Способ бурения скважины


 


Владельцы патента RU 2547862:

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

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при бурении скважины через зоны поглощения промывочной жидкости. Способ включает бурение ствола скважины компоновкой с нижним силовым приводом и с применением в качестве бурового раствора промывочной жидкости. Входят в зону поглощения и переводят бурение на буровой раствор, при входе в зону поглощения переходят на роторную компоновку или верхний силовой привод, вращают буровую колонну со скоростью 60-90 об/мин, расход бурового раствора устанавливают равным 18-20 л/с при давлении на устье скважины 1-2,5 МПа, используют буровой раствор с вязкостью 60-90 с, в начале входа в зону поглощения в буровой раствор вводят опилки в количестве до 30% от объема бурового раствора, по мере прохождения зоны поглощения уменьшают объем опилок в буровом растворе, доводя его до 8-12% в конце зоны поглощения, промывают скважину буровым раствором без опилок с вязкостью 40-60 с, с расходом 30-35 л/с и давлением на устье 1-2,5 МПа и продолжают бурение скважины до проектной отметки. Повышается надежность изоляции зоны поглощения, исключаются прихваты бурового инструмента.

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при бурении скважины через зоны поглощения промывочной жидкости.

Известен способ бурения скважины, согласно которому при бурении выполняют вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой, спуск и цементирование обсадной колонны. Скважину бурят, не доходя до продуктивного пласта на 5-40 м, спускают бурильные трубы с пакером на конце. Пакер размещают над нижним интервалом зоны поглощения. По колонне труб закачивают в зону поглощения глинистый раствор плотностью 1080-1350 г/см3, содержащий волокнистый наполнитель или резиновую крошку из расчета 0,5-3,0 м3 на 10 м3 раствора, при производительности насоса не более 15 м3/час, до создания давления на устье скважины 2,8-3,2 МПа. Прекращают закачку. Определяют приемистость скважины. При приемистости, отличающейся от нулевой, продолжают закачку раствора, добиваются нулевой приемистости. Последовательно поднимают колонну бурильных труб с пакером в каждый интервал зоны поглощения и повторяют операции. В последнем верхнем интервале поднимают из скважины колонну бурильных труб с пакером и спускают со скоростью 0,5-1,0 м/с колонну бурильных труб с долотом на конце. Через каждые 300-400 м спуска промывают скважину буровым раствором и постепенно заменяют его. Поднимают колонну бурильных труб с долотом из скважины. Спускают бурильную компоновку и добуривают скважину до проектной отметки. Повышается эффективность изоляции зон поглощения (Патент РФ №2478769, опубл. 10.04.2013).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ вскрытия бурением катастрофически поглощающего пласта, включающий определение интервала поглощения, а также таких характеристик, как интенсивность поглощений, наличие в этих интервалах провалов бурильного инструмента, изменений механической скорости бурения по материалам бурения и геофизических исследований в соседних пробуренных скважинах. Определяют пластовое давление поглощающего пласта и вскрывают его бурением с использованием глинистого раствора, обработанного наполнителем. Перед приготовлением глинистого раствора пластовое давление поглощающего пласта определяют по математической зависимости. Вскрытие интервала поглощения с частичным поглощением начинают с использованием глинистого раствора вязкостью 35-40 с и с плотностью, обеспечивающей превышение давления столба бурового раствора над пластовым на 0,3-0,4 МПа, с содержанием волокнистых наполнителей 8-10% от объема бурового раствора, с компоновкой низа бурильной колонны утяжеленной бурильной трубой длиной 75-100 м с диаметром 165-178 мм и с долотом без насадки. Промывку забоя скважины указанным буровым раствором осуществляют производительностью не более 14-15 л/с. При потере циркуляции бурового раствора содержание волокнистого наполнителя в нем увеличивают до 25-35%, а промывку забоя при углублении осуществляют с производительностью насоса 3-4 л/с до восстановления циркуляции. После полной проходки интервала поглощения зону поглощения закрепляют закачкой цементного раствора. (Патент РФ №2259460, опубл. 2005.08.27).

Известные способы не позволяют в полной мере изолировать зону поглощения.

В предложенном изобретении решается задача изоляции зоны поглощения при бурении скважины.

Задача решается тем, что в способе бурения скважины, включающем бурение ствола скважины и бурение зоны поглощения с использованием бурового раствора с наполнителем, согласно изобретению, бурение ствола скважины проводят компоновкой с нижним силовым приводом и с применением в качестве бурового раствора промывочной жидкости, входят в зону поглощения и переводят бурение на буровой раствор, при входе в зону поглощения переходят на роторную компоновку или верхний силовой привод, вращают буровую колонну со скоростью 60-90 об/мин, расход бурового раствора устанавливают равным 18-20 л/с при давлении на устье скважины 1-2,5 МПа, используют буровой раствор с вязкостью 60-90 с, в начале входа в зону поглощения в буровой раствор вводят опилки в количестве до 30% от объема бурового раствора, по мере прохождения зоны поглощения уменьшают объем опилок в буровом растворе, доводя его до 10% в конце зоны поглощения, промывают скважину буровым раствором без опилок с вязкостью 40-60 с, с расходом 32 л/с и давлением на устье 1-2,5 МПа и продолжают бурение скважины до проектной отметки.

Сущность изобретения

Бурение скважины, проходящей через зону поглощения, вызывает трудности, несмотря на имеющиеся разработки в этой области. В первую очередь, это связано с встречающейся зоной поглощения большой протяженности и большой интенсивности. Известные способы не позволяет в полной мере изолировать зону поглощения. В предложенном изобретении решается задача изоляции зоны поглощения при бурении скважины. Задача решается следующим образом.

Бурят ствол скважины компоновкой с нижним силовым приводом - забойным двигателем и с применением в качестве бурового раствора промывочной жидкости. Такая компоновка позволяет мгновенно определить наличие зоны поглощения и, за счет этого, выполнить мероприятия, препятствующие прихвату буровой компоновки в скважине. При этом переводят бурение на буровой раствор и переходят на роторную компоновку или верхний силовой привод и вращают буровую колонну со скоростью 60-90 об/мин с расходом бурового раствора порядка 18-20 л/с при давлении на устье скважины 1-2,5 МПа. Используют буровой раствор с вязкостью 60-90 с. В начале входа в зону поглощения в буровой раствор вводят опилки в количестве до 30% от объема бурового раствора. По мере прохождения зоны поглощения уменьшают объем опилок в буровом растворе, доводя его до 10% в конце зоны поглощения. Промывают скважину буровым раствором без опилок с вязкостью 40-60 с, с расходом 32 л/с и давлением на устье 1-2,5 МПа и продолжают бурение скважины до проектной отметки.

Использование бурового раствора столь высокой вязкости с наполнителем в виде опилок и столь высоким расходом и давлением на устье позволяет весьма значительно снизить уход бурового раствора в зону поглощения, обеспечить вынос на поверхность шлама от бурения и избежать прихватов бурового инструмента. Подобранные режимы бурения и промывки позволяют пробурить зону поглощения без каких-либо осложнений и обеспечить дальнейшее бурение ствола скважины. Отклонение от заявленных режимов приводит к увеличению поглощения бурового раствора и появлению прихватов бурового инструмента.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Бурят ствол скважины компоновкой с нижним силовым приводом - забойным двигателем и с применением в качестве бурового раствора промывочной жидкости - естественной водной суспензии. При обнаружении зоны поглощения на глубине 900-1050 м переходят на роторный привод и вращают буровую колонну со скоростью 75 об/мин. Переводят бурение на буровой раствор с расходом бурового раствора порядка 19 л/с при давлении на устье скважины 1,5 МПа. Используют буровой раствор с вязкостью 75 с по вискозиметру ВЗ-1. В начале входа в зону поглощения в буровой раствор вводят опилки в количестве 30% от объема бурового раствора. По мере прохождения зоны поглощения уменьшают объем опилок в буровом растворе, доводя его до 10% в конце зоны поглощения. Заканчивают проходку зоны поглощения на глубине 950-1100 м. Промывают скважину буровым раствором без опилок с вязкостью 40-60 с, с расходом 32 л/с и давлением на устье 1,5 МПа и продолжают бурение скважины до проектной отметки.

Пример 2. Выполняют как пример 1.

При обнаружении зоны поглощения на глубине 1000-1200 м переходят на верхний силовой привод и вращают буровую колонну со скоростью 60 об/мин. Переводят бурение на буровой раствор с расходом бурового раствора 18 л/с при давлении на устье скважины 1,0 МПа. Используют буровой раствор с вязкостью 60 с по вискозиметру ВЗ-1. В начале входа в зону поглощения в буровой раствор вводят опилки в количестве 28% от объема бурового раствора. По мере прохождения зоны поглощения уменьшают объем опилок в буровом растворе, доводя его до 8% в конце зоны поглощения. Заканчивают проходку зоны поглощения на глубине 1050-1250 м. Промывают скважину буровым раствором без опилок с вязкостью 40 с, с расходом 30 л/с и давлением на устье 1,0 МПа и продолжают бурение скважины до проектной отметки.

Пример 3. Выполняют как пример 1.

При обнаружении зоны поглощения на глубине 1100-1250 м переходят на верхний силовой привод и вращают буровую колонну со скоростью 90 об/мин. Переводят бурение на буровой раствор с расходом бурового раствора 20 л/с при давлении на устье скважины 2,5 МПа. Используют буровой раствор с вязкостью 90 с по вискозиметру ВЗ-1. В начале входа в зону поглощения в буровой раствор вводят опилки в количестве 29% от объема бурового раствора. По мере прохождения зоны поглощения уменьшают объем опилок в буровом растворе, доводя его до 12% в конце зоны поглощения. Заканчивают проходку зоны поглощения на глубине 1150-1300 м. Промывают скважину буровым раствором без опилок с вязкостью 60 с, с расходом 35 л/с и давлением на устье 2,5 МПа и продолжают бурение скважины до проектной отметки.

В результате удается пробурить скважину через зону поглощения без прихватов бурового инструмента и остановок бурения.

Способ бурения скважины, включающий бурение ствола скважины и бурение зоны поглощения с использованием бурового раствора с наполнителем, согласно изобретению бурение ствола скважины проводят компоновкой с нижним силовым приводом и с применением в качестве бурового раствора промывочной жидкости, входят в зону поглощения и переводят бурение на буровой раствор, при входе в зону поглощения переходят на роторную компоновку или верхний силовой привод, вращают буровую колонну со скоростью 60-90 об/мин, расход бурового раствора устанавливают равным 18-20 л/с при давлении на устье скважины 1-2,5 МПа, используют буровой раствор с вязкостью 60-90 с, в начале входа в зону поглощения в буровой раствор вводят опилки в количестве до 30% от объема бурового раствора, по мере прохождения зоны поглощения уменьшают объем опилок в буровом растворе, доводя его до 8-12% в конце зоны поглощения, промывают скважину буровым раствором без опилок с вязкостью 40-60 с, с расходом 30-35 л/с и давлением на устье 1-2,5 МПа и продолжают бурение скважины до проектной отметки.



 

Похожие патенты:
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.

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 нефтяной промышленности и может найти применение при промывке скважины. При осуществлении способа проводят спуск в скважину до забоя колонны насосно-компрессорных труб с патрубком диаметром больше диаметра колонны насосно-компрессорных труб, имеющим треугольные окна и внутри острые язычки, обращенные вверх под углом 25-30° к вертикали, циркуляцию скважинной жидкости с расходом в пределах от 3,5 до 8 л/с по межтрубному пространству, патрубку и колонне насосно-компрессорных труб через желобную емкость в объеме не менее объема скважины и подъем из скважины колонны насосно-компрессорных труб с патрубком.
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.
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.

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.

Группа изобретений относится к системе и способу повышения скорости бурения за счет использования вибрации бурильной колонны. Технический результат заключается в повышении скорости бурения, устойчивости и надежности системы, в снижении неблагоприятного влияния колебания давления на буровое долото, в обеспечении безопасности конструкции, в повышении давления нагнетания бурового раствора. Система для повышения скорости бурения за счет использования вибрации бурильной колонны содержит: скважинное устройство уменьшения вибрации бурильной колонны и нагнетания и устройство бурового долота сверхвысокого давления, используемое для скважинного нагнетателя. Указанное скважинное устройство уменьшения вибрации бурильной колонны и нагнетания содержит канал высокого давления. Указанное устройство бурового долота сверхвысокого давления, используемое для скважинного нагнетателя, содержит канал передачи бурового раствора сверхвысокого давления; указанный канал передачи бурового раствора сверхвысокого давления содержит канал бурового раствора сверхвысокого давления, шланг высокого давления и жесткую трубку высокого давления; указанный канал высокого давления соединен с каналом бурового раствора сверхвысокого давления; один конец указанного шланга высокого давления соединен с каналом бурового раствора сверхвысокого давления, а другой конец указанного шланга высокого давления соединен с жесткой трубкой высокого давления; а другой конец указанной жесткой трубки высокого давления соединен с соплом для бурового раствора сверхвысокого давления. Способ повышения скорости бурения за счет использования вибрации бурильной колонны включает: принятый источник энергии, являющийся энергией, создаваемой колебанием давления на буровое долото в теле бурового долота; буровой раствор, подаваемый в полость в скважинном устройстве уменьшения вибрации бурильной колонны и нагнетания, после шунтирования шунтирующим механизмом, при этом большую часть бурового раствора подают через сопло обычного давления; остальную малую часть бурового раствора подают в устройство преобразования энергии через впускной однопутевой клапан в скважинном устройстве уменьшения вибрации бурильной колонны и нагнетания; после получения источника энергии и высокой энергии, поступающей за счет уменьшения амплитуды колебания давления на буровое долото, малую часть бурового раствора выпускают через выпускной однопутевой клапан, соединяющий канал высокого давления, и, наконец, нагнетают соплом для бурового раствора сверхвысокого давления для создания струи сверхвысокого давления, способствующей разрушению горной породы непосредственно или вспомогательно. Устройство преобразования энергии образовано узлом уплотнения, цилиндром нагнетания и направляющей втулкой цилиндра нагнетания. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх