Процес стикування двох свердловин

1. Процес стикування двох свердловин, який включає буріння основного ствола пошукової свердловини, проведення додаткового ствола пошукової свердловини в область вірогідного розташування ствола шуканої свердловини, визначення координат додаткового ствола, буріння основного ствола пошукової свердловини до стикування зі стволом шуканої свердловини, який відрізняє ться тим, що основний ствол пошукової свердловини буриться прямолінійно в умовний центр обмеженого простору вірогідного розташування ствола шуканої свердловини до просторового перетинання з ним, а після уточнення області вірогідного розташування шуканої свердловини з основного ствола пошукової свердловини буриться додатковий ствол до стикування зі стволом шуканої свердловини. 2. Процес стикування двох свердловин за п.1, який відрізняє ться тим, що довжина основного ствола пошукової свердловини визначається за формулою: r , sing де S - загальна довжина необсадженого ствола пошукової свердловини; s - довжина викривленої ділянки основного ствола пошукової свердловини; l - довжина вимірювального зонда; r - довжина більшої півосі еліпса зони вірогідного розташування ствола шуканої свердловини; g - просторовий кут перетинання ствола пошукової свердловини зі стволом шуканої свердловини. 3. Процес стикування двох свердловин за п. 1, який відрізняється тим, що довжина додаткового ствола пошукової свердловини визначається за формулою: Винахід відноситься до способів буріння похило-спрямованих свердловин і призначений для буріння пошукової свердловини на стиковку зі стволом фонтануючої свердловини з наступним проведенням гідротехнічних робіт і інших робіт по її глушінню. Відомий "Спосіб і система утворення ствола свердловини в ґрунтовій формації" (див. патент Росії №2131975, МПК 6 Е21В47/022, публ. 20.06.1999р.). Спосіб включає буріння ствола свердловини в обраному напрямку по відношенню до ствола сусідньої свердловини, розташування в першій свердловині в багатьох місцях повздовж її ствола джерела електромагнітного випромінювання, що наводить електромагнітне випромінювання, яке проникає в ствол сусідньої свердловини. Пристрій вимірювання електромагнітного поля розташований на обраній глибині в стволі другої свердловини. На підставі вимірів електромагнітного поля визначають складові електромагнітного поля, що включають в себе щонайменше дві складові в напрямках, істотно нормаль S = s+l+ a(1+ K AM ) , i де L - довжина додаткового ствола пошукової свердловини, пробуреного до стикування зі стволом шуканої свердловини; a - мінімальна відстань від центра еліпса зони вірогідного розташування ствола шуканої свердловини до ствола шуканої свердловини; K AM - коефіцієнт пропорційності, який залежить від апаратурних і методично-розрахункових по хибок; i - інтенсивність викривлення ствола пошукової свердловини. (19) UA (11) 71488 (13) A L = 33,85 3 71488 4 них стосовно подовжньої осі першого ствола цьому проведення додаткового ствола пошукової свердловини. На основі щонайменше двох скласвердловини виконують в площині, що визнадових визначають параметр напрямку, що вказує чається дотичними до поверхні конуса, який обна напрямок ствола першої свердловини по межує простір вірогідного розташування ствола, відношенню до ствола сусідньої свердловини. що шукається, проведеними з точки забурювання додаткового ствола по дузі, дотичної до поверхні Вимірюванням трьох векторів ( x , y , Z ) електроконуса вірогідного розташування ствола шукаємої магнітного поля визначається параметр, що вказує свердловини, а подальше буріння основного ствонапрямок на сусідню свердловину. ла пошукової свердловини виконують з її додаткоНедоліки способу: вого ствола по дотичній до вісі останнього. - неможливість визначити відстань між ствоПри бурінні ствола пошукової свердловини по лами першої і другої свердловин і, як наслідок, дузі, згідно формули прототипу, неврахована осонеможливість визначення взаємного просторового бливість досліджень зворотного сигналу від створозташування стволів в системі координат х, у, z, ла шукаємої свердловини, який генерується штучщо значно знижує точність проведення пошукових но наведеним магнітним полем і вимірюється робіт. геофізичним зондом, розташованим в стволі поВідомий "Спосіб пошуку ствола свердловини шукової свердловини, зонда. на заданій глибині" (див. а. с. СРСР №1276795 Недоліками прототипу є також відсутність на МПК 4 Е21В7/04,35/00, публ. 15.12.86 Бюл. №46). траєкторії додаткового ствола пошукової свердлоСпосіб включає буріння основного ствола пошуковини прямолінійної ділянки, невизначеність співвої свердловини за обраною траєкторією до ствовідношення довжини його відкритої ділянки до ла шукаємої свердловини на заданій глибині, нарозмірів по довжині вимірювального зонда для ступне буріння допоміжних стволів з основного проведення досліджень та розмірів зони вірогідноствола пошукової свердловини в область го розташування ствола шукаємої свердловини на вірогідного розташування ствола шукаємої свердрозрахунковій глибині, що знижує точність визналовини з коректуванням їх розташування відносно чення взаємного просторового розташування шукаємої свердловини, при цьому буріння основстволів пошукової і шукаємої свердловин, а також ного ствола пошукової свердловини здійснюють в збільшує витрати часу і коштів на отримання пряазимутальному напрямку вхрест азимутального мого зіткнення додаткового ствола пошукової свенапрямку шукаємої свердловини, а допоміжні рдловини зі стволом шукаємої (фонтануючої) для стволи бурять під різними зенітними кутами в азипроведення гідротехнічних робіт по її глушінню. мутальному напрямку основного ствола пошукової При бурінні додаткового ствола з основного свердловини. ствола пошукової свердловини, згідно прототипу, Реалізація цього способу за умов буріння осйого довжина S визначається по формулі: новного ствола пошукової свердловини на крайню точку еліпсу вірогідного розташування ствола шуS = R × sin mn , каємої свердловини ускладнює наступне буріння де R - радіус дуги додаткового ствола пошуза рахунок вимушеного інтенсивного прирощення кової свердловини; або зменшення кута нахилу додаткового ствола і mn - довжина дуги в градуса х. інтерпретацію геофізичних досліджень. В цьому В наведеній формулі не врахована довжина випадку при забурюванні чергового допоміжного вимірювального зонда, який при наближені до ствола потрібно виконувати операцію з більш виствола шукаємої свердловини необхідно розташощи х відміток по координаті Z основного ствола від вувати в необсадженій частині прямолінійної глибини очікуваного стикування або переміщення ділянки додаткового ствола, що і обумовлює бурового обладнання для наступного буріння іншої похило-спрямованої свердловини. Крім того, точність показань датчика Bz - компоненти технологічні обмеження по глибині інтервалу, вимагнітного поля, який призначений для точного значеного для стикування зі стволом фонтануючої виміру напрямку. В розглянутій формулі неврахосвердловини, на заключному етапі потребують ваний розмір області вірогідного розташування буріння не вхрест, а паралельно азимутального ствола шукаємої свердловини. напрямку свердловини, що суперечить формулі Задачею винаходу є підвищення точності вивинаходу. значення взаємного просторового розташування Недоліком розглянутого способу є необхідстволів шукаємої і пошукової свердловин на глиність буріння великої кількості допоміжних стволів бині їх стиковки, та скорочення кількості геофізичі, відповідно, збільшення матеріальних і часових них досліджень і часу буріння основного та додатвитрат на проведення як самих бурових робіт, так і кового стволів пошукової свердловини на стиковку додаткових геофізичних досліджень. зі стволом шукаємої (фонтануючої) свердловини Найбільш близьким за технологічною сутністю для наступної о проведення гідротехнічних і інших і досягаємому результату (прототипом) є "Спосіб робіт по її глушінню. стиковки двох свердловин" (див. а. с. СРСР Для вирішення поставленої задачі у відомому №1535960, МПК 5 Е21В7/04, публ. 31.03.88р., способі стиковки двох свердловин, який включає Бюл. №2), який включає буріння основного ствола буріння основного ствола пошукової свердловини, свердловини, проведення додаткового ствола в проведення додаткового ствола пошукової свердобласть вірогідного розташування ствола шуловини в область вірогідного розташування ствола каємої свердловини, визначення його координат, шукаємої свердловини, визначення координат буріння основного ствола пошукової свердловини додаткового ствола, буріння основного ствола до зустрічі зі стволом шукаємої свердловини, при ( ) 5 71488 6 пошукової свердловини до стиковки зі стволом де S - загальна довжина необсадженого шукаємої свердловини, згідно винаходу, основний ствола пошукової свердловини; ствол пошукової свердловини буриться прямоліs - довжина викривленої ділянки основного нійно в умовний центр обмеженого простору віроствола пошукової свердловини 2; гідного розташування ствола шукаємої свердлоl - довжина вимірювального зонда; вини до просторового перетинання з ним, а після r - довжина більшої півосі еліпсу зони вірогідуточнення області вірогідного розташування шуканого розташування ствола шукаємої свердловини; ємої свердловини, з основного ствола пошукової g - просторовий кут перетинання ствола посвердловини буриться додатковий ствол до стикошукової свердловини зі стволом шукаємої свердвки зі стволом шукаємої свердловини. При цьому ловини. загальна довжина ствола пошукової свердловини Останні вимірювання виконуються при провизначається по формулі: сторовому перетинанні основного ствола 3 зі r стволом свердловини 1 під кутом g . Після уточS = s+l+ , sing нення зони розташування ствола шукаємої свердде S - загальна довжина необсадженого ловини в площині P еліпсу зони вірогідного розствола пошукової свердловини; ташування ствола шукаємої свердловини 5, в s - довжина викривленої ділянки основного одній площині з основним стволом 3 буриться доствола пошукової свердловини; датковий ствол 4 свердловини 2 до стиковки зі стволом шукаємої свердловини 1. l - довжина вимірювального зонда; r - довжина більшої півосі еліпсу зони вірогідДовжина додаткового ствола свердловини 2 ного розташування ствола шукаємої свердловини; визначається по формулі: g - просторовий кут перетинання ствола поa(1+ K AM ) L = 33,85 , шукової свердловини зі стволом шукаємої свердi ловини. де L - довжина додаткового ствола свердлоПри цьому довжина додаткового ствола пошувини 2, пробуреного до стиковки зі стволом свердкової свердловини визначається по формулі: ловини 1; a(1+ K AM ) 33,85 - коефіцієнт пропорційності, визначений L = 33,85 , експериментальним шляхом з практичного досвіду i буріння похило-спрямованих свердловин; де L - довжина додаткового ствола пошукової a - мінімальна відстань від центра еліпсу зони свердловини, пробуреного до стиковки зі стволом вірогідного розташування ствола шукаємої свердшукаємої свердловини; ловини до ствола шукаємої свердловини, a - мінімальна відстань від центра еліпсу зони K AM - коефіцієнт пропорційності, який залевірогідного розташування ствола шукаємої свердловини до ствола шукаємої свердловини, жить від апаратурних і методично-розрахункових K AM - коефіцієнт пропорційності, який залепохибок і вибирається в діапазоні 0,15-0,3 (див. УДК [550.832.9:681.586.37]: 001.8 Методические жить від апаратурних і методично-розрахункових рекомендации по электромагнитному наведению похибок; скважин с аппаратурой АПС-1, Москва, Министерi - інтенсивність викривлення ствола пошукоство цветной металлургии СССР, 1989г.); вої свердловини. i - інтенсивність викривлення додаткового На фіг.1 показано взаємне просторове розтаствола свердловини 2, гр/10 м. шування шукаємої аварійно-фонтануючої свердБуріння виконується роторним або турбінним ловини 1 і пошукової свердловини 2. способом відповідними компонуваннями, спрямоНа фіг.2 показана послідовність проведення ваними на ствол шукаємої (фонтануючої) свердпошукової свердловини в умовах невизначеності ловини, координати якої визначені вимірюваннями розташування ствола шукаємої свердловини, який в основному 3 і додатковому 4 стволах пошукової реалізується в наступній послідовності. свердловини, до моменту безпосередньої стиковПослідовність реалізації процесу. ки з наступним проведенням гідротехнічних і інших З пошукової свердловини (далі - свердловини робіт по глушінню. 2) буриться основний ствол пошукової свердловиПриклад реалізації процесу по глушінню фонни 3 прямолінійно в центр еліпсу, який умовно обтануючої свердловини Р-55 Карського родовища межує простір вірогідного розташування шукаємої (півострів Ямал об'єднання Ямалнафтагазгеологія, свердловини (далі - свердловини 1) під кутом g до Росія). просторового перетинання з нею на глибині H . З пошукової свердловини Р-67 Карська пробуПри бурінні основного ствола 3 виконуються рили основний ствол пошукової свердловини з геофізичні дослідження. Вимірювальним зондом 6 довжиною викривленої ділянки 83м прямолінійно в довжиною l визначають напрямок і відстань до центр еліпсу з радіусом більшої півосі зони вірогіствола шукаємої свердловини. дного розташування ствола шукаємої свердловини В умовах невизначеності розташування ство27м, який умовно обмежує простір вірогідного розла шукаємої свердловини, довжина основного ташування шукаємої свердловини Р-55 Карськая, ствола 3 визначається по формулі: під кутом 18°. r При бурінні основного ствола пошукової S = s+l+ , свердловини виконувалися необхідні геофізичні sing дослідження з застосуванням типового 7 71488 8 вимірювального обладнання, передбаченого про18(1+ 0,3) , ектом на буріння. Вимірювальним зондом довжиL = 33,85 = 57,89 м. 0,8 ною 67м визначали напрямок і відстань до ствола Завдання на стиковку зі стволом шукаємої фошукаємої свердловини. нтануючої свердловини Р-55 Карська було викоДовжину основного ствола визначали по форнано бурінням основного ствола пошукової свердмулі: ловини Р-67 Карська на довжину 237,1м та одного 27 S = 83 + 67 + = 237,1м. додаткового ствола пошукової свердловини на 0,31 довжину 57,9м в порівнянні з аналогічними робоОстанні вимірювання виконувалися після тами, які виконувалися при глушінні фонтануючої отримання інформації про просторове перетинансвердловини №9 Кумжинського родовища об'єдня основного ствола пошукової свердловини зі нання Архангельськгеологія (Росія), де було простволом шукаємої свердловини та уточнення зони бурено шість додаткових стволів з пошукової сверозташування ствола шукаємої свердловини в рдловини загальною довжиною 2330,0м. площині еліпсу зони вірогідного розташування Запропонований процес стиковки свердловин ствола шукаємої свердловини. За результатами в промислових умовах забезпечить підвищення вимірювань отримали дані про інтенсивність виточності визначення взаємного просторового розкривлення додаткового ствола пошукової свердташування стволів шукаємої і пошукової свердлоловини, яка склала 0,8гр/10м та про мінімальну вин на глибині їх стиковки з меншими витратами відстань від центра еліпсу зони вірогідного розтачасу на буріння і на проведення геофізичних шування ствола шукаємої свердловини до ствола досліджень. шукаємої свердловини, яка склала 1,8м. Після Винахід може бути використаний в нафтогазоцього пробурили додатковий ствол пошукової вій та гірничодобувній галузях для вирішення засвердловини до стиковки зі стволом шукаємої вдань при бурінні пошукової свердловини на стисвердловини, довжину якого визначали по форковку зі стволом фонтануючої свердловини з мулі: наступним проведенням гідротехнічних робіт і інших робіт по її глушінню. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 37 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