Спосіб закінчення свердловин в міцних слаботріщинуватих породах

Спосіб закінчення свердловин в міцних слаботріщинуватих породах, який включає буріння све рдловини нижче за рівень продуктивного горизонту, створення в ньому порожнини і формування тріщин від стінок порожнини в масив, який відрізняється тим, що глибину буріння свердловини нижче за рівень продуктивного горизонту вибира4 Vn , ють з умови h ³ pd2 де Vn - об'єм порожнини, мм3; Запропоноване технічне рішення відноситься до гірничої промисловості, а саме до фізики протікання процесів під час розкриття продуктивних газоносних, нафтоносних, а також водяних горизонтів, які знаходяться в міцних слаботріщи-нуватих гірських породах, і може бути використане для збільшення проникливості колектору і підвищення продуктивності родовища, що розробляється. Особливості розробки корисних копалин в міцних слаботріщинуватих гірських породах з використанням поверхневих свердловин вимагають підвищеної проникливості колектору для збільшення притоку корисних копалин. Відомий спосіб перфорації пластів в свердловині шляхом установки в обсадній колоні рухомих обойм із кумулятивними зарядами, подальшого їх переміщення до стінки свердловини і прострілу пласта [А.с. 857446 СССР, МКИ3 Е21В43/114. Способ перфорации пластов в скважине [Текст] / И.В. Кривоносов, Х.А. Асфандияров, Б.С. Халаман (СССР); заявитель Татарский нефтяной науч.исслед. ин-т. - №1045804/23-03 ; заявл.29.12.65; опубл.23.08.81, Бюл. №31. - 2с]. Недоліком вказаного способу є те, що обойми з кумулятивними зарядами застосовуються тільки один раз, а також те, що кумулятивний заряд здатний сформувати перфораційний канал не у всіх гірських породах. Відомий спосіб освоєння свердловин, що включає обробку передфільтрової зони пласта багатьма пнемоімпульсами при одночасній роботі ерліфту [S.U. 1099056 СССР, МКИ3 Е21В43/25. Способ освоения скважин [Текст] / Ю.П. Пивоваров, А.И. Деревянных (СССР); заявитель Проектно-конструкторская контора Треста «Востокбурвод». №3569024/22-03; заявл.28.03.83; опубл.23.06.84, Бюл.№23.-3с]. Недоліком вказаного способу є те, що пневмоімпульсна дія малоефективна для обробки продуктивних пластів в міцних слаботріщинуватих гірських породах. Відомий спосіб закінчення свердловин, що включає заглиблення свердловини в продуктивний пласт, формування в свердловині дископодібної горизонтальної порожнини за допомогою гідромонітору і розмиву газорідинними струменями щілин в продуктивному пласті (прототип) [S.U. 1395813 СССР, МКИ3 Е21В43/25. Способ заканчивания скважин [Текст] / Е.Г. Фонбернштейн, М.М. Смирнов, B.C. Козлов (СССР); заявитель Московский геологоразведочный ин-т. - №4112694/22-03; заявл.27.05.86; опубл.15.05.88, Бюл. №18.-2с]. Недоліком даного способу є те, що він придатний тільки для слабких осад-кових порід, схильних до гідроразмивання. У основу винаходу поставлена задача створення способу закінчення свердловин в міцних слаботріщинуватих породах, в якому за рахунок утворення порожнини плазмовою дією і подальшого формування тріщин електричним розрядом в (19) UA (11) 88103 (13) C2 d - діаметр свердловини, мм, порожнину створюють плазмовим генератором, а тріщини формують електричним розрядом в рідині, яка заповнює порожнину. 3 88103 4 рідині, що заповнює цю порожнину, вздовж масиву валість дії, яка залежить від термічних властивосрозповсюджується розвинена мережа тріщин і, як тей породи, яку руйнують, і заданого діаметру наслідок, підвищується продуктивність горизонту, розширення, формують порожнину 2 в продуктивщо є низькопроникливим. ному горизонті. Продукти руйнування частково Поставлена задача вирішується тим, що в виносяться з свердловини газами, що відходять, способі закінчення свердловин в міцних слаботрічастково осідають в нижній частині свердловини. щинуватих породах, який включає буріння свердПісля завершення циклу розширення свердловини ловини нижче за рівень продуктивного горизонту, з неї витягують кабель-шланг із плазмотроном і на створення в ньому порожнини і формування тріїх місце встановлюють електрогідроімпульсний щин від стінок порожнини в масив, згідно винаховиконавчий орган на кабель-тросі. Потім свердлоду, глибину буріння свердловини нижче за рівень вину заповнюють рідиною і вимірюють її рівень. продуктивного горизонту вибирають з умови Після проведення серії електричних розрядів, які здійснюють поширення тріщин 3 в масиві, знову 4Vn , h³ вимірюють рівень рідини в свердловині і за динаpd2 де Vn - об'єм порожнини, мм3; d - діаметр мікою його зміни оцінюють приймальність масиву, свердловини, мм, порожнину створюють плазмояка свідчить про зміну продуктивності горизонту за вим генератором, а тріщини формують електричрахунок підвищення тріщинуватості в зоні котлової ним розрядом в рідині, яка заповнює порожнину. порожнини. Після цього серію імпульсів повторюБуріння свердловини нижче за рівень продукють з подальшою оцінкою продуктивності. І так до 4 Vn отримання задовільних результатів. тивного горизонту на глибину більш , полегГалузь застосування способу: видобуток приpd2 родного газу, нафти, вугільного метану, а також шує умови формування порожнини плазмовим води з артезіанських свердловин. способом за рахунок того, що продукти руйнуванПриклад конкретного здійснення способу. ня осідають саме в цій частині свердловини і не Параметри способу були перевірені під час перешкоджають ефективній роботі плазмотрону. промислових випробувань, що проводились ІнстиВживання плазмотрону для утворення порожтутом геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова нини дозволяє формувати її в міцних слаботріщиНАН України. Плазмовим методом розширення нуватих породах і, тим самим, збільшувати потенсвердловин в умовах шахти «Гвардійська» (Кривційну площу фільтрації стінок свердловини. бас) в рудному масиві, представленому джеспіліВживання багатьох електричних розрядів в рітами і магнетитовими кварцитами міцністю f=11-13 дині, що заповнює отриману порожнину, ініціює за шкалою М.М. Протод'яконова, на горизонтах створення розвиненої мережі тріщин, які направ632м і 712м було розширено свердловини з діамелені в гірський масив через стінки порожнини. тру 105мм до діаметру 400-800мм. Формування Таким чином, за рахунок названих ознак форкотлових порожнин різної форми (еліптичної, цилімується розвинена мережа тріщин в масиві і, як ндрової, кулястої та ін.) здійснювалося електродунаслідок, підвищується продуктивність горизонту, говим плазмотроном з одно-, двох-, трьохщо є ни-зькопроникливим. факельними соплами і з газовихровою стабілізаціЗапропонований спосіб закінчення свердловин єю дуги. Газ, що утворює плазму - повітря. в міцних слаботріщинуватих породах пояснюється На відстані 20км від міста Макіївка електрона Фіг., де показані глибина h буріння свердловини розрядним методом через свердловину з поверхні 1 нижче за рівень продуктивного горизонту, ствобула проведена обробка вуглепородного масиву рена плазмотроном котлова порожнина 2 і харакна глибині 200м. Параметри дії наступні: напруга терне розповсюдження тріщин 3 в масиві при елезаряду конденсаторів 5кВ, місткість конденсаторктрогідроімпульсній дії, що проводиться на рівні ної батареї 1600мкФ. Робочий орган електророзствореної порожнини. рядної установки -багатоелектродна система спусВиконують спосіб таким чином. калася в свердловину на високовольтному кабелі Бурять свердловину 1 до продуктивного гориРК-50. Потім свердловина заповнювалася рідиною зонту, пробурюють його, визначають його товщину і на рівні продуктивного горизонту проводилася і оцінюють об'єм майбутньої порожнини 2 в продусерія електричних розрядів. Критерієм ефективно4 Vn ктивному горизонті. Потім по формулі , висті трі-щиноутворення служила зміна приймальноpd2 сті свердловиною рідини до і після розрядів. Так, значають величину h і добурюють свердловину 1 після електрогідроімпульсної дії приймальність на цю глибину. Після цього витягують зі свердлосвердловини зросла в 4 рази, що свідчить про інвини колону бурильних труб та інструмент і опустенсивне тріщиноутворення на стінках у місці її кають в свердловину на кабель-шлангу плазмотобробки підводними високовольтними розрядами. рон на глибину залягання продуктивного горизонту. Запускають плазмотрон і, задаючи три 5 Комп’ютерна верстка М. Мацело 88103 6 Підписне Тираж 28 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