Устройство для вскрытия продуктивного пласта

 

Союз Советсиик

Социапистичвсиик

Респубпии

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВХДЕТЕЛЬСТВУ

909109 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)3a a e o 05.05.80 (21) 2g42)08/22-03 с присоелинением заявки рв (23)Приоритет

Опубликовано 28. 02. 82. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 02,03.82 (51)М. Кл.

Е 21 В 21/00

Гасударственный комитет яа лелем изобретеиий и открытий (53) ДК 622. 243;. 114 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М. A. Бабец и Н. Д. Нечаев

Т С,РС:, f

Белорусский научно-исследовательский геологоразведо институт управления геологии при Совете Министров

Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЯЯ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНОГО

ПЛАСТА

Изобретение относится к бурению нефтяных, а также гидрогеологических скважин и может быть использовано при вскрытии продуктивного пласта.

Известны способы вскрытия продуктивного пласта путем бурения пилотскважины, с целью определения интервала залегания, а также механических и фильтрационных свойств породы, слагающей продуктивный пласт, и последующего расширения пилот-скважины в ин10 тервале пласта с промывкой скважины жидким агентом (например, водой, нефтью), подаваемым с поверхности по бурильным трубам или эатрубному пространству P7 .

Однако эти способы недостаточно эффективны, поскольку жидкий агент, подаваемый с поверхности, частично поступает в пласт, кольматируя его

20 выбуренным шламом.

Известны устройства для вскрытия продуктивного пласта бурением со снижением гидростатического давления на забой скважины путем использования пакера, раэобщающего эатрубное йространство скважины (2).

Однако эти устройства и способы не обеспечивают процесса бурения с помощью расширителя на подходе к продуктивному пласту и при внедрении устройства в кровлю пласта, так как поток пластового агента поступает в бурильные трубы, не попадая на забой, разрушаемый расширителем.

Известно также устройство для вскрытия продуктивного пласта, содержащее корпус с осевым каналом и промывочными окнами, пакер и скользящую втулку, установленную с воэможностью перемещения в осевом канале корпуса 31.

Данное устройство позволяет производить расширение скважины эа счет обрушения стенок и удаления продуктов разрушения потоком пластового агента. Однако оно не позволяет производить расширение скважины в проl 3 909109 дуктивных пластах малой мощности и сложенных крепкими породами.

Цель изобретения - обеспечение вскрытия продуктивного пласта малой мощности, сложенного крепкими порода- ми, с местной промывкой пластовым флюидом.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено расширителем, установленным в нижней части корпу- !0 са, и полым распределительным штоком, жестко связанным верхней частью со скользящей втулкой, а корпус выполнен с цилиндрической камерой, расположенной выше промывочных окон и сообщающейся с осевым каналом, причем диамето цилиндрической камеры больше наружного диаметра скользящей втулки, а канал распределительного штока перекрыт в нижней части клапаном. 20

На фиг. 1 изображено устройство для бурения пилот-скважины в продуктивном пласте; на фиг. 2 - устройство при внедрении в кровлю; на фиг.3то же, при дохождении до подошвы пласта.

Устройство содержит корпус 1 с осевым каналом 2, установленный на бурильных трубах 3 с помощью винтового соединения. К корпусу 1 крепит- 30 ся пакер 4 для перекрытия затрубного пространства скважины и шарошечный расширитель 5. Осевой канал 2 сообщается с затрубным пространством через промывочные окна 6 и с пространством з внутри бурильных труб — через камеру 7. B осевом канале 2 перемещается скользящая втлука 8, имеющая диаметр меньше, чем диаметр камеры 7, связанная с распределительным штоком 9, и 40 жестко закреплена втулка 10, перекрывающая зазор между корпусом 1 устройства и штоком 9. В распределительном штоке 9 имеетс я осевой канал, перекрытый клапаном 11.

Вскрытие пласта производится в следующей последовательности.

Определяется интервал залегания пласта, механические и фильтрационные свойства породы, слагающей пласт, пу- SO тем бурения опережающей пилот"скважины с отбором керна (фиг. 1) одним из известных устройств, содержащих колонковый снаряд и расширитель, спускаемые в скважину на бурильных трубах. ы

Перед спуском устройства в скважину распределительный шток 9 устанавливается в крайнее нижнее положение.

При постановке расширителя 5 на забой распределительный шток нижним концом заходит в пилот-скважину. Затем, понижая гидростати ческое давление во внутритрубном пространстве (например, эрлифтом), вызывают приток на забой скважины пластового агента, при этом пакер 4 препятствует попаданию на забой промывочного агента из ствола скважины. Дальнейшее бурение осуществляют с промывкой забоя пластовым агентом путем его откачивания эрлийтом или за счет использования избыточного пластового давления. Поток жидкости из пласта поступает в зазор между распределительным штоком 9 и стенками пилот-скважины, затем он омывает шарошечные элементы расширителя 5 и, захватывая образующийся при бурении шлам, выносит его по кольцевому пространству между, корпусом 1 устройства и стенками скважины через промывочные окна 6 во внутритрубное пространство и далее на поверхность. (lo мере расширения скважины в интервале пласта распределительный шток доходит до забоя пилот-скважины и упирается в него. При этом разрушается клапан 11 и часть потока жидкости из

1ласта направляется к забою пилотскважины и далее по осевым каналам распределительного штока 9 и корпуса 1 устройства во внутритрубное пространство. Дальнейшая углубка забоя вызывает перемещение распределительного штока 9 и связанной с ним скользящей втулки по осевому каналу в корпусе устройства вверх. При этом происходит постепенное перекрывание ripoмывочных окон 6, вплоть до полного переключения, при дохождении шарошечного долота до подошвы пласта, потока жидкости из пласта на движение по направлению к забою пилот-скважины и далее по бурильным трубам на поверхность. Тем самым обеспечивается нормальная работа расширителя 5 и оптимальный режим удаления образующегося при бурении шлама независимо от положения расширителя относительно разбуриваемого пласта. Далее углубка забоя приводит к смещению скользящей втулки 8 в камеру 7, при этом снова открывается доступ поступлению пластового агента через промывочные окна во внутритрубное пространство, что позволяет произвести опробование плас5 909 та без применения дополнительных устройств

Предлагаемое устройство для вскрытия продуктивного пласта по сравнению с существующими позволяет вскрывать продуктивные пласты малой мощности, сложенные крепкими породами, с местной промывкой скважины потоком жидкого а гент а, поступающе го и з пласта, что способствует эФфективному 10 удалению шлама из скважины и сохранению естественной проницаемости пласта.

Формула изобретения

Устройство для вскрытия продуктивного пласта, содержащее корпус с осевым каналом и промывочными окнами, 2О пакер и скользящую втулку, установленную с возможностью перемещения в осевом канале корпуса, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения вскрытия продуктивного плас- р5 та малой мощности, сложенного креп109 6 кими породами, с местной промывкой пластовым флюидом, оно снабжено рас" шири телем, установленным в нйжней части корпуса, и полым распределительным штоком, жестко связанным верхней частью со скользящей втулкой, а корпус выполнен с цилиндрической камерой, расположенной выше промы" вочных окон и сообщающейся с осевым каналом, причем диаметр цилиндрической камеры больше наружного диаметра скользящей втулки, а канал распределите iьного штока перекрыт в нижней части клапаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Онбириенко M. Г. Бурение и оборудование гидрогеологических скважин.

И., "Иедра", 1978, с. 73-76 °

2. Ясашин А.M. Вскрытие, опробование и испытание пластов. И., "Недра", 1979, с. 30-32.

3. Справочник по бурению скважин на воду. M., Недра", 1979, с.509510, прототип).

10

Составитель В. Никулин

Редактор M. Ткач Техреду М. Надь Корректор Л. Бокшан

Заказ 797/ 13 Тирах< Ь24 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯ Москоа Ж-35 Ра вская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Умгород, ул. Проектная,