Способ строительства скважин

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) Шадрш ащ Теаоюпогия и организация пфенпеъмя отвалом М. Недра 1975. с 250.Авторское штдететъство СССР М 1532687, ш(571 исзгютьэооагцае. при строгими и изопщщ оосадных копоти разводного ми Обеозечюает повьшеъме надежности юопщщ затюпонного тостранства освежит и подвоха-поспи намечены обсадтих колонн. Сущность изобретения по сгюсобу осуждающие бревне таковы Ферапонт боковыевьработшвстшакооаъкин этоосущестамот на глубина туша обсаднойкопотш Вьработт форсируют под кавкдуто из промежуточт-ш обсадных копоти Вьработт заполняет высотой. обедни-зевотой силу щеппеъня цементного катя с каждой из обсадъш колонн. противодействэпощей штаткзающей силе. Осуществив спуск обсадной колонн Перед закачкой цементного раствора о эшкдую из громежутшщ обсад 2 . пых колонн закатают с тнттбитораю коррозии вязкую исидкость-гидрозатаор. Ее зжачвоают в объеме эталонного тространства этих колонн над боковым заработками Затем. закачивают цементный раствор. До спуска экотпуатщноьной колонны гродуктътвъьтй гктаст перфорируют. После туша экптпуатациотои колонны вакантное пространств воэтойкопоошнадтодутттюштастомзагюлняют вязкой итишостью-гндрозатвором с птютч ностыц обеспечивающей гидростатическое давление выше мостового давления При. этом Боковые вьработш допопнитегьъю форюрэтот в кровле и податлив гродуктиваюго теста Кроме того. при воштщтастоцштотидкгидроразрьвунпогпощеннам выло этих пластов закачивают вязкую исидтюсть-гаррозатвор меньшей тщетности чтем гктотность ватой имдкостичгадрозатвора щите этих тестов заветном-тов пространство над гродукттьи тостом затопляют вязкой ттдкостьтотитозатвором с итотностью. обет-алеющей гмюостатичеотое давление на 10 556 выше пластового давлении до ступи этосттттуатщношой погасит-н моткет быть осицествттена перфорация продуктивного тоста. В качестве экотпуататтиоътной копоти могут быть грива-пены носато-коитрессорше трубы. фи этом пошедние могут быть обойдена-н тюнером 4 апф-тн. 1 ил.Изобретение относится к нефтедобываюпгай промышленности. в частности к споСО СТВОИТЕЛЬВТВВ скважин. креплению И изоляции обсадных колонн различного типа.Известен способ строительства скважин. включающий бурение скважины. спуск обсадной колонны. закачку цементного раствора в обсадную колонну и продавку его в заколонное пространства П.Недостатком известного способа является невысокая надежность герметизации закопанного пространства на контакте обсадной колонны с цементным камнем. в также в интервалах залегания неустойчивых и поглощающих пластов.Наиболее близким к предлагаемому способу является способ строительства скважин. включающий бурение скважины. формирование боковых выработок в стенках скважины на глубине спуска обсадной колонны. спуск обсадной колонны. закачки цементного раст вора в обсадную колонну и прода аку его а интервал боковых выработокИзвестный способ имеет следующие недостаткицемент а затрубиом пространстве. по ясен глубинеот забоя до устья обсадных и эксплуатационных колонн создает жесткую конструкцию. особенно в зонах контакта цемента с горными породами. Конструкция с жесткими контактами вследствие разрушания цементного кольца при температурном колебании. ударах (например. перфорациях, при спуске-подъеме насосно-комлрессорных труб и т.д.) образует в тонком цементном кольце мнкро- и макротрещины. по которымпроисходит миграция как сероводородных ионов. так и углеводородных ионов по ним на поверхность. в звтрубныхпространствах. разрушая металл труб и за грязняя грунтовые. подземные воды и воздушную среду. После одно-двух ремонтов в затрубном пространстве по высоте сохраняется около 25-301 цементамалый срок службы скважины. поскольку невозможно заменить отработанную. корродированную или нарушенную эксплуатационную колонну. так как она зацементирована полностьюв момент схватывания цементного раствора создается резкая депрессия на продуктивный пласт. поскольку цемент какбы зависает на колоннах труб. что может- невозможность оЬ золочения контроля и воздействия через затрубное пространст 2140во в аварийных ситуациях. поскольку затрубные пространства перекрыты цементом- колонны металлических труб. особенно в скважинах на сероводородных масторождениях. разрушаются быстро. особенно эксплуатационная колонна. которая определяет долговечность зксллуата ции скважины. Но ее заменить нельзя. поскольку и она зацементирована полностьюь при существующем способедем выше создаются и используются прочностные характеристики цемента при креплении и изоляции труб. тем жестче становится конструкция сооружения. нарушаются условия равновесия закона гибких систем сооружения в зоне контактов искусственных с естественными материалами. поскольку коэффициенты линейных и объемных изменения металла. цемента и естественных горных паров различны. нарушаются контакты при перфорации. ударах и температурных колебаниях. следовательно. качественно цемент но может решить одновременно задачи крепления колонн н их изоляцииневозможность использования антикоррозионных ингибиторов при условии ГИБКИХ КОНТЗКТОВ для СПХрЗНВНИЯ МЗТЯЛЛЮ ческих колонн поскольку они полностью цемонтируются.Предлагаемое изобретение устраняет указанные недостатки и снижает затраты на сооружение скважины.Любые многообьемные. многометровые по высоте и длине сооружения детским представлять гибкую систему. с подяижными в контактах с естественное средой конструкциями. боа нарушения целостности сооружения при воздействии природных сил (температуре колебания. удары. землетрясения и до. так как нарушение зтнх условии строительства приведет к преждевременному разрушению сооруження.Многими десятилетиями при строительстве скважины решается проблема обеспечения непроницаемых. гибких контактов цемента с горными породами и металлом труб. поскольку безопасность и - долговечнесть конструкции сооружения скважины в основном определяется качеством и долговечностью атих контактов. которые бы не зависели от объектов и линейных изменении материалов. Это определяет общее гибкое равновеснов состояние всего искусственного сооружения (скважины) сВторым основным критерием гибкой долговечной системы сооружения должна быть защита от коррозии и возможность замены отработанных узлов. конструкции. Но такого долговечного сооружения скважины пока не удавалось создать. поскольку а качестве крепежного и изоляционного материала одновременно использовался цемент. который. создавая жесткие контакты, хорошо выполнял задачу крепления труб. но не обеспечн вал условия изоляции и гибкость. подвижных контактов. особенно при колебаниях температур. ударах и т.д. Необходимый технический результат достигается тем. что по способу строительства скважин. включающему бурение скважины. формирование боковых выработок в стенках скважины на глубине спуска обсадной колонны. спуск обсадной колонны. закачку цементного раствора в обсадную колонну и продавку его в интервал боковых выработок. последние формируют под каждую из промежуточных обсадных колонн и выполняют их высотой. обеспечивающей силу сцепления цементного камня с каждой из обсадных колонн. противодействующей выталкивающей силе. а перед закачкой цементного раствора в каждую из промежуточных обсадных колонн закачивают с ингибиторами коррозии вязкую жидкостьгидрозатвор в объеме закопанного пространства этих колонн над боковыми выработками. при этом до спуска эксплуатационной колонны продуктивный пласт перфорируют. в после эксплуатационной колонны еедзаколонное пространство над продуктивным пластом заполняет вязкой жндкостью-гидоозатвором с плотностью. обеспечивающей гидростатическое давление выше пластового давления. При этом боковые выработки дополнительно формируют в кровле и подошве продуктнного пласта. Кроме того. при вскрытии пластов. склонных к гидроразрыву и поглощениям. выше этих пластов закачивают вязкую жидкость-гидрозатвор меньшей плотности. чем плотность вязкой жндкости-гидрозатвора ниже этих пластов. Также закаленное пространство над продуктивным пластом заполняют вязкой жидкостью-гидрозатвором с плотностью. обеспечивающей гидростатическое давление на 10-1536 выше пластового давления. При этом до спуска эксплуатационной колонны осуществляют перфорацию продуктивного пласта. Кроме того. в качестве эксплуатационной колонны применяют несшие-компрессорные трубы. причем последние оборудуют покером. Сущность изобретения заключается в том. что крепление обсадных колонн произ 6водится не по всему затрубному пространству а только на устье скважины за очередную колонну и в зоне забоя (башмака колонны) с помощью цементного камня в объемное выработке в стенках скважины. Перед цементом закачивают в качестве изоляционного материала гидрозатвор. представленный вязкой жидкостью заданных параметров в зависимости от параметров продуктивного пласта. обработанный антикоррозионными ингибиторами с вяжущими материалами. эксплуатационную колонну спускают. например, на пакере. Колонну не цементируют.Способ строительства скважины представлен на чертеже.Перед спуском каждой колонны труб осуществляют геофизические работы. по результатам которых определяют интервалы выполнения боковых выработок. выработки определяют в расчете от действующих сил.выталкивающих колонны труб из скважины.Боковые концентрические выработки производят известными методами. например гидроразрывом с помощью гидромониторного устройства. локальных взрывов направленного действия и пр.После спуска кондуктора 1 закачивают приготовленный требуемых параметров гидровязкую жндкость-гндрозатвор. далее цементный раствор в объем выработки, и продавку производят обычным раствором. Цементный раствор заполняет выработку. образует в зоне башмака колонны экран 2(выше его гидрозатвор). далее производят бурение промежуточной технической колонны 3. Так же делают выработку. спускают колонну. закачивают вязкую жидкость гидрозатвор 56 цементный раствор в выработку 7 и продавливают насосом обычным раствором. При этом муфта 4 (3-4 м) представлена только одним антикоррозийным ингибитором. Остальная часть затрубного пространства стабильный гидрозатвор заданных параметров. В кровле экрана (3-4 м выше цемента) устанавливается левый переводннк (с крупной резьбой перед спуском технической колоннн (левые пвреводннки не указаны).в случаях верхних слабых пластов. подверженных разрыву и поглощенная. выше их закачивают гндроэвтворы 5-6 меньшей плотности, чем ниже их. Все цементные акраны 2. Т. 17. 19 удерживают от смещения вверх колонны. На устье колонны крепят ее очередную колонну труб. После достижения бурением проектного пласта вырабатывают в кровле и подошве его кольцевые выработки для экранов П. 19. опускают обсадную колонну труб т хвостовик 9 (лайнер). приэтом муфту 8 устанавливают в зоне промежуточной колонны. а в промежутке вязкую жидкость гидрозатаор 10. с плотностью обеспечивающей на 10-151, превышение давления продуктивного пласта. Муфта В представлена В-Ю-метровым цементным кольцом в случаях наличия промежуточных продуктивных пластов. продувку. цементирование хвостовика осуществляют вязкой жидкостью - гидрозатвором того же состава. Посла перфорации пласта спускают эксплуатационную колонну (или насоснокомпрессорные трубы. в зависимости от наличия в пласте газа или нефти). но а обоих случаях со следующей компоновкой пакер 13. над ним - левый переводник 16. обратный клапан 14 с дистанционным управлением. Под обратным клапаном 14 устанавливают муфту 15 со штуцером - компенсатором. предокраняющим выпадение песка в зумпф из пласта (при резких перепадах давлений. Ниже пакера устанавливают перфорированную трубу (хвостовик) 18. За эксплуатационной колонной оставляют гидрозатвор заданных параметров. также обработанный антикоррозионными ингибиторами. На устье все затрубные пространства оборудуют датчиками уровней. газоанализаторов с пробоотборниками 20.1. СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН. включающий бурение скважины. формирование боковых выработок в стенках скважины на глубине спуска обсадной колонны. спуск обсадной колонны. закачку цементного раствора в обсадную колонну и продааку его в интервал боковых сыра- боток. отличающийся тем. что при строи тельстве глубоких нефтегазовых скважин с многоколонной конструкцией последниеформируют под каждую из промежуточных обсадных колонн и выполняют их высотой. обеспечивающей силу сцепления цементного камня с каждой из обсаднык колонн. противодействующей выталкивающей силе. в перед закачкой цементного Раствора в каждую из промежуточных обсадных колоии закачивают с ингибиторами коррозии вязкую жидкость-гидрозатвор в объеме заколонного пространства зтик колонн над боковыми выработками. при атом до спуска аксплуатационной колонны продуктивный пласт перфорируют. а после спуска вксплувтационной колонны ее закаленное пространство над продуктивным пластомВ некоторых случаях перед спуском эксплуатационной КОЛОННЫ ОСУЩВСТВПЛЮТ перфорацию продуктивного пласта.В качестве вязкой жидкости-гидрозатвора может быть применен состав на основе монозтаноламина до 0.02 Ъ), полиакриламида. сернокислого алюминия. бурового раствора и антикоррозионного ингибитора. Вязкость состава (условнаяу- не менее 100 с.Во всех случаях. особенно на сероводородных месторождениях. пакер. устойчивость труб моделируется в специальных камерах со скаажинными условиями и с кон тролирующей аппаратурой. Данные на модели сигнализируют о необходимости смены колонны. По команде приводят вдействие обратный клапан. При этом тяжелая жидкость гидрозатвора М. поступая в трубы. задавлиеает пласт. В случае необходимости подкачивают тяжелый раствор. После задаеки пласта производят подъем колонны для замены отработанных узлов и конструкций. Одна из особенностей заключается в том. что конструкция скважины предусматривает замену только верхних частей холонн обсадных труб.хвостовик (лайнерЮ спускают как обычно на бурильных трубах. Воронву хвостовика оборудуют крупной левой резьбой.заполняют вязкой жидкостью-гидроавиаром с плотностью. обеспечивающей гидростатическое давление выше пластового давления.2.Способ по п.1. отличающийся тем. что боковые выработки дополнительно формируют в кровле и подошве продуктивного пласта.3.Способ по пл.1 и 2, отличающийся тем. что при вскрытии пластов. склонных к гидроразрыву и поглощениям. выше атик пластов закачивают вязкую жидкость-гидрозатвор меньшей плотности. чем плотность вязкой жидкости-гидрозетвора ниже втик пластов.4.Способ по пп.1 и 2. отличающийся тем. что заколонное пространство над продуктивным пластом заполняют вязкой жидкостью-гидрозатвором с плотностью. обеспечивающей гидростатическое давление нв 10 - 15 аышв пластового давивния.бдпособ по м. отличающийся тем. что в качеств эксплуатационной колонны применяют несшие-компрессорные трубы. причем последние оборудуют пвкером.