Пристрій для розкриття зі збільшеним навантаженням на долото без контакту нафтогазоносного пласта з буровим розчином

Пристрій призначений для розкриття нафтогазоносного пласта зі збільшенням навантаження на долото при бурінні свердловин без контакту нафтовміщуючи х порід з буровим розчином. У теперішній час продуктивний пласт розкривається під час буріння обважненим буровим розчином на водній основі. Він запобігає викиду нафти і газу на поверхню. За технічними умовами тиск такого розчину повинен перевищувати пластовий тиск для глибоких свердловин на 4-5%, а для неглибоких - на 10%. Для зменшення водовіддачі бурового розчину практичне застосування отримала лише обробка його хімічними реагентами (УЩР, КССБ, КМЦ тощо). Але все таки пластова температура і тиск на вибої свердловини руйнують структур у цього розчину. В результаті водний фільтрат через присутність у колекторах монтморилонітових глин призводить до їхнього розбухання, і таким чином до перекриття каналів, якими нафта поступає у свердловину. Розчини на нафтовій основі та інвертні емульсії руйнуються також від температури і тиску на вибої свердловини. Внаслідок цього продуктивність карбонатних пластів-колекторів відновлюється лише через 2-3 роки, а теригенних - за 5-6 років. Безумовно за цей час продуктивність свердловин зростає в 2-3 рази. На рис. 1 показано характер відновлення продуктивності пластів-колекторів після їхнього освоєння. Близьким до запропонованого нами пристрою (прототипом) є пристрій винаходу № 55656 А (Україна) від 29.03.2002 p., який являє собою обважнені бурильні труби, телескопічне вставлені в кожух з обсадних тр уб експлуатаційної колони. Пристрій має отвори для виходу бурового розчину ви ще продуктивного пласта, а також систему роз'єднання інструменту. Прототип має можливість надавати навантаження на долото в межах ваги обсадних тр уб і ваги кожуха біля 67 тонн. Безумовно цього недостатньо для руйнування твердих гірських порід, якими складені нафтогазоносні пласти. При зміні осьового навантаження на долото в процесі буріння обважнені бурильні труби (ОБТ), деформуючись можуть переміщатися в кожусі. Останній при цьому зберігає свою прямолінійність завдяки тому, що верхній кінець його немає жорсткого скріплювача з обважненими бурильними трубами. Через це отвори залежно від навантаження на долото можуть збігатися або не збігатися. Суть запропонованого пристрою полягає в тому, щоб за рахунок ваги бурильних труб збільшити навантаження на долото до 10-15 тонн. Для цього в даному пристрої в обважнених бурильних трубах робляться отвори на 5-100 см вище по вертикалі отворів у кожусі. При навантаженні на долото більшої від ваги ОБТ + кожуха, ОБТ прогинаються в кожусі. Тоді отвори в ОБТ і кожусі збігаються, а буровий розчин виходить вище продуктивного пласта. Буріння проходить з великим навантаженням на долото. Технічне завдання поставлене перед пристроєм полягає в тому, щоб збільшити навантаження на долото в порівнянні з навантаженням, яке можливе в прототипі. У запропонованому пристрої застосовані обважнені бурильні труби (ОБТ), вставлені в середину кожуха з обсадних бурильних труб нижньої частини експлуатаційної колони. При перших ознаках нафтогазопрояву вказана конструкція низу бурильної колони (НБК) спускається на бурильних трубах (12) у свердловину. На рис.2 приведено креслення, на якому зображена конструкція пристрою. Обважнені бурильні труби (10) вставлені в середину кожуха (11), нижня частина якого наглухо з'єднана з долотом (1). ОБТ в нижній частині з'єднані з долотом кулачковою муфтою (7), яка здійснює передачу обертання долоту і кожуху. Кутова швидкість ОБТ і кожуха однакова за рахунок їх глухого з'єднання і накладок (13). У верхній частині НБК зроблено отвори для виходу розчину вище продуктивного пласта (14). Отвори в ОБТ знаходяться вище від отворів у кожусі (14). При навантаженні за рахунок бурильних труб ОБТ деформується, їхні отвори спускаються до отворів у кожусі. Проходить буріння, розчин не попадає в пласт. Момент збігу отворів визначається за різким падінням тиску в насосах. Вибурена порода під дією висхідного струменя нафтогазової суміші виноситься до отворів (14), підхоплюється буровим розчином і виноситься на поверхню. Після розкриття продуктивного пласта приступають до цементування експлуатаційної колони ("хвосто вика"). Для цього підіймають інструмент на декілька метрів. Отвори (14) перекрито. Спочатку закачують цементний, а далі продавочний розчин. Після моменту "СТОП" зрізають верхню частину ("голову") цементу, зробивши навантаження на долото, яке було при бурінні. Отвори при цьому збіглися. Далі знову підіймають інструмент на декілька метрів. Цементування закінчено. Після затвердіння цементу підіймають інструмент на довжину квадрата (10 м) і обертають за годинниковою стрілкою. Кулачкова напівмуфта (4) з'єднується з напівмуфтою (9), ліва різьба відвертається, інструмент звільнюється і піднімається на поверхню. Долото (1), відрізок ОБТ (2), стабілізатор (5), кулачкова муфта (7) і втулка (3) залишаються на вибої свердловини. Потім спускається верхня секція. Технологічним результатом запропонованого пристрою є можливість досягати великого навантаження на долото, що неможливе при застосуванні прототипу. Технічне завдання вирішується за допомогою установки отворів в ОБТ ви ще від о творів у кожусі. Всі деталі пристрою виготовляються зі звичайних сортів сталі. Інші пристрої, які дозволять дати велике навантаження на долото при розкритті нафтогазоносного пласта без контакту з буровим розчином, і запропоновані в патентах, авторських свідоцтвах і науковій літературі нам не зустрічалися. Поставлене завдання вирішується тим, що пристрій для розкриття зі збільшеним навантаженням на долото без контакту нафтогазоносного пласта з буровим розчином складається з обважнених бурильних труб (ОБТ), телескопічно встановлених у кожух, з тр уб експлуатаційної колони і системи роз’єднання інструменту. Згідно до винаходу, отвори в (ОБТ) для виходу бурового розчину розміщені на віддалі 5-100см по вертикалі вище отворів у кожусі. Перелік креслень Рис. 1. Характер відновлення продуктивності пластів після їхнього освоєння. Рис. 2. Пристрій для розкриття зі збільшеним навантаженням на долото без контакту нафтогазоносного пласта з буровим розчином 1 - долото; 2 - відрізок обважнених бурильних труб (ОБТ); 3 - втулка; 4 - кулачкова напівмуфта; 5 - стабілізатор; 6 - муфта обсадної колони; 7 - кулачкова муфта ; 8 - пакер; 9 - кулачкова напівмуфта; 10 - обважнені бурильні труби (ОБТ); 11 - кожух з обсадних труб нижньої частини експлуатаційної колони; 12 - бурильні труби; 13 - накладки, які передають обертання від ОБТ до кожуха; 14 - отвори в ОБТ і обсадній колоні.