Способ промывки скважин от осадка

 

CoIo3 Советсннк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.08.81 (21) 3333825/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

{5l }NL. Кл.

Е 21. В 21/00

9Ьеудерстаанэй комитет

СССР ао аелаи нзебретений н открытия

Опубликовано 15.01.83. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 15.01.83

{ 53 } УД К 622.243. .133 (088.8) (72) Авторы изобретения

Р. Ж. Вахитов и 3. М. Шахмаев

/.

Башкирский государственный научно-исследовательекий и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОМЫВКИ СКВАЖИН ОТ ОСАИКА

Изобретение относится к бурению, а именно, к способам промывки скважин.

Одним из сложных случаев осложнения при бурении скважин является образование в стволе скважины каверн большого диаметра. Вследствие значительного увеличения диаметра ство- . ла скважины и резкого падения скорости восходящего потока из кавернозной части шлам не вымывается, происходит обильное шламонакопление и по этой причине не удается вскрыть кавернозный участок на полную мощность для его изоляции. Удаление шлама из призабойной эоны в условиях кавернообразования представляет сложную техническую и технологическую задачу. !

Известен способ бурения скважин с донолнительным измельчением частиц выбуренной породы для повышения эффективности выноса их на дневную поверхность (1).

Однако при применении этого способа не достигается эффективная очистка призабойной зоны от шлама, особенно вкавернознойчасти, требуется установка дополнительных устройств и задалживается много дополнительного времени.

Известен также способ промывки скважин от осадка с использованием шламоуловителя. Способ заключается в том, что в полость бурильных труб, заполненную промывочной жидкостью, закачивают облегченный агент, создают перепад давления между внутритрубным и эатрубным пространствами с последующим его снятием, причем облегченный агент продавливают промывочной жидкостью, которую после снятия давления направляют в затрубное пространство (2).

Основными недостатками известного способа промывки скважины от осадка являются малая эффективность способа в условиях обильного шламонакопителя, необходимость использования забойных шламоуловителей, что усложняет компановку низа бурильного инструмента, вызывает в определенных условиях аварийные ситуации, требует производства дополнительных спуско-подъемных операций.

989033 а

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ промывки скважины от осадка путем прокачивания в скважину через бурильную колонну основного агента, который вытесняют в затрубное пространство и компенсационную емкость облегченным промывочным агентом, при заполнении облегченным промывочным агентом объема бурильных труб создается разность давлений между внутритрубным и эатрубным пространствами, облегченный промывочный агент прокачивают до выхода в затрубное пространство выше продуктивного горизонта, после чего снимают противодавление сообщением полости бурильной колонны с атмосферой. Между основным и облегченным промы. вочными агентами эакачивают разделяющий промывочный агент, а в качестве облегченного агента используют пластовую жидкость (3

Недостатком данного способа удаления шлама из призабойной зоны является значительное усложнение компоновки низа бурильного инструмента вследствие необходимости использования наружного и внутреннего шламоуловителей. Кроме того, облегченный промывочный агент (в даниом случае пластовая вода) не является эффективным шламоносителем, особенно в условиях обильного шламонакопления в каверзной части ствола скважины, Целью изобретения является повышение эффективности промывки скважины при наличии каверн в призабойной зоне ствола скважины.

Поставленная цель достигается тем, что согласно изобретению в качестве разделяющего агента используют вязко-пластическую жидкость с предельным статическим напряжением сдвига не ниже 500 мг/см, которую прокачивают в кавернозную зону в объеме, равном объему: кавернозной зоны, после сообщения полости бурильной колонны с атмосферой бурильную колонну приподнимают под кавернозной зоной и создают циркуляцию основного промывочного агента по прямой схеме циркуляции.

Способ осуществляют следующим образом.

После спуска в скважину бурильной колон ны с породораэрушающим инструментом с широким промывочным отверстием до шламовой пробки создается циркуляция основного промывочного агента, и при вращении колонны бурильных труб породоразрушающий инструмент углубляется в шламовую пробу до забоя или на длину ведущей трубы. Затем в полость бурильной колонны эакачивают вязко-пластичную жидкость, например глинистый, полимерный раствор, в объеме, равным объему ствола скважины в каверзной зоне и со статическим напряжением сцвф

55 компрессорной установкой 3. Породоразрушающий инструмент 4 после создания циркуляции основного промывочного агента (например, обычного глинистого или полимерного га не нцже 500 мг/см . Вязко-пластичнчю жидкость в кавернозную зону продавливаю, порцией облегченного промывочного агента (воздух, аэрчрованная жидкость), которую, в свою очередь, продавливают основным промывочным агентом, но без выхода облегченного промывочного агента в затрубное пространство. Таким образом, создают расчетный перепад давления между затрубным и внутри10 трубным пространствами. После того, как выкидная линия бурового насоса переключается на закачку основного промывочного агента в затрубное пространство через устье- вую арматуру, полость бурильной колонны

15 резко сообщают с атмосферой, вызывая импульсный обратный переток жидкости иэ затрубного пространства в полость бурильной колонны.

1 При реализации созданного перепада давле20 ния между затрубным и внутритрубным пространствами высокоскоростной турбулентный лоток вязко-пластичной жидкости захватывает, взвешивает и увлекает весь шлам из кавернозной зоны через промывочное отверстие

25 породоразрушающего инструмента в полость бурильной колонны.

Затем бурильный инструмент приподнимают несколько выше каверноэной зоны, создают циркуляцию основного промывочного

З0 агента, и порция вязко-пластичной жидкости с взвешенными частицами шлама вымывается иэ полости бурильной колонны через затрубное пространство на дневную поверхность по прямой схеме циркуляции.

Закачка вязко-пластичной жидкости обеспе35 чивает лучшую вымывающую способность ка. верн от осадка. Вязко-пластичная жидкость удерживает частицы шлама во взвешенном состоянии, предотвращает образование шламовои пробки в полости бурильной колонны и потерю циркуляции за время подъема колонны над кавернозной зоной, включения бурового насоса и создания циркуляции основного промывочного агента.

При большой мощности кавернозной зоны операцию повторяют. После этого сразу может быть продолжено бурение с целью вскры- . тия кавернозного участка на полную мощность или же произведена закачка тампонажного раствора в кавернозную зону для ее изоляции.

50 . с

На чертеже представлена схема реализации способа.

Для производства работ манифольдную линию 1 буровой установки цополнительно обвязывают с цементировочным агентом 2 и

3 6 что в полости бурильных труб диаметром

127 мм занимает расстояние около 100 м.

Затем бурильный инструмент нриподнимают над кавернозной зоной, включают буро, вой насос и по прямой схеме циркуляции вязко-пластичная жидкость со шламом из полости бурильной колонны через затрубное пространство вымывается на дневную поверхность.

Преимуществом предложенного способа, является то, что повышается эффективность промывки скважины от осадка, особенно при наличии кавернозной зоны в стволе скважины; исключается использование сложной системы наружных и внутренних шламоуловителей, производство дополнительных спуско-подъемных операций и в значительной степени сокращается время на ликвидацию данного вида осложнений; повышается скорость проводки скважины, исключаются аварийные ситуации.

Способ промывки скважин от осадка, включающий прокачивание в скважину через бурильную колонну основного, разделяющего и облегченного промывочных агентов, создание перепада давления между затрубным и внутритрубным пространствами с последующим его снятием сообщением полости бурильной колонны с атмосферой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности промывки скважины от осадка при наличии каверн в призабойной зоне ствола скважины, в качестве разделяющего агента используют вязко-пластичную жидкость с предельным статическим напряжением сдвига не ниже 500 мг/ем, которую прокачивают в кавернозную.зону в объеме, равном объему кавернозной эоны, после сообщения полости бурильной колонны c,àòìoñôåðoé бурильную колонну прйподнимают над кавернозной зоной и создают циркуляцию основного промывочного агента по прямой схеме циркуляции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 362127, кл. Е 21 В 21/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР У 287860, кл. Е 2! В 21/00, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР N 646029, кл. Е 21 В 21/00, 1977 (прототип).

5 98903 раствора) б буровым насосом 5 углубляют в шламовую пробку 7. Цементировочным агрегатом в полость бурильной колонны нагнетают вяэколластичную жидкость с предельным статическим напряжением сдвига не ниже S

500 мг/см объемом 0,5 м (глинистый раствор, полимерный раствор и т.д.), если предположить, что объем кавернозной зоны равен

05 мэ

Для удержания наиболее крупных частиц 10 выбуренной породы во взвешенном состоянии в большинстве случаев достаточным является предельное статическое напряжение сдвига бурового раствора, равное 100

150 мг/ем после 10 мин стояния раствора. ts

Однако значение 9 вязко-пластичной жидкости для вымывания шлама нз кавернозной 30ны определяется не максимальным размером (диаметром) частиц выбуренной породы, а размерами частиц обвалившихся пород- в э0 каверноэной зоне. Для расчета Я максимальный размер (диаметр) обвалившейся частицы породы может быть принят d = 40 мм, поскольку при осуществлении данного способа промывки скважины частицы с большим диаметром не проходят через промывочное отверстие долота и они могут быть встречены крайне редко. По крайней мере при углублении породоразрушающего инструмента а шламовую пробку крупные обвалившне 30 ся частицы породы неизбежно размалываются.

К концу закачки порции (0,5 м ) вяэкопластичной жидкости подключают комнрессорную установку и закачнвают в бурильные трубы облегченный промывочный агент 8

35 (воздух, аэрированная жидкость пена). При заполнении бурильной колонны облегченной промывочной жидкостью создается перепад давления между затрубным и внутритрубным пространствами.

Поскольку заканчивается 0,5 м вязкопластиыой жидкости и вкавернозной эоненаходится 0,5 мэ шлама, расчетное количество облегченного промывочного агента должно быть таким чтобы. объем его воздушного комФ

45 понента, приведенного к нормальным условиям, был равен 1 м .

Облегченный промывочньш агент, в свою очередь, продавливается основным промывочным агентом (обычньпя глинистым раствором) 9 до породоразрушающего инструмента.

Далее полость бурильной колонны сообщается с атмосферой и в ее полость поступает вязко-пластичная .жидкость с взвешенными частицами шлама с общим объемом 1 ма, Фо рм ула изобретения

989033

Составитель В. Никулин

Техред Т.Маточка

Корректор М. Шароши

Редактор Л. Повхан

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11041/42 Тираж 601

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5