Способ соединения скважин в пластах растворимых пород

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 180280 (21) 2886029/22-03 ()876968

Союз Советских

Социалистических

Республик (51)М. Кл.з с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

Е 21 В 43/28

Государственный комитет

СССР но делам изобретений л открытий (53) УДК 622.277 (088.8) Опубликовано 301081. бюллетень Н9 40

Дата опубликования описания 30.1081 (72) Авторы изобретения

А.Г.Поздняков и И.Н.Сидоров

Всесоюзный научно-исследовательский институ использования газов в народном хозяйстве и подземного хранения ЯИ@ти"р †=--„ нефтепродуктов и сжиженных газов (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ СКВАЖИН В ПЛАСТАХ РАСТВОРИМЫХ

ПОРОД

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при создании подземных емкостей галерейного типа в растворимых формациях, а также .при добыче минеральных солей растворением.

Известен способ соединения скважин в пластах растворимых пород, включающий бурение скважин, их сбойку путем создания трещины гидроразрыва и последующее образование соединительной полости путем нагнетания в указанные трещины растворителя(1 ).

Известен также способ соединения скважин в пластах растворимых пород, преимущественно каменной соли, включающий бурение вертикальной скважины, оборудованной обсадной и рабочей колоннами, и направленной скважины, имеющей горизонтальный участок ство- >Я ла, подведение забоя горизонтального участка ствола к призабойной зоне вертикальной. скважины, создание из ствола вертикальной скважины в направлении горизонтального участка направленной скважины канала и образование в целике между горизонтальным участком направленной скважины и стволом вертикальной скважины соединительной полости путем.закачки в одну из сква- ЗО жин растворителя с периодическим п вышением давления в одной из сква-: жин (2).

Недостатком известных способов является то, что для создания сбоеч ного канала в них используется гидроразрыв пласта, при котором иэ-эа необходимости применения высоких давлений может быть нарушена герметичность скважин.

Кроме того, создание соединительной полости требует больших затрат времени, так как процесс ее образования неуправляем и для сбойки скважин необходимо образоватьполость больших размеров.

Цель изобретения — сник(ение времени соединения скважин путем уменьшения размеров образуемой полости, а также устранение возможности разгерметизации затрубного пространства скважин.

Поставленная цель достигается тем, что канал в направлении горизонтального участка направленной скважины создают путем бурения шпура, а соединительной полости прида. с форму круговой выработки, ориентированной в вертикальной плоскости, путем воз-. действия на массив радиально направ876968 ленным потоком растворителя, формируемым посредством насадки, установленной на конце рабочей колонны труб, размещенной на забое указанного шпура.

Кроме того, шпур бурят под углом

50-60О к горизонтальному участку направленной скважины.

На фиг. 1 изображены соединяемые скважины, вертикальный разрез, на фиг.2 — разрез А-A на фиг.1.

Способ осуществляют следующим образом.

Производят бурение вертикальной 1 и направленной 2 скважин на заданном расстоянии друг от друга. Проходку вертикальной скважины осуществляют с з*глублением на 1-2 м в подошву соляного пласта 3.

Направленную скважину проходят таким образом, чтобы ее нижняя криволинейная часть заканчивалась вблизи подошвы соляного пласта 3 и была направлена в сторону ствола вертикальной скважины 1. Обе скважины закрепляются обсадными колоннами 4, заглубленными в кровлю соляного пласта 3.

По окончании проходки и крепления скважины обсадными колоннами 4 иэ ствола направленной скважины 2 проходят дополнительный горизонтальный участок 5 вдоль подошвы соляного пласта 3. Бурение дополнительного участка ведут до тех пор, пока его забой не достигает эоны ствола вертикальной скважины 1. По завершении проходки дополнительного горизонтального участка 5 направленной скважины. 2 известными геофизическими методами определяется фактическое местоположение горизонтального участка относИтельно ствола вертикальной скважины 1.

Для соединения призабойной зоны вертикальной скважины 1 с призабой ной зоной горизонтального участка 5 направленной скважины 2 из ствола вертикальной скважины к месту расположения горизонтального ствола проходят боковой горизонтальный шпур б, например диаметром до 100 мм, под углом 50-60 к оси горизонтального участка 5 направленной скважины 2.

Длину проходимого шнура б принимают равной расчетному расстоянию от ствола вертикальной скважины 1 до дополнительного горизонтального участка 5 направленной скважины 2, которое устанавливается по данным замеров аэимутального отклонения укаэанного участка направленной скважины 2 от ствола вертикальной скважины 1 в процессе проходки.

Проходку горизонтального шпура 6 осуществляют с применением известных устройстн для механического бурения боковых ответвлений из вертикального ствола скнажины с малым радиусом кривизны, например до

3S

55 бО

3 м, в которых породоразрушающий наконечник через секцию 7 гибких металлических труб соединен с бурильной колонной 8.

Спуск устройств для бурения боковых ответвлений к месту забуривания шпура и удержания их н заданном направлении во нремя забуривания и в процессе проходки шпура 6 осущестнляют посредством направляющего аппарата 9, укрепленного на конце рабочей колонны 10 насосно-компрессорных труб.

После спуска в скважину до глубины забуривания шпура направляющий anпарат 9 посредством измерительных приборов ориентируют по азимуту забуривания шпура б и затем жестко закрепляют на устье скважины.

После эаглубления шпура 6 на задан. ную длину породораэрушающий наконечник устройства для бокового бурения заменяют неподвижной или вращающейся насадкой для радиально направленной подачи растворителя, посредством которой в призабойной зоне пробуренного шпура производят размыв вертикальной круговой полости 11 с подачей растворителя (пресной воды) через колонну 8 бурильных труб и секцию 7 гибких металлических труб.

Отвод образующегося рассола осуществляют через отверстия направляющего аппарата 9 и кольцевой зазор между бурильной колонной 8 и колонной 10 насосно-компрессорных труб.

В процессе создания круговой полости периодически производят увеличение давления в стволе вертикальной скважины до величины, не.превышающей минимально необходимой величины давления гидрораэрыва соляного массива у башмака обсадной колонны этой скважины.

Процесс образования вертикальной круговой полости ведут до возникновения устойчивой гидродинамической связи между соединяемыми скважинами, характеризующейся равномерным изли-. вом соляного раствора иэ ствола направленной скнажины при перекрытии рассолоотводящей линии вертикальной скважины.

Предлагаемый способ позволяет обеспечить ликвидацию образования в месте соединения забоя вертикальной скважины с забоем горизонтального ствола направленной скважины полостей большого объема, неопределенных размеров и формы, оказывающих отрицательное влияние на формообразование емкости, например галерейного типа, н процессе ее создания, устранение опасности разгерметизации затрубного пространства соединяемых скважин за счет резкого сокращения потребных давлений для развития в целике соли, разделяющем скважины, трещин гидрораэрыва, значительное уменьшение затрат времени на соеди876968 формула изобретения

Pu Z

ВНИИПИ Заказ 9544/45 . Тираж 630 Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 нение скважин за счет снижения обье ма работ по размыву соединительной полости в целике между скважи- . нами.

1. Способ соединения скважин в пластах растворимых пород, преимущественно каменной соли, включающий бурение вертикальной скважины, обо- 10 рудованной обсадной и рабочей колоннами, и направленной скважины, имеющей горизонтальный участок ствола, подведение забоя горизонтального участка ствола к призабойной зоне вер-35 тикальной скважины, создание из ствола вертикальной скважины в направлении горизонтального участка направленной скважины канала и образование в целине между горизонтальным участком направленной скважины и стволом вертикальной скважины соединительной полости путем закачки в одну из скважин растворителя с периодическим повышением давления в одной из скважин, отличающийся тем,что, с целью снижения времени соединения скважин путем уменьшения размеров образуемой полости, а также устранения возможности разгерметизации затрубного пространства скважин, канал в направлении горизонтального участка направленной скважины создают путем бурения шпура, а соединительной полости придают форму круговой выработки, ориентированной в вертикальной плоскости, путем воздействия на массив радиально-направленным потоком растворителя, формируемым посредством насадки, установленной на конце рабочей колонны труб, размещенной на забое указанного шпура.

2. Способ по п.1, о .т л и ч а юшийся тем, что шпур бурят под углом 50-60о к горизонтальному участку направленной скважины. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2847202, кл. 299-4, опублик. 1958.

2. Патент США Р 3941422,кл.299-4, опублик. 1976 (прототип).