементирования, включающую колонный башмак, фильтр, патрубок с заглушками и колонну обсадных труб. Колонный башмак на конце, обращенном к забою скважины, имеет скошенные внутрь стенки, что способствует исключению упирания колонны в неровности породы. Фильтр представляет собой хвостовик с отверстиями от 4 до 8 мм в диаметре. Патрубок с заглушками снабжен заглушками по типу муфты ступенчатого цементирования, способными открываться при превышении заданного давления в колонне обсадных труб. На конце патрубка имеется седло для размещения стопкольца.

При спуске компоновки в вертикальном стволе скважины производят промывку скважины через 350-450 м спуска, потом периодические промывки через 250-350 м спуска и перед входом в горизонтальный ствол. При проводке компоновки по горизонтальному стволу постоянно определяют вес компоновки на подъемнике, при уменьшении веса на 2-3 т, т.е. при посадке колонны, производят промывку скважины с одновременным расхаживанием (т.е. подъемом и опусканием) компоновки на 8-10 м до возвращения веса, т.е. ликвидации посадки. Таким образом проходят весь интервал горизонтального ствола до забоя. При упирании в забой проводят дополнительный цикл промывки с расхаживанием, упирают компоновку в забой. В качестве промывочной жидкости используют буровой раствор, на котором была пробурена скважина.

В колонну обсадных труб закачивают тампонажный цемент, устанавливают стопкольцо и продавливают жидкостью глушения. При превышения давления открытия заглушек тампонажный цемент через патрубок с открытыми заглушками поступает в заколонное пространство и поднимается к устью скважины. При достижении стопкольцом седла на конце патрубка закачку прекращают и проводят ожидание для затвердения цемента. После этого проводят перфорацию и приступают к освоению скважины. В результате удается обсадить горизонтальный ствол скважины.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. При креплении горизонтальной скважины диаметром 124 мм в пробуренный ствол скважины длиной 250 м спускают компоновку для цементирования, включающую колонный башмак длиной 50 мм, фильтр длиной 2 м с отверстиями диаметром 6 мм, патрубок с заглушками и колонну обсадных труб диаметром 102 мм.

При спуске компоновки в вертикальном стволе скважины производят промывку скважины буровым раствором через 400 м спуска, потом проводят периодические промывки через 300 м спуска и перед входом в горизонтальный ствол. При проводке компоновки по горизонтальному стволу постоянно определяют вес компоновки на подъемнике. На входе в горизонтальный ствол наблюдается уменьшение веса с 12 до 9,5 т, т.е. на 2,5 т. Производят промывку скважины буровым раствором с одновременным расхаживанием компоновки на 9 м до возвращения веса 12 т, т.е. до ликвидации посадки. Проходят интервал горизонтального ствола до забоя, ликвидируя 8 посадок. При упирании в забой проводят дополнительный цикл промывки с расхаживанием, упирают компоновку в забой. В качестве промывочной жидкости используют буровой раствор, на котором была пробурена скважина.

В колонну обсадных труб закачивают тампонажный цемент, устанавливают стопкольцо и продавливают жидкостью глушения. При превышения давления открытия заглушек тампонажный цемент через патрубок с открытыми заглушками поступает в заколонное пространство и поднимается к устью скважины. При достижении стопкольцом седла на конце патрубка закачку прекращают и проводят ожидание для затвердения цемента. После этого проводят перфорацию и приступают к освоению скважины.

Пример 2. Выполняют как пример 1.

При спуске компоновки в вертикальном стволе скважины производят промывку скважины буровым раствором через 350 м спуска, потом проводят периодические промывки через 250 м спуска и перед входом в горизонтальный ствол. При проводке компоновки по горизонтальному стволу постоянно определяют вес компоновки на подъемнике. На входе в горизонтальный ствол наблюдается уменьшение веса с 12 до 10 т, т.е. на 2 т. Производят промывку скважины буровым раствором с одновременным расхаживанием компоновки на 8 м до возвращения веса 12 т, т.е. до ликвидации посадки. Проходят интервал горизонтального ствола до забоя, ликвидируя 8 посадок.

Пример 3. Выполняют как пример 1.

При спуске компоновки в вертикальном стволе скважины производят промывку скважины буровым раствором через 450 м спуска, потом проводят периодические промывки через 350 м спуска и перед входом в горизонтальный ствол. При проводке компоновки по горизонтальному стволу постоянно определяют вес компоновки на подъемнике. На входе в горизонтальный ствол наблюдается уменьшение веса с 12 до 9 т, т.е. на 3 т. Производят промывку скважины буровым раствором с одновременным расхаживанием компоновки на 10 м до возвращения веса 12 т, т.е. до ликвидации посадки. Проходят интервал горизонтального ствола до забоя, ликвидируя 8 посадок.

В результате удается обсадить горизонтальный ствол скважины.

Способ крепления горизонтального ствола скважины, заключающийся в том, что в пробуренный ствол скважины спускают компоновку для цементирования, включающую колонный башмак, фильтр, патрубок с заглушками и колонну обсадных труб, при спуске компоновки производят промывку скважины через 350-450 м, потом периодические промывки через 250-350 м и перед входом в горизонтальный ствол, при проводке компоновки по горизонтальному стволу постоянно определяют вес компоновки на подъемнике, при уменьшении веса на 2-3 т производят промывку скважины с одновременным расхаживанием компоновки на 8-10 м до возвращения веса, таким образом проходят весь интервал горизонтального ствола до забоя, при упирании в забой проводят дополнительный цикл промывки с расхаживанием, упирают компоновку в забой, закачивают тампонажный цемент и продавливают через патрубок с заглушками в заколонное пространство, открывая давлением продавки заглушки патрубка.