Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб проведення свердловинних операцій, який відрізняється тим, що містить наступні стадії:

регулювання властивостей бурового розчину, який використовують для доступу в підземну формацію через стовбур свердловини, вибраного із групи, яка складається з розчинів на нафтовій основі, що містять тверді речовини, і розчинів на водній основі, що містять тверді речовини;

встановлення піскового фільтра у відрегульованому буровому розчині в інтервалі стовбура свердловини;

витиснення відрегульованого бурового розчину поблизу піскового фільтра за допомогою розчину-носія.

2. Спосіб за п. 1, який додатково містить буріння стовбура свердловини через підземну формацію з використанням бурового розчину перед регулюванням бурового розчину.

3. Спосіб за п. 1, в якому розчин-носій є відрегульованим буровим розчином.

4. Спосіб за п. 1, в якому розчин-носій має реологічні властивості, що сприяють ефективному витисненню відрегульованого розчину.

5. Спосіб за п. 1, в якому розчин-носій є розчином, якому в'язкість додається гідроксіетилцелюлозним полімером.

6. Спосіб за п. 1, в якому розчин-носій є розчином, якому в'язкість додається ксантановим полімером.

7. Спосіб за п. 1, в якому розчин-носій є розчином, якому в'язкість додається в'язко-пружною поверхнево-активною речовиною.

8. Спосіб за п. 1, в якому пісковий фільтр включає засіб альтернативного шляху.

9. Спосіб за п.1, в якому розчин-носій має реологічні властивості і здатність транспортування піску для заповнення гравієм інтервалу стовбура за допомогою засобів альтернативного шляху.

10. Спосіб за п. 1, в якому регулювання властивостей бурового розчину передбачає видалення твердих частинок з розміром, який перевищує приблизно третину розміру отвору щілини піскових фільтрів.

11. Спосіб за п. 10, в якому регулювання властивостей бурового розчину передбачає видалення твердих частинок з розміром, що перевищує приблизно 50 мікронів.

12. Спосіб за п. 1, який додатково включає гравійне набивання інтервалу стовбура свердловини розчином-носієм.

13. Спосіб за п. 1, в якому регулювання властивостей бурового розчину передбачає видалення твердих частинок, що мають розмір, який перевищує шосту частину діаметра частинки гравійного набивання.

14. Спосіб за п. 1, в якому розміщення піскового фільтра у відрегульованому буровому розчині включає розміщення інструменту для гравійного набивання у відрегульованому буровому розчині.

15. Спосіб за п. 14, в якому витиснення відрегульованого бурового розчину включає виконання маніпуляції з інструментом вузла гравійного набивання для витиснення розчином-носієм відрегульованого бурового розчину із простору навколо піскового фільтра.

16. Спосіб за п. 15, в якому вказана маніпуляція включає зсув інструменту вузла гравійного набивання у зворотне положення і у положення здійснення циркуляції.

17. Спосіб за п. 1, який додатково включає видобуток текучого середовища з підземної формації через свердловину.

18. Спосіб за п. 17, в якому підземне текуче середовище містить вуглеводні.

19. Спосіб за п. 1, в якому розміщення піскового фільтра у відрегульованому буровому розчині в інтервалі стовбура свердловини містить розміщення у стовбурі свердловини інструмента для гравійного набивання, що включає пакер і пісковий фільтр, розташований під пакером у стовбурі свердловини, і витиснення відрегульованого бурового розчину поблизу піскового фільтра включає витиснення відрегульованого бурового розчину під пакером і навколо піскового фільтра.

20. Спосіб за п. 19, який містить маніпуляцію інструментами для гравійного набивання для установки пакера у відрегульованому буровому розчині у стовбурі свердловини.

21. Спосіб за п. 19, який включає фільтрацію бурового розчину через дрібнокоміркові віброгрохоти для формування відрегульованого бурового розчину.

22. Спосіб за п. 21, в якому фільтрацією бурового розчину видаляють тверді частинки з розміром, що перевищує приблизно третину розміру отвору піскового фільтра.

23. Спосіб за п. 21, в якому фільтрацією бурового розчину видаляють тверді частинки з розміром, що перевищує приблизно 50 мікронів.

24. Спосіб за п. 19, який додатково містить закачування розчину-носія з гравієм у стовбур свердловини для здійснення витиснення відрегульованого бурового розчину над пакером.

25. Спосіб за п. 24, який додатково містить здійснення маніпуляції з інструментом вузла гравійного набивання для приведення його в положення циркуляції з метою розташування гравію під пакером, і між пісковим фільтром і стінками стовбура свердловини.

26. Спосіб за п. 25, який додатково містить закачування щонайменше частини розчину-носія через пісковий фільтр і над пакером.

27. Спосіб за п. 19, в якому розчин-носій є розчином, якому в'язкість додається гідроксіетилцелюлозним полімером.

28. Спосіб за п. 19, в якому розчин-носій є розчином, якому в'язкість додається ксантановим полімером.

29. Спосіб за п. 19, в якому розчин-носій є розчином, якому в'язкість додається в'язко-пружною поверхнево-активною речовиною.

30. Спосіб за п. 19, в якому здійснюють видобуток вуглеводнів зі стовбура свердловини через пісковий фільтр.

Текст

1. Спосіб проведення свердловинних операцій, який відрізняється тим, що містить наступні стадії: регулювання властивостей бурового розчину, який використовують для доступу в підземну формацію через стовбур свердловини, вибраного із групи, яка складається з розчинів на нафтовій основі, що містять тверді речовини, і розчинів на водній основі, що містять тверді речовини; встановлення піскового фільтра у відрегульованому буровому розчині в інтервалі стовбура свердловини; витиснення відрегульованого бурового розчину поблизу піскового фільтра за допомогою розчинуносія. 2. Спосіб за п. 1, який додатково містить буріння стовбура свердловини через підземну формацію з використанням бурового розчину перед регулюванням бурового розчину. 3. Спосіб за п. 1, в якому розчин-носій є відрегульованим буровим розчином. 2 (19) 1 3 83655 4 вання у зворотне положення і у положення здійснення циркуляції. 17. Спосіб за п. 1, який додатково включає видобуток текучого середовища з підземної формації через свердловину. 18. Спосіб за п. 17, в якому підземне текуче середовище містить вуглеводні. 19. Спосіб за п. 1, в якому розміщення піскового фільтра у відрегульованому буровому розчині в інтервалі стовбура свердловини містить розміщення у стовбурі свердловини інструмента для гравійного набивання, що включає пакер і пісковий фільтр, розташований під пакером у стовбурі свердловини, і витиснення відрегульованого бурового розчину поблизу піскового фільтра включає витиснення відрегульованого бурового розчину під пакером і навколо піскового фільтра. 20. Спосіб за п. 19, який містить маніпуляцію інструментами для гравійного набивання для установки пакера у відрегульованому буровому розчині у сто вбурі свердловини. 21. Спосіб за п. 19, який включає фільтрацію бурового розчину через дрібнокоміркові віброгрохоти для формування відрегульованого бурового розчину. 22. Спосіб за п. 21, в якому фільтрацією бурового розчину видаляють тверді частинки з розміром, що перевищує приблизно третину розміру отвору піскового фільтра. 23. Спосіб за п. 21, в якому фільтрацією бурового розчину видаляють тверді частинки з розміром, що перевищує приблизно 50 мікронів. 24. Спосіб за п. 19, який додатково містить закачування розчину-носія з гравієм у стовбур свердловини для здійснення витиснення відрегульованого бурового розчину над пакером. 25. Спосіб за п. 24, який додатково містить здійснення маніпуляції з інструментом вузла гравійного набивання для приведення його в положення циркуляції з метою розташування гравію під пакером, і між пісковим фільтром і стінками стовбура свердловини. 26. Спосіб за п. 25, який додатково містить закачування щонайменше частини розчину-носія через пісковий фільтр і над пакером. 27. Спосіб за п. 19, в якому розчин-носій є розчином, якому в'язкість додається гідроксіетилцелюлозним полімером. 28. Спосіб за п. 19, в якому розчин-носій є розчином, якому в'язкість додається ксантановим полімером. 29. Спосіб за п. 19, в якому розчин-носій є розчином, якому в'язкість додається в'язко-пружною поверхнево-активною речовиною. 30. Спосіб за п. 19, в якому здійснюють видобуток вуглеводнів зі стовбура свердловини через пісковий фільтр. Даний винахід, загалом, стосується стовбурів свердловин для видобутку пластових флюїдів. Зокрема, даний винахід стосується способу закінчування свердловини, із забезпеченням можливості застосування одного розчину для буріння стовбура свердловини, згідно з яким спускають вузол гравійної набивки і фільтри для запобігання надходженню піску до свердловини, і потім витісняють і заповнюють гравієм інтервал закінчування тим же або іншим розчином. Для закінчування свердловини суттєве значення мають належні розчини для буріння, заповнення гравієм і встановлення піскових фільтрів. Для підвищення продуктивності і довговічності закінчування потрібні продумане планування, підготовка свердловини і виконання закінчування. Звичайно для буріння і закінчування свердловин із гравійною набивкою використовують щонайменше три розчини. Першим розчином є буровий розчин, який містить тверді речовини і використовується для буріння інтервалу закінчування. Другим розчином є буровий розчин, який не містить твердих речовин для закінчування, призначений для витіснення бурового розчину, який містить тверді речовини, і для спуску обладнання для запобігання надходження піску й інструментів для заповнення гравієм у середовищі, яке по суті не має твердих речовин. Третім розчином є розчин-носій для гравію під час заповнення гравієм інтервалу закінчування. Для добування вуглеводнів стовбур свердловини бурять через підземний продуктивний пласт. Бурові роботи можуть порушити гравійну набивку і пісковий фільтр, і перфоровані звичайним способом свердловини. Свердловину треба бурити таким чином, щоб була забезпечена її стабільність, і повинні використовуватися бурові розчини, що не шкодять продуктивному пласту. Буровий розчин звичайно містить обважнюючі тверді речовини, тверді речовини, які підвищують в'язкість, і буровий шлам у різних концентраціях. Фільтрати бурового розчину повинні бути сумісними з розчинами закінчування, і не повинні заважати роботам по закінченню. Вибраний буровий розчин переважно повинен мати щільність, достатню, щоб забезпечувати свердловину з невеликим ступенем надмірної рівноваги, з невеликими втратами розчину, і сумісну з глинами продуктивного пласту. Належна підготовка свердловини для заповнення гравієм може стати визначальною умовою успішного закінчування. Однією з найважливіших умов підготовки гравійної набивки є чистота. Наявність яких би не було матеріалів у вигляді дрібних частинок може призвести до невдалого закінчування. Для усунення необхідності повторних очищень для видалення бурового розчину тепер часто використовують резервуари, призначені тільки для гравійної набивки. Розчини для закінчування використовують для витіснення бурового розчину, який містить тверді 5 83655 речовини, і для спуску обладнання, яке запобігає надходженню піску й інструментів для гравійної набивки в середовищі, яке по суті не має твердих речовин. Розчинами для закінчування можуть бути розчини на нафтовій або водній основі. Звичайно вважається, що розчини на водній основі мають більш гнучкі характеристики. їх щільність, в'язкість і сумісність із формацією регулюються легше, ніж у випадку з розчинами на нафтовій основі. Тому розчини на водній основі застосовуються більш часто. Незалежно від джерела розчину для закінчування він повинен містити мінімальну кількість матеріалу у вигляді дрібних частинок, і його хімічні характеристики повинні бути сумісними з породою і реліктовою водою. Присутність прісної води може спричинити розбухання і диспергування глини, а присутність деяких іонів може зумовити осадження при контакті з водою формації. Найбільш поширеними джерелами розчинів для закінчування є промислові або соляні розчини, що добуваються, морська вода, прибережна вода або прісна вода. Щільність розчинів закінчування нерідко регулюють за допомогою розчинних солей. Для введення гравію його транспортують із поверхні в інтервал закінчування, щоб створити фільтр у забої, який забезпечує приплив рідкого середовища в свердловину, але запобігає надходженню піску даної формації. Уведення гравію переважно забезпечує однакову набивку з пористістю, рівною тридцяти дев'яти відсоткам і менше. Для введення гравію потрібен розчин для транспортування суспензії гравію в інтервал закінчування. Розчини й піни на основі нафти й води звичайно використовують як розчин для введення гравію. Для введення гравію істотне значення мають чисті розчини. Залежно від значень тиску в свердловині, для керування свердловиною можуть знадобитися розчини, які мають високу щільність, не мають твердих речовин, і містять розчинену сіль. Причому розчинам для введення гравію може бути додана в'язкість полімерними добавками. Поганий розподіл гравійної суспензії часто виникає, якщо розчин-носій із суспензії передчасно втрачається в більш проникних ділянках формації і/або в самому фільтрі, в результаті чого навколо фільтра в кільцевому просторі створюються «піщані перемички». Ці піщані перемички ефективно блокують проходження суспензії гравію через кільцевий простір свердловини і перешкоджають доставці гравію на всі рівні в інтервалі закінчування. Для вирішення проблеми поганого розподілу гравію запропоновані і тепер використовуються свердловинні інструменти або технологія «альтернативного шляху», які передбачають однаковий розподіл гравію по всьому інтервалу закінчування незалежно від утворення піщаних перемичок, що утворилися до завершення розподілу гравію. Ці пристрої звичайно містять перфоровані шунти або обхідні канали, які проходять по довжині пристрою і приймають суспензію гравію, коли вона входить у кільцевий простір навколо пристрою. Якщо піщана перемичка утворюється до завершення робіт, то суспензію гравію можна все ж доставляти по пер 6 форованих обхідних труба х (т.з. «альтернативним шляхом») на різні рівні в кільцевому просторі як над, так і під перемичкою. Патенти США №№4,945,994 і 6,220,345 описують типові свердловинні фільтри альтернативного шляху і спосіб їх дії. Коротко, спосіб установлення гравійних набивок при необсадженому забої стовбура свердловини, який застосовується в наш час, звичайно включає наступні етапи: буріння інтервалу закінчування за допомогою бурового розчину на водній або нафтовій основі, витіснення розчину в необсадженому стовбурі розчином закінчування, який не має твердих речовин (звичайно - соляний розчин), спуск вузла гравійної набивки і піскових фільтрів на глибину в розчині закінчування, який не має твердих речовин, заповнення інтервалу гравієм за допомогою розчину-носія на водній основі. Загальний недолік цього способу полягає в неможливості спуску вузла гравійної набивки і піскових фільтрів на глибину через нестабільність (обвалення) стовбура свердловини, викликану несумісністю між розчином (соляним розчином) для закінчування і формацією. Цей спосіб неефективний, оскільки потрібні щонайменше три розчини (буровий розчин, розчин для закінчування і розчин-носій гравію). Згідно з поширеною модифікацією цього описаного вище способу до витіснення необсадженого стовбура розчином для закінчування і до спуску вузла гравійної набивки і піскових фільтрів в інтервалі закінчування розміщують забурений хвостовик [Murray, G., Morton, K., Blattel, S., Davidson, E., MacMillan, N., Roberts, J., SPE 73727, February 2021, 2002. Development of the Alba Field-Evolution of Completion Practices, Part 2 Open Hole Completions; Successful Outcome-Drilling with SBM and Gravel Packing with Water Based Carrier Fluid and Gilchrist, J.M., Sutton, Jr., L.W., Elliot, F.J., SPE 48976, September 27-30, 1988. Advancing Horizontal Well Sand Control Technology; An OHGP Using Synthetic OBM]. Забурений хвостовик деякою мірою запобігає обваленню стінок свердловини і забезпечує канал для спуску вузла гравійної набивки і піскових фільтрів. Незважаючи на те, що забурений хвостовик поліпшує можливість спуску вузла гравійної набивки і піскових фільтрів на глибину, він при цьому створює додатковий опір течії і може негативно позначитися на продуктивності свердловини. Існуюча практика використання окремих розчинів для буріння, витіснення бурового розчину, що містить тверді речовини, і спуску обладнання боротьби з піском та інструмента для заповнення гравієм і розміщення гравію і дорого коштує, і віднімає багато часу. Відповідно, необхідно спростити ускладненість робіт і скоротити час, що затрачується на них, шля хом спрощення системи розчину і усунення необхідності застосування забуреного хвостовика. Винахід, що викладається, забезпечує цю необхідність. Згідно з реалізацією запропонованого способу він включає наступні етапи: буріння стовбура свердловини за допомогою бурового розчину, регулювання властивостей бурового розчину, спуск 7 83655 інструментів вузла гравійної набивки на глибину в стовбурі свердловини за допомогою відрегульованого бурового розчину, і заповнення гравієм інтервалу стовбура свердловини за допомогою розчину-носія. Розчин-носій може бути тим же буровим розчином. Цей спосіб можна комбінувати з технологією піскового фільтра альтернативного шляху з метою забезпечення належного розподілу гравійної набивки. Фіг.1 зображує блок-схему варіанту здійснення винаходу; Фіг.2 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи і встановлення піскового фільтра альтернативного шляху у відрегульованому розчині на нафтовій основі; Фіг.3 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи, встановлення пакера гравійної набивки і введення чистої гравійної набивки, інструмент, що змінює напрям, показаний у зворотному положенні; Фіг.4 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи, обхва т простору від інтервалу необсадженого стовбура поблизу піскових фільтрів розчином-носієм, інструмент, що змінює напрям, показаний у положенні циркуляції; Фіг.5 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи, зворотне положення інструмента, що змінює напрям, після обхвату розчином від інтервалу необсадженого стовбура для виведення залишеного чистого розчину гравійної набивки і відрегульованого розчину на нафтовій основі; Фіг.6 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи, місцеположення в'язкої буферної рідини, чистого розчину гравійної набивки, суспензію гравійної набивки в бурильній трубі, інструмент, що змінює напрям, розташований у зворотному положенні, розчин гравійної набивки, розташований у кільцевому просторі; Фіг.7 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи, інструмент, що змінює напрям у положення циркуляції, для заповнення гравієм необсадженої секції кільцевого простору стовбура свердловини; Фіг.8 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи, продовжується витіснення розчину гравійної набивки з кільцевого простору і відхилення суспензії гравійної набивки навколо піщаної перемички; Фіг.9 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи, витіснення суспензії гравійної набивки розчином закінчування, що продовжується доти, поки не станеться випадання піску; Фіг.10 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи, зворотне положення інструмента, що змінює напрям, при цьому розчин закінчування закачується в кільцевий простір і повертається надлишковий пісок і розчин гравійної набивки з бурильної труби; Фіг.11 - стовбур свердловини із заповненням гравієм за допомогою дворозчинної системи, за 8 кінчувану гравійну набивку інтервалу необсадженого стовбура свердловини, свердловину, повністю витіснену розчином закінчування, і вузол гравійної набивки, виведений із стовбура свердловини. Описуваний винахід забезпечує спосіб виконання закінчування, що полягає у встановленні гравійної набивки в необсадженому стовбурі. Спосіб включає наступні етапи: буріння інтервалу закінчування за допомогою бурового розчину, регулювання властивостей бурового розчину, спуск вузла гравійної набивки і піскових фільтрів на глибину у відрегульованому буровому розчині, і наступне витіснення і заповнення гравієм інтервалу закінчування за допомогою того ж або іншого розчину. Цей новий спосіб закінчування, що полягає у встановленні гравійної набивки в необсадженому стовбурі, вирішує проблеми, які виникають при спуску піскових фільтрів на глибину в стовбурі свердловини перед заповненням гравієм. Крім цього, переваги нового способу включають скорочення часу закінчування завдяки спрощеним робочим процедурам і потенційному усуненню необхідності застосування хвостовика зі щілиноподібними подовжніми отворами. Згідно з Фіг.1, спосіб складається з чотирьох основних етапів. По-перше, свердловину бурять в інтервалі через підземну формацію за допомогою бурового розчину на етапі 1, який можна назвати буровим розчином інтервалу необсадженого стовбура, неводним розчином, і/або розчином, що містить тверді речовини. По-друге, властивості бурового розчину регулюють на етапі 2. По-третє, інструменти вузла гравійної набивки спускають на глибину в стовбурі свердловини за допомогою відрегульованого бурового розчину на етапі 3. Почетверте, інтервал стовбура свердловини заповнюють гравієм за допомогою розчину закінчування на етапі 4. Розчин-носій закінчування може бути таким же, як і відрегульований розчин, або окремим розчином, і може містити: чистий розчин, чистий розчин гравійного фільтра, буферну рідину і/або розчин, що не містить твердих речовин. Якщо немає необхідності в заповненні стовбура свердловини гравієм, то пісковий фільтр можна спустити на глибину в стовбурі свердловини за допомогою відрегульованого розчину, і при цьому необхідність виконання четвертого етапу усувається. Інтервал закінчування бурять або за допомогою розчину на водній основі, або розчину на нафтовій основі. Після буріння інтервалу закінчування здійснюють циркуляцію бурового розчину по стовбур у свердловини, і його фільтрують (або регулюють) за допомогою обладнання, встановленого на підлозі бурової вежі. Звичайно буровий розчин містить частинки (наприклад, буровий шлам), які можуть засмічувати отвори (або щілини) в пісковому фільтрі і, потенційно, засмічувати гравійну набивку, якщо їх належно не видаляти. Тому властивості бурового розчину регулюють (або його фільтрують) перед спуском піскових фільтрів, щоб, переважно, видалити тверді частинки, приблизно більші, ніж третина отвору щілини і/або одна шоста діаметра розміру частинок гравійної набивки. 9 83655 Розмір в одну третину щілини встановлено емпірично для розміру сферичних частинок, потрібного для перекриття даного розміру щілини. Діаметр, що дорівнює одній шостій розміру частинки гравійної набивки, встановлено емпірично для потрібного розміру отворів пор у заповнювачі зі сферичних частинок у даному діаметрі, щоб запобігти засміченню. Наприклад, звичайні дротяні піскові фільтри мають щілини калібру 8,8 (близько 215 мікрон) і для гравійних фільтрів можна використати розклинювальний наповнювач 30/50 (близько 425 мікрон). Буровий розчин можна відрегулювати у віброгрохота х з номером сита 310 (близько 50 мікрон) на буровій установці, щоб відсіяти негабаритні частинки. Також при проведенні робіт на нафтопромислі для перевірки зразків відрегульованого розчину на їх вільне проходження через еталонний фільтр із визначеним розміром щілини можна використати перевірний пристрій для фільтра. Звичайний рекомендований розмір щілини на 3-4 калібри менше номінальних щілин фільтра. Після виконання регулювання розчину за допомогою перевірного пристрою для фільтра вузол гравійної набивки і піскові фільтри можна спустити на глибину в стовбурі свердловини. Спуск піскових фільтрів у відрегульованому розчині для закінчування, що полягає у встановленні одиночних фільтрів, часто практикується фа хівцями в даній галузі техніки. Наприклад, це часто виконується в Північному морі, де заповнення гравієм не є необхідним внаслідок наявності пластів із високою проникністю, що мають великий пісок з однаковим гранулометричним складом. Для закінчування при необсадженому забої, для якого необхідне заповнення гравієм через наявність різнорідної формації, що має неоднаковий гранулометричний склад, піскові фільтри у відрегульованому розчині до появи цього способу не спускалися. Після спуску на глибину вузла гравійної набивки і піскових фільтрів розчин інтервалу необсадженого стовбура звичайно витісняють деяким об'ємом чистого розчину. Чистим розчином є розчин-носій гравію, що не має розклинювальних наповнювачів для гравійної набивки. Витіснення видаляє відрегульований буровий розчин і буровий шлам, що залишається в необсадженому стовбурі. Здійснюють циркуляцію буферної рідини в напрямі, який не направляє розчин, що має тверді речовини, через пісковий фільтр, щоб виключити можливість засмічення фільтра. Наприклад, можна здійснювати циркуляцію розчину вниз по кільцевому простору по П-подібному коліну в промивальну трубу, вниз по промивальній трубі вузла піскового фільтра і з нього. До цього часу для способів установлення гравійної набивки в необсадженому стовбурі свердловини потрібно було завершити витіснення до встановлення піскових фільтрів, оскільки у застосовуваних раніше способах передбачалося, що піскові фільтри треба спускати в розчин, що не має твердих речовин. Після витіснення розчину з необсадженого інтервалу виконують заповнення гравієм інтервалу закінчування звичайними методами. Швидкість 10 закачування гравійного заповнення повинна бути повільнішою за швидкість витіснення, щоб виключити засмічення піскового фільтра. Після спуску вузла гравійної набивки і до виконання заповнення гравієм треба здійснити декілька маніпуляцій з інструментом виконання гравійної набивки, як описано нижче в прикладі. Для нового способу потрібне виконання маніпуляцій у розчині, що містить тверді речовини і це не здійснювалося в попередніх способах (раніше вузол гравійної набивки спускали в розчин, що не містить твердих речовин). Ще одне здійснення винаходу передбачає буріння інтервалу закінчування в стовбурі свердловини за допомогою бурового розчину на нафтовій основі і заповнення гравієм інтервалу стовбура свердловини за допомогою розчину-носія на водній основі згідно з технологією альтернативного шляху. У порівнянні з розчинами на водній основі фільтрувальний осад розчину на нафтовій основі має більш низькі значення тиску зняття, і ця обставина може утр уднити встановлення гравійної набивки закінчування. Фільтрувальний осад являє собою концентрований шар твердих речовин з бурового розчину, що утворюється на стінці стовбура свердловини навпроти проникного пласта. Втрата фільтрувального осаду під час заповнення гравієм може обумовити утворення перемички. Як згадувалося вище в огляді відомого рівня техніки, альтернативний шлях забезпечує можливість транспортування піску за перемичку. Тому те хнологія альтернативного шляху бажана для свердловин, що заповнюються гравієм і буріння яких виконують за допомогою розчину на нафтовій основі. Розчин-носій на водній основі для гравійної набивки повинен мати сприятливі реологічні властивості для ефективного витіснення відрегульованого розчину, і сприятливі реологічні властивості та несучу здатність піску для заповнення гравієм за технологією альтернативного шляху. Зразками розчину-носія на водній основі є, крім інших, наступні речовини: розчин, в'язкість якому додана гідроксіетилцелюлозним полімером, ксантановим полімером, в'язко-пружною поверхнево-активною речовиною, або комбінацією цих речовин. Фахівцям у даній галузі техніки буде зрозуміло, що відповідно до їх сприятливих властивостей можна вибрати й інші розчини-носії. Відповідно до ще одного здійснення розчиномносієм гравійного заповнення є носій на нафтовій основі. Спосіб із використанням розчину-носія на нафтовій основі буде тим же, що й викладений вище стосовно розчину-носія на водній основі. Даний винахід розроблений з огляду на практичні трудно щі, які виникають при спуску вузла гравійної набивки в стовбурі свердловини. Запланована процедура для стовбура свердловини полягала в наступному: бурінні інтервалу закінчування, витісненні соляного розчину, який не має твердих речовин, спуску вузла гравійної набивки і піскових фільтрів, з наступним установленням гравійної набивки в інтервалі закінчування за допомогою розчину-носія на водній основі. Але після витіснення необсадженого інтервалу закінчування 11 83655 соляним розчином закінчування виявився немож ливим спуск на глибину вузла гравійного фільтра і піскових фільтрів після декількох спроб через проблеми зі стабільністю стовбура свердловини. Також робилися безуспішні спроби спуску заздалегідь забуреного хвостовика. Роботи в даному стовбурі свердловини припинили і перенесли в сусідній стовбур свердловини. Після невдачі з першим стовбуром свердловини був розроблений новий спосіб закінчування (спосіб згідно з даним винаходом) і використаний для сусіднього стовбура свердловини і в наступних стовбурах. Новий спосіб закінчування був успішно виконаний для декількох свердловин. Випробування свердловин показали, що новий спосіб забезпечує е фективне закінчування в нижньому шарі пласті. Фіг.2-11 показують закінчування свердловини з використанням дворозчинної системи, при цьому використаний свердловинний фільтр альтернативного шляху в промисловому випробуванні. На всіх кресленнях Фіг.2-11 вказані однакові посилальні позначення. Спочатку виконувалося буріння за допомогою бурового розчину відомими способами. Потім у стовбурі свердловини, наповненому відрегульованим буровим розчином, наприклад, неводним розчином, був встановлений свердловинний фільтр. Фіг.2 показує фільтр 27 із засобами 21 альтернативного шляху в стовбурі свердловини 23, що є частиною вузла гравійної набивки. Вузол гравійної набивки складається з фільтра 27, засобів 21 альтернативного шляху, пакера 29, інструмента 35, що змінює напрям, із входами 26 для розчину, що з'єднують бурильну трубу 28, промивальну трубу 41 і кільцевий простір стовбура свердловини 23 над і під пакером 29. Стовбур свердловини 23 складається з обсадженої секції 22 і нижньої необсадженої секції 24. Звичайно вузол гравійної набивки опускають і встановлюють у стовбурі свердловини 23 на бурильній трубі 28. Неводний розчин 25 у стовбурі свердловини 23 був заздалегідь відрегульований на віброситах з номером сита 310 (не показано) і пропущений через еталонне сито (не показано), на 2-3 калібри менше, ніж щілини гравійного фільтра 27 у стовбурі свердловини 23. Згідно з Фіг.3, пакер 29 встановлений у стовбурі свердловини 23 безпосередньо над інтервалом, що підлягає заповненню гравієм. Пакер 29 герметизує інтервал від іншої частини стовбура свердловини 23. Після встановлення пакера 29 інструмент 35, що змінює напрям, зміщають у зворотне положення, і чистий розчин 33 гравійної набивки закачують по бурильній трубі 28 і розміщують у кільцевому просторі між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28, витісняючи відрегульований розчин 25 на нафтовій основі, що є неводним розчином. Стрілки 36 указують шлях течії розчину. Потім, згідно з Фіг.4, інструмент 35, що змінює напрям, зміщають у положення циркуляції гравійної набивки або положенням гравійної набивки. Відрегульований неводний розчин 25 потім закачують по кільцевому простору між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28, подаючи чистий розчин 33 гравійної набивки по промивальній трубі 12 41, з фільтрів 27, охоплюючи необсаджений кільцевий простір 45 між засобами 21 альтернативного шляху і необсадженої секції 24, і через інструмент 35, що змінює напрям, у бурильну трубу 28. Стрілки 46 показують шлях течії через необсаджену секцію 24 і засоби 21 альтернативного шляху в стовбурі свердловини 23. Згідно з Фіг.5, після того, як необсаджений кільцевий простір 45 між засобами 21 альтернативного шляху і необсадженою секцією 24 буде охоплений чистим розчином 33 гравійної набивки, потім інструмент 35, що змінює напрям, буде зміщений у зворотне положення. Відрегульований неводний розчин 25 закачують вниз по кільцевому простору між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28, в результаті чого положення змінюється на зворотне за рахунок виштовхування неводного розчину 25 і забрудненого розчину 51 гравійної набивки з бурильної труби 28, як показано стрілками 56. Потім, згідно з Фіг.6, у той час, як інструмент 35, що змінює напрям, залишається у зворотному положенні, в'язкий заповнювач 61, чистий розчин 33 гравійної набивки і суспензія 63 гравійної набивки закачуються вниз по бурильній трубі 28. Стрілки 66 вказують напрям течії розчину, коли інструмент 35, що змінює напрям, знаходиться у зворотному положенні. Після того, як в'язкий заповнювач 61 і 50-відсотковий чистий розчин 33 гравійної набивки попадуть у кільцевий простір між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28, інструмент 35, що змінює напрям, зміщається в положення виконання циркуляції гравійної набивки. Потім, згідно з Фіг.7, відповідну кількість суспензії 63 гравійної набивки для заповнення необсадженого кільцевого простору 45 між засобами 21 альтернативного шляху і стінкою необсадженої секції 24 закачують вниз по бурильній трубі 28, і при цьому інструмент 35, що змінює напрям, буде знаходитися в положенні циркуляції гравійної набивки. Стрілки 77 показують напрям течії розчину, коли інструмент 35, що змінює напрям, перебуває в положенні гравійної набивки. Закачування суспензії 63 гравійної набивки по бурильній трубі 28 направляє чистий розчин 33 гравійної набивки через фільтри 27, по промивальній трубі 41 і в кільцевий простір між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28. Відрегульований неводний розчин 25, що повертається, спрямовується по кільцевому простору між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28 по мірі того, як чистий розчин 33 гравійної набивки входить у кільцевий простір між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28. Згідно з Фіг.8, суспензію 63 гравійної набивки потім закачують по бурильній трубі 28 за рахунок уведення розчину 101 закінчування по бурильній трубі 28. С успензія 63 гравійної набивки витісняє відрегульований неводний розчин (не показано) з кільцевого простору між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28. Потім гравій поміщають в необсаджений кільцевий простір 45 між засобами 21 альтернативного шляху і стінкою необсадженої секції 24. Якщо формується піщана перемичка 81, як це показано на Фіг.8, то суспензія 63 гравійної 13 83655 набивки відхиляється в обхідні труби засобу 21 альтернативного шляху і поновлює заповнення необсадженого кільцевого простору 45 між засобами 21 альтернативного шляху і стінкою необсадженої секції 24 і під піщаною перемичкою 81. Стрілки 86 показують протікання суспензії 63 гравійної набивки по бурильній трубі 28 через інструмент 35, що змінює напрям, у кільцевий простір стовбура свердловини під пакером 29 через засіб 21 альтернативного шляху в необсаджений кільцевий простір 45 між засобами 21 альтернативного шляху і стінкою необсадженої секції 24, і під піщаною перемичкою 81. Стрілки 86 показують протікання чистого розчину 33 гравійної набивки по промивальній трубі 41 через інструмент 35, що змінює напрям, у кільцевий простір між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28. Фіг.9 показує стовбур свердловини 23 безпосередньо після повного заповнення кільцевого простору між фільтром 27 і обсадною трубою 22 під пакером 29. Після того, як фільтр 27 буде покритий піском 91, і обхідні труби засобу 21 альтернативного шляху будуть заповнені піском, підвищиться тиск розчину бурильної труби 28, і ця обставина відома під назвою випадання піску. Стрілки 96 показують шлях течії розчину, коли суспензія 63 гравійної набивки і чистий розчин 33 гравійної набивки витісняються розчином 101 закінчування. Згідно з Фіг.10, після випадання піску інструмент 35, що змінює напрям, зміщується у зворотне положення. В'язкий заповнювач 61 закачують вниз по кільцевому простору між бурильною трубою 28 і обсадною трубою 22, і за ним іде розчин 101 закінчування вниз по кільцевому простору між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28. Таким чином, створюється зворотне положення за рахунок виштовхування суспензії 63 гравійної набивки, що залишається, і чистого розчину 33 гравійної набивки з бурильної труби 28. 14 Нарешті, згідно з Фіг.11, розчин у кільцевому просторі між обсадною трубою 22 і бурильною трубою 28 витіснений розчином 101 закінчування, й інструмент, що змінює напрям (не показаний), і бурильна труба (не показана) виводяться зі стовбура свердловини 23, і залишають після себе повністю заповнений інтервал свердловини під пакером 29. Для атестації способу, що описується вище, згідно з даним винаходом були проведені лабораторні випробування до проведення промислових випробувань. Лабораторні випробування показали, що забруднення твердими речовинами гравійної набивки (можливий результат неефективного витіснення бурового розчину, що містить тверді речовини) не порушує проникності гравійної набивки. Згідно з цими випробуваннями деякий об'єм гравію змішували з деяким об'ємом бурового розчину, і цією сумішшю заповнювали циліндричний проточний пристрій. Буровий розчин був витіснений із гравію течією іншого розчину через фільтр. Вимірювання проникності початкової завійної набивки, не змішаної заздалегідь із буровим розчином, що містить тверді речовини, і вимірювання гравійної набивки після витіснення бурового розчину з гравійної набивки були аналогічними, вказуючи на зневажливо малу можливість порушення проникності. У доповнення до лабораторних випробувань успішні промислові випробування, описані вище, підтвердили здійсненність описаних вище методів. Ці методи включають описані вище етапи: регулювання властивостей розчину, процедур у контролювання процесу регулювання за допомогою пристрою промислових випробувань, і маніпуляції (зворотне положення і положення циркуляції) з інструментами виконання гравійної набивки. Крім цього, також підтверджена ефективність витіснення з використанням бурового розчину, що містить тверді речовини, і розчинівносіїв гравію з пісковими фільтрами в стовбурі свердловини. 15 83655 16 17 83655 18 19 Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 83655 Підписне 20 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for drilling and completing of wells

Автори англійською

Barry Michael D., Blakclock Jon, Chandler Karen, Dale Bruse R., Di Pippo Matt M., Hecker Michael T., Martin Ben L.Sh., Martin Thomas B., Jr., Rozenbaum Darren F., Shuchart Chris E.

Назва патенту російською

Способ бурения и окончания скважин

Автори російською

Берри Майкл Д., Блеклок Джон, Чендлер Карен, Дейл Брюс А., Ди Пиппо Метт М., Хекер Майкл Т., Мартин Бен Л. Ш., Мартин Томас Б., мол., Розенбаум Даррен Ф., Шучарт Крис Е.

МПК / Мітки

МПК: E21B 43/04, E21B 33/00

Мітки: буріння, закінчування, спосіб, свердловин

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-83655-sposib-burinnya-i-zakinchuvannya-sverdlovin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб буріння і закінчування свердловин</a>

Подібні патенти