Вхідна свердловина з похилими свердловинами та спосіб їх формування

Номер патенту: 77027

Опубліковано: 16.10.2006

Автор: Зупанік Джозеф А.

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб здійснення доступу в підземну зону з поверхні, що включає формування вхідної свердловини від поверхні, формування двох або більше похилих свердловин від вхідної свердловини до підземної зони, формування в основному горизонтальної мережі дренажних виробок від похилих свердловин в підземну зону, який відрізняється тим, що формують відстійник, який зв'язаний з кожною похилою свердловиною та сягає в основному нижче горизонтальної мережі дренажних виробок, причому виконаний здійснений таким чином, що дренування однієї чи більше рідин з підземної зони здійснюють крізь в основному горизонтальну мережу дренажних виробок, збирають їх у відстійнику для полегшення процесу видалення рідин з підземної зони.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що дві або більше похилі свердловини розташовані радіально і приблизно на рівній відстані навколо вертикальної свердловини.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що формуються три похилі свердловини.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що три похилі свердловини розташовані радіально навколо вертикальної свердловини приблизно через 120 градусів.

5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що горизонтальні мережі дренажних виробок включають бокові свердловини.

6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що бокові свердловини розташовані таким чином, щоб дренувати площу підземної зони принаймні 256 гектарів (640 акрів).

7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає пересування ресурсів з підземної зони крізь горизонтальну мережу дренажних виробок до поверхні.

8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає формування розширеної порожнини в кожній з похилих свердловин, найближчих до підземної зони.

9. В'язка направляючих труб, що включає дві або більше направляючі труби, в якій дві або більше направляючих труб включають перший отвір на першому кінці та другій отвір на другому кінці, причому направляючі труби розташовані поздовжньо суміжними каналами одна до одної, причому поздовжні осі перших отворів суміщені відносно поздовжніх осей других отворів, яка відрізняється тим, що направляючі труби скручені одна з одною.

10. В'язка направляючих труб за п. 9, яка відрізняється тим, що скручування складає приблизно 10 градусів.

11. В'язка направляючих труб за п. 9, яка відрізняється тим, що направляючі труби з'єднані паралельно одна одній на перших кінцях та направляючі труби розділені на других кінцях.

12. Спосіб орієнтування свердловин, що включає формування вхідної свердловини з поверхні, введення в'язки направляючих труб у вхідну свердловину, причому в'язка направляючих труб включає дві або більше направляючих труб, в яких дві або більше направляючих труб включають перший отвір на першому кінці та другій отвір на другому кінці, направляючі труби розташовані поздовжньо прилягаючими одна до одної, поздовжні осі перших отворів зміщені відносно поздовжніх осей других отворів, формують дві або більше похилих свердловин від вхідної свердловини крізь в'язку направляючих труб, який відрізняється тим, що використовують направляючі труби, які скручені одна з одною.

13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що перший отвір кожної направляючої труби орієнтують горизонтально, а другий отвір кожної направляючої труби орієнтують під кутом відносно першого отвору.

14. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що скручування складає приблизно 10 градусів.

15. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що направляючі труби з'єднані паралельно одна одній на перших кінцях, а на других кінцях направляючі труби розділені між собою.

16. Система для здійснення доступу в підземну зону з поверхні, що включає вхідну свердловину, що простягається від поверхні, дві або більше похилих свердловин, що простягаються від вхідної свердловини до підземної зони, в основному горизонтальну мережу дренажних виробок, що простягається від похилих свердловин у підземну зону, яка відрізняється тим, що має відстійник, який зв'язаний з кожною похилою свердловиною та простягається в основному нижче горизонтальної мережі дренажних виробок, причому відстійник виконаний таким чином, що дренування одної чи більше рідин з підземної зони здійснюють крізь в основному горизонтальну мережу дренажних виробок та збирають у відстійнику для полегшення процесу видалення рідин з підземної зони.

17. Система за п. 16, яка відрізняється тим, що дві або більше похилих свердловин розташовані радіально приблизно на однаковій відстані навколо вертикальної свердловини.

18. Система за п. 16, яка відрізняється тим, що додатково включає три похилі свердловини.

19. Система за п. 18, яка відрізняється тим, що три похилі свердловини розташовані радіально навколо вертикальної свердловини приблизно через 120 градусів.

20. Система за п. 16, яка відрізняється тим, що горизонтальні мережі дренажних виробок включають бокові свердловини.

21. Система за п. 20, яка відрізняється тим, що бокові свердловини розташовані таким чином, щоб дренувати площу підземної зони принаймні 256 гектарів (640 акрів).

22. Система за п. 16, яка відрізняється тим, що додатково включає розширену порожнину в кожній з похилих свердловин, найближчих до підземної зони.

23. Спосіб здійснення доступу до підземної зони від поверхні, що включає формування двох або більше похилих свердловин, що простягаються у підземну зону, при цьому дві або більше похилих свердловин формуються із загального стовбура, формування у підземних зонах однієї або більше в основному горизонтальних мереж дренажних виробок, кожна з яких перетинає щонайменше одну з похилих свердловин, який відрізняється тим, що формують відстійник, що зв'язаний з кожною похилою свердловиною та простягається в основному нижче горизонтальної мережі дренажних виробок, причому відстійник виконаний таким чином, що дренування однієї чи більше рідин з підземної зони здійснюють крізь в основному горизонтальну мережу дренажних виробок та збирають у відстійнику для полегшення процесу видалення рідин з підземної зони.

24. Спосіб за п. 23, який відрізняється тим, що збирають одну або більше рідин у відстійнику, зв'язаному з кожною з двох чи більше похилених свердловин, та відкачують одну чи більше рідин на поверхню за допомогою зануреного насоса, що розміщений у відстійнику.

25. Спосіб здійснення доступу до підземної зони від поверхні, що включає формування вхідної свердловини від поверхні, формування двох або більше похилих свердловин від вхідної свердловини до підземної зони, формування в підземній зоні однієї або більше в основному горизонтальних мереж дренажних виробок, кожна з яких перетинає принаймні мірі одну з похилих свердловин, який відрізняється тим, що формують відстійник, що зв'язаний з кожною похилою свердловиною та простягається в основному нижче горизонтальної мережі дренажних виробок, причому відстійник виконаний таким чином, що дренування однієї чи більше рідин з підземної зони здійснюють крізь в основному горизонтальну мережу дренажних виробок та збирають у відстійнику для полегшення процесу видалення рідин з підземної зони.

26. Спосіб за п. 25, який відрізняється тим, що збирають одну або більше рідин у відстійнику, зв'язаному з кожною з двох чи більше похилих свердловин, відкачують одну чи більше рідин на поверхню за допомогою зануреного насоса, що розміщений у відстійнику.

27. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає розміщення у відстійнику зануреного насоса, який здійснює відкачування однієї чи більше рідин, що накопичуються у відстійнику з підземної зони.

28. Система за п. 16, яка відрізняється тим, що додатково включає розміщений у відстійнику занурений насос, який здійснює відкачування однієї чи більше рідин, що накопичуються у відстійнику з підземної зони.

Текст

1. Спосіб здійснення доступу в підземну зону з поверхні, що включає формування вхідної свердловини від поверхні, формування двох або більше похилих свердловин від вхідної свердловини до підземної зони, формування в основному горизонтальної мережі дренажних виробок від похилих свердловин в підземну зону, який відрізняється тим, що формують відстійник, який зв'язаний з кожною похилою свердловиною та сягає в основному нижче горизонтальної мережі дренажних виробок, причому виконаний здійснений таким чином, що дренування однієї чи більше рідин з підземної зони здійснюють крізь в основному горизонтальну мережу дренажних виробок, збирають їх у відстійнику для полегшення процесу видалення рідин з підземної зони. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що дві або більше похилі свердловини розташовані радіально і приблизно на рівній відстані навколо вертикальної свердловини. 3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що формуються три похилі свердловини. 4. Спосіб за п.3, який відрізняється тим, що три похилі свердловини розташовані радіально навко 2 (19) 1 3 77027 4 свердловин від вхідної свердловини крізь в'язку підземну зону, при цьому дві або більше похилих направляючих труб, який відрізняється тим, що свердловин формуються із загального стовбура, використовують направляючі труби, які скручені формування у підземних зонах однієї або більше в одна з одною. основному горизонтальних мереж дренажних ви13. Спосіб за п.12, який відрізняється тим, що робок, кожна з яких перетинає щонайменше одну з похилих свердловин, який відрізняється тим, що перший отвір кожної направляючої труби орієнтують горизонтально, а другий отвір кожної направформують відстійник, що зв'язаний з кожною похиляючої труби орієнтують під кутом відносно перлою свердловиною та простягається в основному шого отвору. нижче горизонтальної мережі дренажних виробок, 14. Спосіб за п.12, який відрізняється тим, що причому відстійник виконаний таким чином, що скручування складає приблизно 10 градусів. дренування однієї чи більше рідин з підземної зо15. Спосіб за п.13, який відрізняється тим, що ни здійснюють крізь в основному горизонтальну направляючі труби з'єднані паралельно одна одній мережу дренажних виробок та збирають у відстійна перших кінцях, а на других кінцях направляючі нику для полегшення процесу видалення рідин з труби розділені між собою. підземної зони. 24. Спосіб за п.23, який відрізняється тим, що 16. Система для здійснення доступу в підземну зону з поверхні, що включає вхідну свердловину, збирають одну або більше рідин у відстійнику, що простягається від поверхні, дві або більше позв'язаному з кожною з двох чи більше похилених хилих свердловин, що простягаються від вхідної свердловин, та відкачують одну чи більше рідин свердловини до підземної зони, в основному горина поверхню за допомогою зануреного насоса, що зонтальну мережу дренажних виробок, що простярозміщений у відстійнику. гається від похилих свердловин у підземну зону, 25. Спосіб здійснення доступу до підземної зони яка відрізняється тим, що має відстійник, який від поверхні, що включає формування вхідної свезв'язаний з кожною похилою свердловиною та рдловини від поверхні, формування двох або біпростягається в основному нижче горизонтальної льше похилих свердловин від вхідної свердловини мережі дренажних виробок, причому відстійник до підземної зони, формування в підземній зоні виконаний таким чином, що дренування одної чи однієї або більше в основному горизонтальних більше рідин з підземної зони здійснюють крізь в мереж дренажних виробок, кожна з яких перетиосновному горизонтальну мережу дренажних винає принаймні мірі одну з похилих свердловин, який відрізняється тим, що формують відстійник, робок та збирають у відстійнику для полегшення процесу видалення рідин з підземної зони. що зв'язаний з кожною похилою свердловиною та 17. Система за п.16, яка відрізняється тим, що простягається в основному нижче горизонтальної дві або більше похилих свердловин розташовані мережі дренажних виробок, причому відстійник радіально приблизно на однаковій відстані навковиконаний таким чином, що дренування однієї чи ло вертикальної свердловини. більше рідин з підземної зони здійснюють крізь в 18. Система за п.16, яка відрізняється тим, що основному горизонтальну мережу дренажних видодатково включає три похилі свердловини. робок та збирають у відстійнику для полегшення 19. Система за п.18, яка відрізняється тим, що процесу видалення рідин з підземної зони. 26. Спосіб за п.25, який відрізняється тим, що три похилі свердловини розташовані радіально навколо вертикальної свердловини приблизно збирають одну або більше рідин у відстійнику, через 120 градусів. зв'язаному з кожною з двох чи більше похилих 20. Система за п.16, яка відрізняється тим, що свердловин, відкачують одну чи більше рідин на горизонтальні мережі дренажних виробок включаповерхню за допомогою зануреного насоса, що ють бокові свердловини. розміщений у відстійнику. 21. Система за п.20, яка відрізняється тим, що 27. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що добокові свердловини розташовані таким чином, датково включає розміщення у відстійнику занурещоб дренувати площу підземної зони принаймні ного насоса, який здійснює відкачування однієї чи 256 гектарів (640 акрів). більше рідин, що накопичуються у відстійнику з 22. Система за п.16, яка відрізняється тим, що підземної зони. 28. Система за п.16, яка відрізняється тим, що додатково включає розширену порожнину в кожній з похилих свердловин, найближчих до підземної додатково включає розміщений у відстійнику занузони. рений насос, який здійснює відкачування однієї чи 23. Спосіб здійснення доступу до підземної зони більше рідин, що накопичуються у відстійнику з від поверхні, що включає формування двох або підземної зони. більше похилих свердловин, що простягаються у Винахід відноситься до систем і способів відновлення та використання підземних ресурсів, зокрема - до системи зі вхідними похилими свердловинами та способу її здійснення. Підземні поклади вугілля містять значну кількість зв'язаного породою газу метану. Обмежений видобуток та використання метану з вугільних родовищ здійснюється протягом багатьох років. Од 5 77027 6 нак істотні утруднення перешкоджали більш пошипов'язані з розробкою родовища. реній розробці та використанню запасів газу метаУ винаході запропонована система похилих ну в вугільних пластах. Головною проблемою при вхідних свердловин та спосіб здійснення доступу в видобуванні метану з вугільних пластів є та обстапідземну зону з поверхні, який істотно усуває або вина, що хоча вугільні пласти можуть простиратизменшує вади та проблеми, пов'язані з попередніся на значні площі (до декількох тисяч гектарів), ми системами та способами. Зокрема, деякі варіавони мають доволі невелику потужність, що змінти здійснення даного винаходу пропонують сиснюється від декількох сантиметрів до декількох тему вхідних похилих свердловин, а також спосіб метрів. Тому, незважаючи на те, що вугільні пласефективного видобування та відведення замкнутоти часто знаходяться відносно неглибоко від повего у пласті газу метану та води з вугільного пласту рхні, вертикальні свердловини, пробурені у вугільбез необхідності надмірного використання кривоні пласти для видобування газу метану, можуть лінійних або зчленованих свердловин чи більшої дренувати тільки досить незначну площу, прилегплощі на поверхні для проведення бурових робіт. лу до вугільних родовищ. Крім того, вугільні родоВідповідно до одного з прикладів здійснення вища не піддаються дії способів, спрямованих на даного винаходу, система доступу в підземну зону утворення тріщин під тиском, а також інших спосоз поверхні включає вхідну свердловину, що просбів, що звичайно застосовуються для збільшення тирається вниз від поверхні землі. Сукупність повидобування газу метану з вугільних відкладів. В хилих свердловин простирається від вхідної сверрезультаті після видобування газу, що легко дредловини до підземної зони. Мережі дренажних нується з вертикальної свердловини, яка розташовиробок простираються від похилих свердловин у вана в вугільному пласті, об'єм подальшого видопідземну зону. бування обмежується. До того ж вугільні пласти Відповідно до другого прикладу здійснення часто супроводжуються підземними водами, які даного винаходу, спосіб доступу до підземної зони необхідно відвести, щоб видобути метан. з поверхні включає формування вхідної свердлоДля того, щоб поширити об'єм вугільних відквини та формування множини похилих свердловин ладів, покритих свердловинами для видобування від вхідної свердловини до підземної зони. Спосіб газу, робилися спроби застосовування горизонтатакож включає формування мереж дренажних вильних бурових виробок. Однак технології горизонробок від похилих свердловин в підземну зону. тального буріння вимагають використання кривоВідповідно до ще одного прикладу здійснення далінійних свердловин, в яких пересування води, що ного винаходу, спосіб орієнтування свердловин видобувається з вугільного пласту, представляє включає формування вхідної свердловини від потруднощі. Штанговий насос як найефективніший верхні та введення в'язки направляючих труб у спосіб відкачування води з підземної виробки невхідну свердловину. придатний у горизонтальних або похилих свердВ'язка направляючих труб включає сукупність ловинах. направляючих труб. Направляючі труби поздовжЧерез вказані недоліки видобування газу меньо суміщені одна з одною та мають перший отвір тану, що повинен бути відведений з вугільного на першому кінці та другій отвір на другому кінці. пласту до його розробки, замість способів дренуНаправляючі труби можуть також бути скручені вання з поверхні землі доводиться використовуваодна з одною. ти способи підземного видобування. Застосування Спосіб також включає формування множини способів підземного видобування дозволяє легко похилих свердловин від вхідної свердловини крізь відводити воду з вугільного пласту та усувати розв'язку направляючих труб до підземної зони. балансованість режиму буріння. Однак ці способи Приклади здійснення даного винаходу можуть можуть забезпечити доступ тільки до обмеженого включати одну або більше технічних переваг. Ці об'єму вугільних пластів, що розкриті поточними технічні переваги можуть включати формування гірничими роботами. Там, де застосовується розвхідної свердловини, множини похилих свердлоробка довгими очисними вибоями, використовувин та мереж дренажних виробок для найбільш ються, наприклад, підземні бурові установки для раціонального вибору області покриття підземних буріння горизонтальних свердловин з ділянки, що відкладів, з якої необхідно дренувати газ та рідину. розроблюється на даний час, до суміжної ділянки, Це дозволяє збільшити ефективність буріння та що буде розроблена пізніше. видобування, суттєво знизити витрати та зменшиОбмеженість технічних можливостей підземти вади, що притаманні до інших систем та спосоного обладнання визначає межу досяжності таких бів. горизонтальних свердловин, а також площу, що Інша технічна перевага включає забезпечення можливо ефективно осушити. Крім того, необхідспособу орієнтування свердловин з використанність завершення дегазації наступної ділянки проням в'язки направляючих труб, вставленої у вхідну тягом періоду розробки ділянки, що розроблюєтьсвердловину. В'язка направляючих труб дозволяє ся у даний час, обмежує час для дегазації. В рездійснювати просте орієнтування похилих свердзультаті стає необхідність проходки великої кільловин відносно одна одної та створює умови для кості горизонтальних свердловин, щоб відвести найраціональнішого видобування корисних копагаз протягом обмеженого періоду часу. Крім того, лин з підземних зон шляхом вибору інтервалу між за умови високого вмісту газу або міграції газу похилими свердловинами. крізь вугільній пласт, видобуток повинен бути приІнші технічні переваги даного винаходу очевизупинений або відстрочений, поки наступна діляндні для фахівців в даній області техніки з наведека розробки не буде дегазована. Затримки з деганих нижче креслень, опису винаходу та формули зацією вугільного пласту збільшують затрати, що винаходу. 7 77027 8 Для більш повного розуміння даного винаходу На Фіг.1 та 5-8 вхідна свердловина 15 показата його переваг, опис даного винаходу приводитьна в основному вертикальною; однак треба розуся з посиланнями на прикладені рисунки, на яких міти, що вхідна свердловина 15 може бути сфороднакові деталі позначені тими ж самими позиціямована під будь-якім заданим кутом відносно поми та на яких: верхні 11, щоб співвіднести контури, наприклад, Фіг.1 - приклад системи похилих свердловин поверхні 11 за абсолютними відмітками та/чи геодля видобування ресурсів з підземної зони; метричній конфігурації з геометричною формою Фіг.2А - вертикальна система видобування реабо абсолютними відмітками підземного пласту. У сурсів з підземної зони; наведеному прикладі здійснення даного винаходу Фіг.2В - частина системи вхідних похилих свепохила свердловина 20 пройдена під кутом, що рдловин згаданого вище прикладу в подальшій відхиляється від вхідної свердловини 15 на велидеталізації; чину кута а, який у наведеному варіанті здійснення Фіг.3 - приклад способу видобування води та винаходу дорівнює приблизно 20 градусів. газу з підземних відкладів; Слід розуміти, що похила свердловина 20 моФіг.4А-4С - конструкція прикладу в'язки напраже бути пройдена під іншими кутами, щоб урахувляючих труб; вати рельєф місцевості та інші подібні чинники, що Фіг.5 - приклад вхідної свердловини зі влаштовпливають на конструкцію вхідної свердловини 15. ваною в'язкою направляючих труб; Похилі свердловини 20 пройдені відносно одна Фіг.6 - приклад використання в'язки направляодної під кутом β, який в наведеному варіанті здійючих труб в стовбурі вхідної свердловини; снення даного винаходу дорівнює приблизно 60 Фіг.7 - приклад системи похилих свердловин; градусів. Фіг.8 - приклад системи вхідної свердловини Слід розуміти, що похилі свердловини 20 мота похилої свердловини; жуть бути розділені під іншими кутами, що залеФіг.9 - приклад системи похилої свердловини жать від форми рельєфу поверхні ділянки та лота зчленованої свердловини; калізації цільового вугільного пласту 22. Фіг.10 показує видобуток води та газу для приПохила свердловина 20 може також включати кладу з системою похилих свердловин; порожнину 26 та/чи відстійник 27, що розташоваФіг.11 - приклад мережі дренажних виробок ний на вибої кожної похилої свердловини 20. Подля використання з системою похилих свердлохилі свердловини 20 можуть включати одну, обидвин; та ві, або жодну з розширених порожнин 26 та відсФіг.12 - приклад розташування мереж дренажтійника 27. них виробок для використання з системою похиФіг.2А та 2В пояснюють у порівнянні перевагу лих свердловин. формування похилих свердловин 20 під кутом. На Фіг.1 показаний приклад системи похилих Згідно до Фіг.2А, вертикальна свердловина 30 свердловин для здійснення доступу в підземну показана в зчленуванні зі свердловиною 32, що зону з поверхні. простирається у вугільний пласт 22. Як показано Згідно до прикладу здійснення даного винахона ілюстрації, рідини, що відведені з вугільного ду, описаному нижче, підземна зона являє собою пласту 22 в зчленовану свердловину 32, повинні вугільний пласт. Слід розуміти, що використання просуватися по зчленованій свердловині 32 вгору системи похилих свердловин за даним винаходом до вертикальної свердловини 30 на відстань придає змогу здійснювати доступ до інших підземних близно W метрів (футів) перш, ніж вони можуть відкладів, які знаходяться в умовах з низьким набути зібрані у вертикальній свердловині 30. Ця пором, ультранизьким тиском та низькою пористісвідстань W метрів (футів) відома як гідростатичній тю у підземних зонах, щоб відводити та/чи видонапір, що повинен бути подоланий до того, як рібувати воду, вуглеводні та інші рідини в зоні, обдини можуть бути відведені з вертикальної свердробляти мінерали в підземній зоні до початку гірловини 30. На Фіг.2В показана похила вхідна свеничих робіт, або закачувати рідини, гази або інші рдловина 34 зі зчленованою свердловиною 36, що речовини в зону. простирається у вугільний пласт 22. Похила вхідна Згідно до Фіг.1, система похилих свердловин свердловина 34 показана з відхиленням під кутом 10 включає вхідну свердловину 15, похилі свердα від вертикалі. Як показано, рідини, що зібрані у ловини 20, зчленовані свердловини 24, порожнини вугільному пласті 22, повинні просуватися по 26 та відстійники 27. Вхідна свердловина 15 просзчленованій свердловині 36 до похилої вхідної тирається від поверхні 11 до підземної зони 22. свердловини 34 на відстань W метрів (футів). Похилі свердловини 20 простираються від вибою Таким чином, гідростатичній напір системи з вхідної свердловини 15 до підземної зони 22, але похилою вхідною свердловиною знижується у пож похилі свердловини 20 можуть простиратися від рівнянні з вертикальною системою. Крім того, при будь-якої іншої прийнятної частині вхідної свердформуванні похилої вхідної свердловини 34 під ловини 15. Якщо є безліч підземних зон 22 на різкутом , зчленована свердловина 36, що пробурених глибинах, як у даному прикладі, похилі свердна по дотичної або з точки штучного відхилення ловини 20 простираються крізь підземні зони 22 стовбуру свердловини 38, має більший радіус кривід найближчої до поверхні у найглибшу підземну визни, ніж зчленована свердловина 32, що пов'язону 22. Зчленовані свердловини 24 можуть просзана з вертикальною свердловиною 30. Це дозвотиратися від кожної похилої свердловини 20 в коляє пробурити зчленовану свердловину 36 більшої жну підземну зону 22. Порожнина 26 та відстійник довжини, ніж зчленована свердловина 32, тому що 27 розташовані на вибої кожної похилої свердлотертя бурильної труби в викривленій частині знивини 20. жується при збільшенні радіусу кривизни, що до 9 77027 10 зволяє проникнути далі у вугільний пласт 22 та На Фіг.4А, 4В та 4С показано зчленування обзбільшити площу підземної зони, що осушується. садної труби із з'єднаної в'язки направляючих Фіг.3 пояснює приклад способу формування труб, як описано відповідно до етапу 105 на Фіг.3. входу з похилими свердловинами. Етапи на Фіг.3 На Фіг.4А три направляючих труби 40 показані у будуть додатково показані на наступних Фіг.4-12. профіль та з торця. Направляючі труби 40 з'єднані Здійснення способу розпочинається на етапі 100, так, щоб вони були паралельні друг другу. В наведе формується вхідна свердловина. На етапі 105 деному прикладі здійснення винаходу направляючі обсадна труба для ізоляції від прісної води або труби 40 представлені 9 5/8" обсадними трубами. інша відповідна обсадна труба з закріпленою в'язСлід розуміти, що можуть використовуватися такою направляючих труб установлюється у вхідну кож інші прийнятні матеріали. свердловину, що сформована на етапі 100. На Фіг.4В пояснює скручування встановлених наетапі 110 обсадна труба для ізоляції від прісної правляючих труб 40. Направляючі труби 40 скруводи цементується у заданому місті всередині чуються під кутом γ градусів відносно одна одної вхідної свердловини, сформованої на етапі 100. при забезпеченні постійного взаємного розташуНа етапі 115 бурильна труба вставляється вання під кутом γ. Потім направляючі труби 40 крізь вхідну свердловину в одну з направляючих фіксуються сваркою або закріплюються іншим труб у в'язки направляючих труб. На етапі 120 буспособом у заданому місті. В даному прикладі рильна труба використовується для того, щоб здійснення винаходу кут γ дорівнює 10 градусів. пробурити близько п'ятнадцяти метрів (п'ятдесяти На Фіг.4С показані направляючі труби 40 з зафутів) по зацементованій обсадній трубі. На етапі фіксованим скручуванням та закріплені на хомуті 125 буровий наконечник спрямовується за кутом, обсадної труби 42. Направляючі труби 40 та хомут заданим для похилої свердловини, а на етапі 130 обсадної труби 42 разом складають в'язку направствол похилої свердловини проходиться вниз у ляючих труб 43, яка може бути прикріплена до цільову підземну зону. обсадної труби, що ізолює прісну воду або до інНа етапі прийняття рішення 135 визначається, шої труби, за розміром відповідної до довжини чи потрібні додаткові похилі свердловини. Якщо вхідної свердловини 15 на Фіг.1 або сформованої додаткові похилі свердловини потрібні, процес іншим прийнятим способом. повертається до етапу 115 та повторюється етап На Фіг.5 показані вхідна свердловина 15 із в'я135. Для введення бурильної труби в різні направзкою направляючих труб 43 та обсадною трубою ляючі труби можуть бути використані різні методи 44, влаштованою у вхідній свердловині 15. Вхідна послідовного проходження етапів 115-135, що посвердловина 15 простирається від поверхні 11 до винні бути очевидними для фахівців в даній облацільової глибини, що складає близько ста сімнадсті знань. цяти метрів (триста дев'яносто футів). Вхідна свеЯкщо ніякі додаткові похилі свердловини не рдловина 15, як показано, має діаметр близько потребуються, то процес переходить до етапу 140. шістдесяті одного сантиметру (двадцяти чотирьох На етапі 140 у похилій свердловині установлюєтьдюймів). Проходка вхідної свердловини 15 відпося обсадна труба. Потім на етапі 145 проходиться відає етапу 15 Фіг.3. В'язка направляючих труб 43, зігнута свердловина з коротким радіусом в цільощо складається з обсадних труб 40, з'єднаних з вий вугільній пласт. На етапі 150 в основному гохомутом обсадної труби 42, показана прикріплеризонтальна свердловина проходиться до вугільною до обсадної труби 44. Обсадна труба 44 може ного пласту та по ньому. бути будь-якою трубою для ізоляції прісної води Слід розуміти, що горизонтальна свердловина або іншою трубою, прийнятною для використання може відхилятися від горизонтальної площини, при облаштуванні свердловини. Установка обсадщоб відповідати змінам у положенні вугільного ної труби 44 та в'язки направляючих труб 43 у вхіпласту. Далі на етапі 155 мережа дренажних видну свердловину 15 відповідає етапу 105 з Фіг.3. робок проходиться у вугільній пласт крізь горизонВідповідно до етапу 110 на Фіг.3, цементну тальну свердловину. На етапі прийняття рішення пробку 46 відливають або формують іншим спосо157 визначається, чи повинні осушуватися додатбом навколо обсадної труби усередині стовбуру кові підземні зони, наприклад, у разі, коли безліч вхідної свердловини 15. Цементація може бути підземних зон розташовані на різних глибинах від виконана з будь-якої суміші або речовини, придатповерхні. Якщо додаткові підземні зони повинні ної для закріплення обсадної труби 44 в потрібноосушуватися, процес повторюється від етапу 145 му стані відносно вхідної свердловини 15. до етапу 155 для кожної додаткової підземної зоНа Фіг.6 показана вхідна свердловина 15 та ни. Якщо в подальшому ніякі підземні зони осуобсадна труба 44 з спрямовуючими трубами 43 в шенню не підлягають, процес переходить до етапу їх робочому режимі, оскільки похили свердловини 160. 20 ще повинні бути пробурені. Бурильна труба 50 На етапі 160 в похилену свердловину встанорозміщується таким чином, щоб входити в будьвлюється обладнання для видобування, та на етаяку з направляючих труб 40 у в'язки направляючих пі 165 процес закінчується початком видобування труб 43. Для того, щоб тримати бурильну трубу 50 води та газу з підземної зони. по центру відносно обсадної труби 44, може викоХоча етапи були описані у певній послідовносристовуватися центратор 52. Центратор 52 може ті, слід розуміти, що вони можуть бути виконані в бути кільцевого та плавникового типу або будьбудь-якому іншому прийнятному порядку. Крім яким іншим центратором, придатним для утритого, один або більш етапів можуть бути опущені мання бурильної труби 50 відносно центрованої. або, при необхідності, можуть бути виконані додаЩоб зафіксувати центратор 52 на заданій глибині ткові етапи. в стовбурі свердловини 15, може використовува 11 77027 12 тися обмежувальне кільце 53. Обмежувальне кінаступна бурильна штанга була спрямована для льце 53 може бути зроблено з каучуку, металу або буріння у підземну зону 22 на задану глибину. будь-якого іншого чи чужорідного матеріалу, приНа Фіг.9 показаний спрямовуючий клин обсаддатного для осередку похилої свердловини. Буриної труби 70 та похила свердловина 64. Як указано льна труба 50 може бути вставлена в будь-якому на Фіг.8, спрямовуючий клин обсадної труби 70 порядку в будь-яку з безлічі направляючих труб 40 розміщують в межах похилої свердловини 64 таз в'язки направляючих труб 43 або ж бурильна ким чином, що бурильна штанга 50 орієнтуватитруба 50 може бути спрямована в призначене меться так, щоб пройти крізь похилену свердловиз'єднання обсадної труби 40. Це відповідає етапу ну 64 в бажаній точці її вигину по дотичній або в 115 Фіг.3. точці штучного відхилення стовбуру свердловини Фіг.7 відображає приклад системи похилих 38. Це відповідає етапу 145 на Фіг.3. Для формусвердловин 20. Відповідно до етапу 120 на Фіг.3 вання зчленованої свердловини 36 використовудотичну свердловину 60 пробурено приблизно в ється бурильна штанга 50, щоб пройти крізь похип'ятнадцяти метрах (п'ятидесяті футах) від вибою лену свердловину 64 в точці її вигину по дотичній вхідної свердловини 15, хоча вона може бути проабо в точці штучного відхилення стовбуру свердбурена на будь-якої іншій заданій відстані. Дотичловини 38. У визначеному варіанті здійснення дана свердловина 60 пробурена назовні від обсадної ного винаходу зчленована свердловина 36 має труби 44, щоб зменшити магнітний взаємовплив радіус кривизни приблизно двадцять один метр металевих деталей та цим полегшити буровій бри(сімдесят один фут) та відхилення приблизно вісігаді дії з утримання бурового наконечника в бажамдесят градусів на тридцять метрів (сто футів) ному напрямі. Відповідно до етапу 125 на Фіг.3 довжини. В тому ж самому варіанті здійснення криволінійна свердловина 62 проходиться для даного винаходу похила свердловина 64 відхилязагаданого спрямування бурового наконечника ється від вертикалі приблизно на десять градусів. при підготовці буріння похилої свердловини 64. В цьому варіанті здійснення винаходу гідростатичУ конкретному варіанті здійснення винаходу ний напір, що утворюється при видобуванні рідикриволінійна свердловина 62 зігнута приблизно на ни, складає близько дев'яти метрів (тридцяти фудванадцять градусів на відстані тридцять метрів тів). Слід розуміти, що можуть використовуватися (сто футів), хоча може бути використане будь-яке будь-які інші прийнятні радіус кривизни, відхиленінше прийнятне скривлення. ня та кут нахилу. Відповідно до етапу 130 на Фіг.3 похилу сверНа Фіг.10 показана похила свердловина 64 та дловину 64 пробурено від вибою криволінійної зчленована свердловина 36 після того, як бурильсвердловини 62 у підземну зону 22 та через неї. на штанга 50 була використана для формування Крім того, похила свердловина 20 може бути зчленованої свердловини 36. У конкретному варіпробурена безпосередньо від направляючої труби анті здійснення винаходу, після цього в підземній 40 без улаштування дотичної свердловини 60 або зоні 22 можуть бути сформовані горизонтальна криволінійної свердловини 62. Зчленована свердсвердловина та мережа дренажних виробок, як ловина 65 показана в її передбаченому стані, але представлено етапом 150 та етапом 155 наФіг.3. вона проходиться пізніше за часом, ніж відстійник На Фіг.10 розглянуті спрямовуючий клин обса66, якій є продовженням похилій свердловини 64. дної труби 70, встановлений на дні відстійника 66 Відстійник 66 також може являти собою порожнину для підготовки до видобування нафти та газу. Зазбільшеного діаметру або мати іншу відповідну хисне кільце 74 може бути установлене навколо будову. Після того, як пройдені похила вхідна свеспрямовуючого клину обсадної труби 70, щоб пордловина 64 та відстійник 66, до установки обсадпередити можливу втрату газу, видобутого із зчленої труби в похилої свердловині можуть бути нованої свердловини 36 крізь спрямовуючий клин пройдені будь-які додаткові бажані похили свердобсадної труби 70. Газоприймальні отвори 76 доловини. зволяють газу, що виділяється, надходити та підНа Фіг.8 показана обсадна труба похилої свеніматися крізь спрямовуючий клин обсадної труби рдловини 64. Для спрощення ілюстрації показана 70 для збору на поверхні. тільки одна похила свердловина 64. Відповідно до Штанги насосу 78 та занурений насос 80 викоетапу 140 на Фіг.3 спрямовуючий клин обсадної ристовуються для пересування води та інших рітруби 70 установлюється в похилену вхідну свердин, які зібрані з підземної зони крізь зчленовану дловину 64. У ілюстрованому прикладі здійснення свердловину 36. Як показано на Фіг.10, рідини під даного винаходу спрямовуючий клин обсадної силою тяжіння та тиску в підземній зоні 22 прохотруби 70 включає спрямовуючий клин 72, якій видять крізь зчленовану свердловину 36 вниз похикористовується, щоб механічно направити бурилої свердловини 64 в відстійник 66. Звідти рідини льні штанги в бажаному напрямі. Слід розуміти, надходять до отвору у спрямовуючому клині 72 що можуть використовуватися інші відповідні обспрямовуючого клину обсадної труби 70, далі - в садні труби, а використання спрямовуючого клину занурений насос 80 та насосні труби 78. 72 не є необхідністю, якщо застосовуються інші Занурений насос 80 може бути одним з різноприйнятні методи спрямовування бурильних штанг манітних занурених насосів, придатних для викоз похилої свердловини 64 у підземну зону 22. ристання в осередку похилої свердловини, щоб Обсадна труба 70 вставляється у вхідну сверпересувати рідини та відкачувати їх до поверхні по дловину 15 крізь в'язку направляючих труб 43 та в насосних трубах 78. Установка насосних труб 78 похилену свердловину 64. Спрямовуючий клин та зануреного насосу 80 відповідає етапу 160 на обсадної труби 70 орієнтують так, щоб спрямовуФіг.3. Видобуток рідини та газу відповідає етапу ючий клин 72 був розміщений таким чином, щоб 165 на Фіг.3. 13 77027 14 Фіг.11 відображає приклад мережі дренажних дцять два метрі (дві тисячі чотириста сорок футів), виробок 90, що можуть бути пробурені від зчленообласть дренування розширилася б приблизно до ваних свердловин 36. В центрі мережі дренажних двохсот п'ятдесяти шести гектарів (шестисот соровиробок 90 знаходяться вхідні свердловини 15. ка акрів). Проте можуть використовуватися будьЗ'єднання з вхідними свердловинами 15 виконуякі інші прийнятні конфігурації. Крім того, можуть ють похилі свердловини 20. Після вибою похилі використовуватися будь-які інші відповідні мережі свердловини 20, як описано вище, продовжуються дренажних виробок. в основному горизонтальними свердловинами 92, На Фіг.12 показано сукупність мереж дренажв цілому формують мережі, подібні до «воронячої них виробок 90, орієнтованих відносно одна до лапи» з кожної похилої свердловини 20. одної таким чином, щоб максимально збільшити Використаний в даному описі термін «кожний» області дренування підземних відкладів, покритих позначає всі з певної підмножини. У конкретному мережею дренажних виробок 90. Кожна мережа варіанті здійснення винаходу горизонтальна досядренажних виробок 90 утворює приблизно шестижність кожної горизонтальної свердловини 92 кутну мережу дренажу. Відповідно, мережі дренаскладає близько чотирьохсот п'ятдесяти метрів жних виробок 90 можуть бути скомпоновані, як (однієї тисячі п'ятсот футів). показано на Фіг.12, так, щоб мережі дренажних Крім того, бічний інтервал між паралельними виробок 90 утворювали структуру, подібну до горизонтальними свердловинами 92 складає прибджолиних стільників. близно двісті сорок метрів (вісімсот футів). В даХоча даний винахід описаний на декількох ваному конкретному прикладі здійснення винаходу ріантах його здійснення, однак, фахівцям даної область дренування приблизно складає близько області техніки можуть бути запропоновані чисста шістнадцяти гектарів (двохсот дев'яноста акленні зміни і модифікації. Слід розуміти, що даний рів). У іншому варіанті здійснення даного винаховинахід охоплює такі зміни та модифікації в межах ду, де горизонтальна досяжність горизонтальної об'єму прикладеної формули винаходу. свердловини 92 складає приблизно сімсот три 15 77027 16 17 77027 18 19 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 77027 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

An entry well with slanted well bores and method for formation of those

Назва патенту російською

Входная скважина с наклонными скважинами и способ их формирования

МПК / Мітки

МПК: E21F 7/00, E21B 43/30, E21B 31/113, E21B 31/107

Мітки: похилими, свердловина, вхідна, свердловинами, спосіб, формування

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-77027-vkhidna-sverdlovina-z-pokhilimi-sverdlovinami-ta-sposib-kh-formuvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вхідна свердловина з похилими свердловинами та спосіб їх формування</a>

Подібні патенти