Способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к ликвидации осложнений при бурении скважин. Способ включает циклический процесс бурения скважины бурильным инструментом под кондуктор с промывкой водой, без циркуляции с остановками на набор воды в приемные амбары. В циклах остановки на набор воды извлекают из скважины бурильный инструмент с долотом и на колонне бурильных труб спускают насос и устанавливают его на 10-20 м ниже установившегося уровня пластовой воды в скважине, на устье скважины обвязывают верхний конец колонны технологических труб с приемными амбарами. Запускают насос и производят набор пластовой воды в приемные амбары из скважины, после их заполнения отключают насос и извлекают колонну бурильных труб с насосом из скважины, спускают бурильный инструмент с долотом и обвязывают верхний конец бурильного инструмента с приемными амбарами, продолжают бурение в интервале зоны катастрофического поглощения с промывкой пластовой водой до израсходования воды в приемных амбарах. Вышеописанный цикл остановки на набор пластовой воды в приемные амбары и бурения повторяют. Сокращается длительность процесса без уменьшения эффективности, не требуется дополнительное оборудование. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к ликвидации осложнений.

Известен способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении (Андронов С.Н., Курочкин Б.М. и др. «Ликвидация катастрофических поглощений при бурении под кондуктор». Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2009 г. - №4), включающий бурение ствола скважины под кондуктор до проектной глубины с помощью бурильного инструмента с КНБК, спуск кондуктора при катастрофическом поглощении бурового раствора с изоляцией интервала поглощения скважины.

Недостатком способа является длительный и дорогостоящий процесс реализации способа, связанный с проведением изоляционных работ с закачкой большого количества тампонажных материалов при многочисленных спуско-подъемных операциях.

А также устройство для бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении (Андронов С.Н., Курочкин Б.М. и др. «Ликвидация катастрофических поглощений при бурении под кондуктор». Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2009 г. - №4), содержащее бурильный инструмент с долотом.

Недостатком устройства является невозможность откачки пластовой воды из интервала зоны катастрофического поглощения скважины в приемные амбары в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор.

Также известен способ вскрытия бурением катастрофически поглощающего пласта (патент RU №2259460, МПК E21B 21/00, опубл. 27.08.2005 г. в бюл. №21), 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, определение пластового давления поглощающего пласта и вскрытие его бурением с использованием глинистого раствора, обработанного наполнителем, причем 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, 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 дальнейшем углублении осуществляют с производительностью насоса 3-4 л/с до восстановления циркуляции, при этом после полной проходки интервала поглощения зону поглощения закрепляют закачкой цементного раствора. Недостатками данного способа являются:

- во-первых, сложный в реализации процесс, требующий строгого соблюдения последовательности выполнения технологических операций;

- во-вторых, дорогостоящий процесс, связанный с высокими затратами на изоляционные материалы: волокнистые наполнители, цементный раствор и на доставку;

- в-третьих, длительный процесс реализации способа, связанный с проведением изоляционных работ с закачкой большого количества цементного раствора и наполнителя, а также доставкой воды в приемные амбары.

А также устройство для вскрытия бурением катастрофически поглощающего пласта (патент RU №2259460, МПК E21B 21/00, опубл. 27.08.2005 г. в бюл. №21), содержащее бурильный инструмент с долотом.

Недостатком устройства является невозможность откачки пластовой воды из интервала зоны катастрофического поглощения скважины в приемные амбары в процессе вскрытия данного интервала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении (Крылов В.И. «Осложнения при бурении скважин». - М.: Недра, 1965), включающий циклический процесс бурения скважины бурильным инструментом с долотом под кондуктор с промывкой водой, без циркуляции с остановками на набор воды, причем процесс по схеме следующий: остановка на набор воды в приемные амбары - бурение - остановка на набор воды в приемные амбары, при этом осуществляют завоз воды автоцистернами от ближайшего водоема и производят набор воды в приемные амбары из автоцистерн.

Недостатками способа являются:

- во-первых, длительный процесс реализации способа, связанный с большими простоями в цикле остановки в ожидании завоза воды автотранспортом и периодичностью движения автотранспорта до ближайшего водоема;

- во-вторых, высокая стоимость реализации способа, связанная с большими затратами на автотранспорт для периодической доставки воды в приемные амбары в процессе циклического бурения, особенно при большой удаленности водоема от бурящейся скважины, а при отсутствии водоема необходимо прокладывать водовод, что чревато еще более высокими материальными и финансовыми затратами.

А также устройство для бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении (Крылов В.И. «Осложнения при бурении скважин». - М.: Недра, 1965), содержащее бурильный инструмент с долотом.

Недостатком устройства является невозможность откачки пластовой воды из интервала зоны катастрофического поглощения скважины в приемные амбары в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор.

Технической задачей предложения является сокращение длительности и снижение стоимости реализации способа без потери эффективности его осуществления с возможностью откачки пластовой воды из интервала катастрофического поглощения скважины в циркуляционную систему в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор.

Поставленная задача решается способом бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении, включающим циклический процесс бурения скважины бурильным инструментом с долотом под кондуктор с промывкой водой без циркуляции с остановками на набор воды в приемные амбары.

Новым является то, что в циклах остановки на набор воды извлекают из скважины бурильный инструмент с долотом, в скважину в интервал зоны катастрофического поглощения на колонне технологических труб спускают насос и устанавливают его на 10-20 м ниже установившегося уровня в скважине, на устье скважины обвязывают верхний конец колонны технологических труб с приемными амбарами, запускают насос и производят набор пластовой воды в приемные амбары из скважины, после заполнения приемных амбаров пластовой водой отключают насос и извлекают колонну технологических труб с насосом из скважины, спускают бурильный инструмент с долотом и обвязывают верхний конец бурильного инструмента с приемными амбарами, продолжают бурение в интервале зоны катастрофического поглощения с промывкой пластовой водой до израсходования воды в приемных амбарах, после чего вышеописанный цикл остановки на набор пластовой воды в приемные амбары и бурения повторяют, начиная с извлечения из скважины бурильного инструмента с долотом.

Также поставленная задача решается устройством для бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении, содержащим бурильный инструмент с долотом для циклического бурения с остановками на набор воды в приемные амбары.

Новым является то, что устройство в интервале зоны катастрофического поглощения в циклах остановки на набор воды оснащают колонной технологических труб с насосом для откачки пластовой воды из скважины в приемные амбары.

На фигуре 1 схематично изображены предлагаемый способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления в цикле бурения.

На фигуре 2 схематично изображены предлагаемый способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления в цикле остановке на набор воды в приемные амбары.

Способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении реализуют при наличии возможности откачки пластовой воды из бурящейся скважины, он включает циклический процесс бурения с остановками на набор воды в приемные амбары и реализуется следующим образом.

Производят бурение скважины 1 (см. фиг. 1) под кондуктор (на фиг. 1 и 2 не показано) с применением бурильного инструмента 2 (см. фиг. 1) с долотом 3 с промывкой водой, которую подают из приемных амбаров 4 в интервал бурения через бурильный инструмент 2 и долото 3.

Бурение скважины 1 под кондуктор производят до вскрытия интервала зоны катастрофического поглощения 5 и израсходования воды в приемных амбарах 4, в результате чего достигается цикл остановки на набор воды в приемные амбары 4.

В цикле остановки на набор воды извлекают из скважины 1 бурильный инструмент 2 с долотом 3. В скважину 1 (см. фиг. 2) в интервал зоны катастрофического поглощения 5 на колонне технологических труб 6 спускают насос 7 и устанавливают его на 10-20 м ниже установившегося уровня 8 пластовой воды в скважине 1.

В качестве колонны технологических труб 6 используют, например, бурильную колонну труб, используемую в составе бурильного инструмента 2 при бурении скважины 1 с целью исключения завоза труб другого типоразмера.

В качестве насоса 7 используют любой известный насос, например электроцентробежный. Размещение насоса 7 в составе колонны технологических труб 6 на 10-20 м ниже установившегося уровня 8 пластовой воды в скважине позволяет обеспечить полное заполнение приемных амбаров 4 пластовой водой при работе насоса 7.

На устье скважины 1 обвязывают верхний конец колонны технологических труб 6 с приемными амбарами 4, например, через манифольд 9. Запускают насос 7 и производят набор пластовой воды из скважины 1 в приемные амбары 4. После заполнения приемных амбаров 4 пластовой водой отключают насос 7 и извлекают колонну технологических труб 6 с насосом 7 из скважины 1. Спускают бурильный инструмент 2 с долотом 3 (см. фиг. 1) и гидравлически обвязывают верхний конец бурильного инструмента 2 с приемными амбарами 4.

Продолжают бурение в интервале зоны катастрофического поглощения 5 с промывкой пластовой водой из приемных амбаров 4 до израсходования пластовой воды в приемных амбарах 4, например, при бурении интервала зоны катастрофического поглощения 5 углубляют скважину под кондуктор на 12 м.

После чего вышеописанный цикл остановки на набор пластовой воды в приемные амбары 4 и бурения повторяют, начиная с излечения из скважины 1 бурильного инструмента 2 с долотом 3.

Исключается доставка воды автотранспортом из ближайшего водоема, при этом за счет использования пластовой воды, добываемой из бурящейся скважины 1 с помощью насоса 7, сокращаются затраты времени на заполнение водой приемных амбаров 4, а также снижается стоимость реализации способа, так как исключаются затраты на автотранспорт для периодической доставки воды из водоема в приемные амбары 4.

Устройство для бурения скважины 1 под кондуктор при катастрофическом поглощении содержит бурильный инструмент 2 с долотом 3 (см. фиг. 1) для циклического бурения с остановкой на набор воды в приемные амбары 4.

Устройство в интервале зоны катастрофического поглощения 5 в циклах остановки на набор воды оснащают колонной технологических труб 6 (см. фиг. 2) с насосом 7 для откачки пластовой воды из скважины в приемные амбары 4.

Устройство позволяет откачивать пластовую воду из интервала зоны катастрофического поглощения 5 в приемные амбары 4 в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор, что снижает финансовые и материальные затраты.

Предлагаемый способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления позволяют:

- во-первых, сократить длительность и снизить стоимость реализации способа без потери эффективности его осуществления;

- во-вторых, производить откачку пластовой воды из интервала катастрофического поглощения бурового раствора скважины в циркуляционную систему в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор;

- в-третьих, не требует дополнительного оборудования, кроме насоса с кабелем, т.к. используются бурильные трубы, квадрат или ВСП и монифольд.

1. Способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении, включающий циклический процесс бурения скважины бурильным инструментом с долотом под кондуктор с промывкой водой без циркуляции с остановками на набор воды в приемные амбары, отличающийся тем, что в циклах остановки на набор воды извлекают из скважины бурильный инструмент с долотом, в скважину в интервал зоны катастрофического поглощения на колонне технологических труб спускают насос и устанавливают его на 10-20 м ниже установившегося уровня пластовой жидкости в скважине, на устье скважины обвязывают верхний конец колонны технологических труб с приемными амбарами, запускают насос и производят набор пластовой воды в приемные амбары из скважины, после заполнения приемных амбаров пластовой водой отключают насос и извлекают колонну технологических труб с насосом из скважины, спускают бурильный инструмент с долотом и обвязывают верхний конец бурильного инструмента с приемными амбарами, продолжают бурение в интервале зоны катастрофического поглощения с промывкой пластовой водой до израсходования воды в приемных амбарах, после чего вышеописанный цикл остановки на набор пластовой воды в приемные амбары и бурения повторяют, начиная с извлечения из скважины бурильного инструмента с долотом.

2. Устройство для бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении, содержащее бурильный инструмент с долотом для циклического бурения с остановками на набор воды в приемные амбары, отличающееся тем, что устройство в интервале зоны катастрофического поглощения в циклах остановки на набор воды оснащают колонной технологических труб с насосом для откачки пластовой воды из скважины в приемные амбары.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для промывки горизонтальных скважин с открытым стволом. Устройство содержит корпус с отводящим и подводящим каналами, выполненными тангенциальными, насадку в отводящем канале, установленный с возможностью свободного вращения в корпусе центрированный ротор с чередующимися пазами и выступами, взаимодействующий с потоком жидкости.

Изобретение относится к ремонту горизонтальных скважин и может быть использовано для восстановления проходимости открытого горизонтального ствола скважины после обвала породы.

Группа изобретений относится к операциям нагнетания жидкостей с поверхности скважины в ее ствол при высоких давлениях, таким как, например, гидравлический разрыв пласта, включающий разделение жидкости на чистый поток, содержащий минимальное количество твердых материалов, и грязный поток, содержащий твердый материал в жидком носителе.
Способ изоляции зоны поглощения при бурении скважины включает спуск в скважину компоновки, содержащей пакер и бурильные трубы, посадку пакера, продавливание под пакер изолирующих материалов, проведение технологической выдержки для схватывания цемента, срыв пакера, контроль изоляции, подъем компоновки из скважины, разбуривание цементного моста и продолжение бурения скважины.

Насос предназначен для промывки скважин. Насос содержит конусообразный корпус, внутри которого параллельно расположены канал подвода активной жидкостной среды и активное сопло, сопряженное через боковой паз с камерой смешения, соединенной с трубопроводом отвода смеси сред, при этом внизу конусообразного корпуса установлена функциональная насадка, выполненная в виде цилиндрического корпуса насадок, горизонтально разделенного на две части, при этом верхняя часть непосредственно примыкает к конусообразному корпусу и через наклонные патрубки разных диаметров соединена с активным соплом и каналом подвода активной жидкостной среды, а нижняя часть, равная основному диаметру конусообразного корпуса, содержит по четыре радиальные насадки, расположенные по периметру, и одну насадку, расположенную по оси функциональной вставки.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при бурении скважины. Способ включает вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой, в зоне поглощения промывочной жидкости перевод подачи жидкости в затрубное пространство над забойным двигателем через переводник путем его активации.

Группа изобретений относится к устройству и способу бурения с непрерывным вращением бура и с непрерывной подачей бурового раствора. Устройство для буровой установки, которая содержит первую буровую машину с верхним приводом, установленную с возможностью вертикального перемещения вдоль направляющей, и вторую буровую машину, установленную между первой буровой машиной и скважиной с возможностью вертикального перемещения вдоль направляющей независимо от первой буровой машины с верхним приводом и снабженную поворотным столом, способным выдерживать вес бурильной колонны, приводом вращения, обеспечивающим непрерывное вращение бурильной колонны, и жидкостной камерой, способной обеспечивать жидкостное соединение между концом бурильной колонны и блоком подачи бурового раствора, при этом жидкостная камера снабжена отверстиями для бурильной колонны, содержащими устройства, которые могут закрывать отверстия для бурильной колонны с обеспечением непроницаемости для жидкости.

Изобретение относится к строительству и переработке (обезвреживанию) отходов бурения совместно со вторичными отходами термической утилизации нефтешламов золошлаковыми смесями, с получением дорожно-строительных композиционных материалов.

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.
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.

Изобретение относится к ремонту горизонтальных скважин и может быть использовано для восстановления проходимости открытого горизонтального ствола скважины после обвала породы. На устье скважины с горизонтальным стволом собирают компоновку низа бурильной колонны, состоящую снизу вверх из долота, правого патрубка, калибратора, обратного клапана, пропускающего снизу вверх, спускают в скважину компоновку низа на конце колонны бурильных труб до начала интервала открытого горизонтального ствола, создают циркуляцию промывочной жидкости обратной промывкой с расходом 8 л/с и одновременным перемещением колонны бурильных труб со скоростью не более 0,2 м/с относительно ствола скважины с выходом промывочной жидкости по колонне бурильных труб на устье скважины. Перед наращиванием каждой бурильной трубы производят промывку в полуторакратном объеме колонны бурильных труб с расхаживанием компоновки на длину бурильной трубы. В процессе обратной промывки обратный клапан открывается, и шлам из ствола скважины перетекает внутрь колонны бурильных труб выше обратного клапана. При прекращении выхода промывочной жидкости по колонне бурильных труб на устье скважины поднимают колонну труб из скважины, при этом обратный клапан закрывается. По мере подъема колонны труб из скважины производят их очистку от шлама в желобную емкость. Повторяют вышеописанные операции, начиная со сборки компоновки низа бурильной колонны и заканчивая очисткой труб бурильной колонны от шлама, необходимое количество раз до достижения заданного забоя скважины. Повышается надежность и эффективность восстановления проходимости ствола скважины. 3 ил.

Группа изобретений относится к горной промышленности, а именно к очистке ствола скважины при бурении, преимущественно ее горизонтальных участков. При осуществлении способа в процессе бурения движение потока промывочной жидкости в затрубном пространстве создают путем «активации его винтового движения», посредством энергии вращения трубы. При этом профилактику выпадения шлама и вынос его частиц в верхнюю часть сечения затрубного пространства осуществляют действием центробежной силы «активированного винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве». Наружная поверхность трубы для осуществления способа выполнена винтовой с тремя «активаторами винтового движения, технологически выполненными заодно с ее телом, в виде расположенных с одинаковыми угловыми интервалами по ее наружной поверхности, в поперечном сечении в форме полукруглых профилей, каждый из которых при вершине выполнен в виде «винтового опорного пояса», с опорным профилем, совмещаемым с профилем нижней стенки горизонтальных участков ствола скважины. При этом величину радиуса полукруглого профиля «активатора винтового движения потока промывочной жидкости в затрубном пространстве» соответствующей трубы определяют по расчетной формуле. Повышается эффективность очистки ствола скважины. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к строительству скважин и может найти применение при бурении скважины через зоны поглощения промывочной жидкости. Техническим результатом является изоляция широкого интервала поглощения. При строительстве скважины бурят скважину со вскрытием интервала поглощения. Способ изоляции зоны поглощения включает спуск в скважину колонны бурильных труб с открытым концом, не доходя до забоя, промывку забоя, перекрытие затрубного пространства. В колонну бурильных труб заливают глинистый раствор плотностью 1,12-1,16 г/см3 с наполнителем в виде улюка и кордного волокна 10-30% от объема раствора, буферную жидкость, гельцемента в виде смеси цемента с 7-9% глинопорошка, затворенного на технической воде с добавлением 1,5-2,5% хлорида кальция, и техническую воду. Открывают затрубное пространство. По колонне бурильных труб производят заливку технической воды частично с вращением и частично с расхаживанием колонны бурильных труб. При этом не допускают погружения колонны бурильных труб ниже начально установленной глубины конца. Поднимают колонну бурильных труб на глубину выше уровня залитых объемов и вымывают остатки цементного раствора из колонны бурильных труб. Закрывают затрубное пространство. По колонне бурильных труб продавливают техническую воду. Проводят технологическую выдержку для схватывания и твердения цемента. Спускают открытый конец колонны бурильных труб и нащупывают голову цементного моста. Повторяют операции на новой глубине столько раз, сколько достаточно для создания общего цементного моста не менее интервала зоны поглощения. Поднимают из скважины колонну бурильных труб. Разбуривают цементный мост, добуривают скважину до проектной глубины, обсаживают и цементируют затрубное пространство.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для очистки ствола наклонно направленных скважин. Устройство содержит лопастные центраторы, установленные между соединениями бурильных труб на расстоянии 25-50 метров друг от друга. Каждый лопастной центратор состоит из цилиндрического корпуса с концевыми резьбовыми соединениями, лопастей и щеток. Передняя поверхность лопастей выполнена черпаковидной формы. Щетки представляют собой ряд металлических щетин, собранных в пучки и жестко закрепленных на корпусе лопастного центратора, например, путем зачеканивания. Щетки по высоте выступают над лопастями. Щетки установлены за боковой поверхностью каждой лопасти. Повышается качество очистки скважины, предупреждаются осложнения в процессе бурения. 3 ил.
Наверх