Способ разработки нефтяной залежи и устройство для его осуществления

(51) 21 43/16 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ тикальной плоскости, открытые радиальные стволы проводят многоярусно в виде перфорационных каналов, нисходящих в сторону вертикальной скважины, радиально отходящих от вертикальной скважины в каждом ярусе и направленных в длину и ширину продуктивного пласта. А в устройстве для разработки нефтяной залежи, включающем средство для бурения радиальных перфорационных каналов,которое содержит корпус, отбурочный снаряд с буровым наконечником и соединенный с корпусом распорный узел с конусным штоком и выдвижными плашками, в средстве для бурения перфорационных каналов корпус выполнен цилиндрическим, имеющим сквозной ступенчатый внутренний канал, переходящий в нижней части в желобообразный клин для направления отбурочного снаряда, а отбурочный снаряд, размещаемый в желобообразном клине с возможностью продольного перемещения и вращения относительно своей оси, снабжен гидравлически выдвигаемым кулачком, установленным выше бурового наконечника, при этом в распорном узле нижняя часть конусного штока выполнена в виде кольцевого буртика, контактирующего в транспортном положении с выдвижными плашками.(72) Мендебаев Токтамыс Нусипхулович Набиев Махамбет Давитович(56) Патент 2181430, кл. Е 21 В 43/16, 2002 Морозов Ю.Г. Методика и техника направленного бурения скважин на твердые полезные ископаемые. М. Недра. 1987, - с. 103(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке многопластовой нефтяной залежи. Технический результат изобретения - формирование в продуктивном пласте взаимодействующих по окружности радиальных потоков нефти, сходящихся в каждом ярусе вертикальной скважины. Это достигается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем бурение из вертикальной скважины открытых радиальных стволов в горизонтальном направлении, с расположением их в продуктивном пласте, один над другим в одной вер 16325 Изобретение относится к области нефтяной промышленности и может найти применение при разработке многопластовой нефтяной залежи. Известен способ разработки, включающий бурение вертикальных скважин с боковыми горизонтальными стволами проведенные по простиранию продуктивного пласта. Журнал Нефтяное хозяйство,11, 1998. Недостаток данного способа заключается в невозможности проводки радиальных скважин в одной горизонтальной плоскости в длину и ширину продуктивного пласта, из-за чего снижается приток нефти в вертикальную скважину, а также возникает необходимость закрепления горизонтальных стволов, перфорация труб, все это влечет затраты и сложность в исполнении, что ограничивает отбор нефти из продуктивных пластов. Известен способ разработки нефтяной залежи,согласно которому с целью увеличения нефтеотдачи, из вертикальной скважины бурят два открытых горизонтальных ствола с расположением в продуктивном пласте один над другим в одной вертикальной плоскости (Патент 2181430 кл.21 В 43/16, 2002) Однако этот способ также не обеспечивает проводку радиально боковых стволов в одной горизонтальной плоскости вертикальной скважины охватывающих длину и ширину продуктивного пласта, не создается система взаимодействующих горизонтальных скважин в процессе нефтедобычи, что снижает эффективность разработки нефтяной залежи. Известно устройство, позволяющее выполнять радиальное разбуривание нескольких боковых стволов скважин через стенку металлической обсадной колонны за один спуско-подъемный рейс инструмента (Патент РФ 6167968, кл. Е 21 В 43/12,2002). Данное устройство пригодно для бурения прилегающего грунта вертикальной скважины и по своим техническим возможностям не может провести горизонтальные стволы в длину и ширину продуктивного пласта. Известен также снаряд направленного бурения СНБ-АС, принятый за прототип, содержащий корпус с клином, отбурочный снаряд с буровым наконечником и соединенный с корпусом распорный узел с конусным штоком и выдвижными плашками.(Ю.Т.Морозов. Методика и техника направленного бурения скважин на твердые полезные ископаемые. М., Недра, 1987.С.103-104.) Недостатком этого устройства является то, что в данной конструкции корпус с клином имеют одноразовую ориентировку для бурения одного горизонтального ствола, после чего устройство подлежит извлечению из скважины, что осложняет процесс бурения и увеличивает затраты. Кроме того, при этом не обеспечивается перекрытие ранее пройденных боковых стволов, из-за чего нарушается циркуляция промывочной жидкости и отложение бурового шлама в них. Задача изобретения - повышение эффективности гидродинамической системы всасывания нефти из 2 продуктивного пласта путем его разрыхления открытыми радиальными перфорационными каналами. Технический результат изобретения - формирование в продуктивном пласте взаимодействующих по окружности радиальных потоков нефти, сходящихся в каждом ярусе вертикальной скважины. Это достигается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем бурение из вертикальной скважины открытых радиальных стволов в горизонтальном направлении, с расположением их в продуктивном пласте, один над другим в одной вертикальной плоскости, открытые радиальные стволы проводят многоярусно в виде перфорационных каналов, нисходящих в сторону вертикальной скважины, радиально отходящих от вертикальной скважины в каждом ярусе и направленных в длину и ширину продуктивного пласта. А в устройстве для разработки нефтяной залежи, включающем средство для бурения радиальных перфорационных каналов,которое содержит корпус, отбурочный снаряд с буровым наконечником и соединенный с корпусом распорный узел с конусным штоком и выдвижными плашками, в средстве для бурения перфорационных каналов корпус выполнен цилиндрическим, имеющим сквозной ступенчатый внутренний канал, переходящий в нижней части в желобообразный клин для направления отбурочного снаряда, а отбурочный снаряд, размещаемый в желобообразном клине с возможностью продольного перемещения и вращения относительно своей оси, снабжен гидравлически выдвигаемым кулачком, установленным выше бурового наконечника, при этом в распорном узле нижняя часть конусного штока выполнена в виде кольцевого буртика, контактирующего в транспортном положении с выдвижными плашками. В заявленном способе увеличением числа радиальных скважин и их расположением увеличивается разрыхление продуктивного пласта, его охват перфорационными каналами, формирующими направленные потоки нефти, радиально движущиеся по нисходящей линии в сторону вертикальной скважины. В результате за счет пластового давления и собственного веса потоки нефти в перфорационных каналах приобретают динамическое ускорение, создается межканальная и межъярусная гидродинамическая система эжекции - всасывание нефти из продуктивного пласта в вертикальную скважину. При этом улучшаются условия извлечения нефти и повышается эффективность разработки залежи. В заявленном устройстве выполнением цилиндрического корпуса со сквозным, ступенчатым, внутренним каналом переходящим в желобообразный клин, в котором с возможностью продольного перемещения и вращения вокруг своей оси размещен отбурочный снаряд, обеспечивается одновременное перекрытие цилиндрическим корпусом входа ранее пройденных радиальных перфорационных каналов за исключением разбуриваемого в данный момент. Этим самым исключаются нарушения циркуляции промывочной жидкости в скважине и попадание бурового шлама с разбуриваемого перфорационного 16325 канала в другие каналы, что осложняет процесс бурения. Ступень во внутреннем канале является упорной поверхностью для отбурочного снаряда при его движении вверх и служит для подъема устройства, а также, совместно с гидравлически выдвигаемым кулачком, позволяет ориентировать устройство в вертикальной скважине. Выполнением конусного штока распорного узла и кольцевого буртика в нижней части обеспечивается спуск в скважину распорного узла в висячем положении и его совместный подъем с цилиндрическим корпусом. На фиг. 1 изображено устройство для разработки нефтяной залежи общий вид. На фиг.2 - сечение по А-А на фиг. 1. Устройство содержит цилиндрический корпус 1, со сквозным, внутренним каналом 2,имеющим ступени 3, внутренний канал 2 выполнен переходящим в желобообразный клин 4 , в котором с возможностью продольного перемещения и вращения вокруг своей оси размещен отбурочный снаряд состоящий из колонковой трубы 5 соединенной с колонной бурильных труб (на чертеже не показано), бурового наконечника 6, выше которого в колонковой трубе 5 установлен гидравлически выдвигаемый кулачок 7. При этом цилиндрический корпус 1 связан с распорным узлом 8 включающим конусный шток 9 взаимодействующий с выдвижными плашками 10, причем нижняя часть конусного штока 9 выполнена в виде кольцевого буртика 11, контактирующего с выдвижными плашками 10 в транспортном положении. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Собранное устройство (фиг.1) на бурильной колонне (на чертеже не показано) спускают в скважину и зафиксируют в продуктивном пласте, отмечают угол поворота корпуса 1 относительно стран света,подачей расчетного количества промывочной жидкости выдвигают кулачок 7 до соприкосновения со стенками сквозного ступенчатого, внутреннего канала 2, придавая жесткость устройству. После этого передают осевую нагрузку через корпус 1 на конусный шток 9 распорного узла 8, под действием чего выдвигают плашки 10 до упора в стенки вертикальной скважины. Таким образом раскрепляют устройство в скважине. Затем подачу промывочной жидкости прекращают и отбурочный снаряд, состоящий из колонковой трубы 5 и бурового наконечника 6,выводят из сквозного ступенчатого внутреннего канала 2. Углубляют вход перфорационного канала,при этом подачу промывочной жидкости возобновляют после выхода кулачка 7 из желобообразного клина 4. Далее обычным способом осуществляют процесс бурения перфорационного канала до проектной отметки. После того, как будет пройден перфорационный канал, подачу промывочной жидкости прекращают,кулачок 7 приводят в транспортное положение, и отбурочный снаряд затаскивают обратно во внутренний канал 2. Зацепляя верхним концом колонковой трубы 5 за ступени 3, приподнимают устройство в скважине. Конусный шток 9, двигаясь вверх, возвращает в исходное положение плашки 10, которые опираются на кольцевой буртик 11 и приводят в свободное движение распорный узел 8. Далее, в висячем положении устройства, включают подачу промывочной жидкости. Кулачок 7, соприкасаясь со стенками сквозного ступенчатого внутреннего канала 2, обеспечивает жесткую связь между корпусом 1 и отбурочным снарядом. Устройство ориентируют в требуемом направлении и закрепляют в скважине,после чего процесс бурения очередного перфорационного канала повторяется. Завершив проводку радиальных перфорационных каналов одного яруса, устройство приводят в транспортное положение и извлекают на дневную поверхность. Затем вертикальную скважину углубляют до отметки следующего яруса обычным образом и в скважину вновь опускают собранное устройство,предварительно удлинив цилиндрический корпус 1 для перекрытия перфорационных каналов верхнего яруса. Далее процесс проводки перфорационных каналов нижних радиусов повторяется. Таким образом, отличительные признаки предлагаемого способа и устройства разработки нефтяной залежи обеспечивают по сравнению с известными способами и устройствами создание эффективной гидродинамической системы всасывания нефти из продуктивного пласта путем его разрыхления открытыми радиальными перфорационными каналами. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ разработки нефтяной залежи, включающий бурение из вертикальной скважины открытых радиальных стволов в горизонтальном направлении, с расположением их в продуктивном пласте один над другим в одной вертикальной плоскости,отличающийся тем, что открытые радиальные стволы проводят многоярусно в виде перфорационных каналов, нисходящих в сторону вертикальной скважины, радиально отходящих от вертикальной скважины в каждом ярусе и направленных в длину и ширину продуктивного пласта. 2. Устройство для разработки нефтяной залежи,включающее средство для бурения радиальных перфорационных каналов, которое содержит корпус, отбурочный снаряд с буровым наконечником и соединенный с корпусом распорный узел с конусным штоком и выдвижными плашками, отличающееся тем, что в средстве для бурения радиальных перфорационных каналов корпус выполнен цилиндрическим, имеющим сквозной ступенчатый внутренний канал, переходящий в нижней части в желобообразный клин для направления отбурочного снаряда, а отбурочный снаряд, размещаемый в желобообразном клине с возможностью продольного перемещения и вращения относительно своей оси, снабжен гидравлически выдвигаемым кулачком, установленным выше бурового наконечника, при этом в распорном узле нижняя часть конусного штока выполнена в виде кольцевого буртика, контактирующего в транспортном положении с выдвижными плашками. 3