Способ строительства многоствольной скважины

Способ строительства многоствольной скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству кустов нефтяных и газовых скважин.

Известен «Способ строительства многоствольной скважины» (а.с. №1798466, МКИ Е 21 В 7/06, опубл. БИ №8, 28.02.93 г.), включающий бурение вертикального основного ствола, установку и крепление в основном стволе барабана с расположенными в его плоскости направляющими колоннами и отклоняющим узлом в нижней части, поочередное забуривание, бурение и крепление дополнительных стволов, при этом при бурении нижнего участка основного ствола увеличивают его диаметр, барабан устанавливают непосредственно над нижним участком основного ствола, а забуривание дополнительных стволов скважины осуществляют через стенку последнего.

Недостатками данного способа являются:

во-первых, необходимость бурения основного ствола большого диаметра, что требует больших затрат времени, особенно при глубоких скважинах, и, как следствие, к большим материальным затратам;

во-вторых, наличие направляющих колонн также приводит к удорожанию строительства многоствольной скважины;

в-третьих, такая компоновка скважины сложна как при строительстве, так и при эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Способ и устройства для горизонтального бурения скважин» (патент US №5413184, МПК Е 21 В 7/08, опубл. 09.05.1995 г.), включающий спуск в обсадную колонну на заданную глубину колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, спуск в колонну труб гибкого вала с фрезой на конце до взаимодействия с отклонителем, вращение с поступательным перемещением гибкого вала с фрезой, которая в результате взаимодействия с отклонителем вскрывает обсадную колонну и входит в пласт на заданное расстояние с получением технологического канала, извлечение гибкого вала с фрезой из скважины, спуск в колонну труб гибкой трубы с соплом до входа, под действием отклонителя, в зону вскрытия обсадной колонны, подача жидкости под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением для увеличения технологического канала до необходимой длины.

Недостатками данного способа являются необходимость при строительстве многоствольной скважины выполнения последовательно операций: поворот на необходимый угол колонны труб, спуск гибкого вала с фрезой, вырезка канала, углубление канала при помощи гибких труб с соплом под действием напора жидкости, и так для каждого горизонтального дополнительного ствола, что приводит к большим потерям времени и, как следствие, к материальным затратам (см. инструкцию RadTech International Inc. по строительству скважин (US №5413184), в том числе многоствольных).

Технической задачей предлагаемого изобретения является сокращение материальных и финансовых затрат за счет сокращения количества спуско-подъемов оборудования и исключения поворота колонны труб при строительстве многоствольной скважины с применением для проходки гибких труб с соплом под действием напора жидкости, вскрытия обсадной колонны в радиальном направлении в зависимости от необходимого количества дополнительных стволов, не нарушая ее целостности.

Техническая задача решается способом строительства многоствольной скважины, включающим спуск в обсадную колонну колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, вскрытие обсадной колонны в требуемом интервале, чередование спуска в колонну труб гибкой трубы с соплом до входа, под действием отклонителя, в зону вскрытия обсадной колонны, подачу жидкости под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным ее поступательным движением для формирования дополнительных стволов до необходимой длины с извлечением гибкой трубы до получения необходимого числа дополнительных стволов, после чего гибкую трубу с соплом окончательно извлекают из обсадной колонны.

Новым является то, что обсадную колонну дополнительно перед спуском оснащают жестко фиксированной направляющей, содержащей технологический корпус со сквозными отверстиями и втулкой, при этом на внутренней поверхности технологического корпуса выполнены направляющие пазы и цилиндрическая выборка в районе сквозных отверстий, в которую вставлена втулка, герметично перекрывающая сквозные отверстия и ограниченная упором от осевого перемещения вниз, причем во время спуска сквозные отверстия устанавливают в требуемом интервале вскрытия с последующим креплением обсадной колонны, во время спуска отклонитель, снабженный несколькими направляющими каналами и подпружиненными вставками, смещает вниз втулку до упора, а подпружиненные вставки взаимодействуют с направляющими пазами, устанавливая выходные отверстия направляющих каналов напротив сквозных отверстий, при этом гибкую колонну с соплом, после формирования каждого дополнительного ствола, извлекают только из отклонителя до получения необходимого числа дополнительных стволов.

На Фиг.1 изображена компоновка обсадной колонны перед формированием дополнительных стволов.

На Фиг.2 изображен разрез А-А технологического корпуса с направляющими пазами.

На Фиг.3 изображен разрез В-В отклонителя с направляющими каналами и подпружиненными пазами.

На Фиг.4 изображена схема формирования дополнительного ствола.

Пример конкретного выполнения

Способ строительства многоствольной скважины осуществляется следующим образом.

Обсадную колонну 1 перед спуском в скважину оснащают жесткофиксированной направляющей 2, содержащей технологический корпус 3 со сквозными отверстиями 4 и втулкой 5. На внутренней поверхности технологического корпуса 3 выполнены направляющие пазы 6 (см. Фиг.2) и цилиндрическая выборка 7 в районе сквозных отверстий 4, в которую вставлена втулка 5, герметично перекрывающая сквозные отверстия 2 и ограниченная упором 8 от осевого перемещения вниз, кроме того, втулка 5 соединена с технологическим корпусом 3 посредством срезного элемента 9.

Во время спуска сквозные отверстия 4 устанавливают в требуемом интервале вскрытия напротив продуктивного пласта 10. Далее производят цементирование обсадной колонны 1 по любой из существующих технологий (не показано). После ожидания затвердевания цемента в обсадную колонну 1 производят спуск колонны труб 11 с отклонителем 12. Отклонитель 12 внутри снабжен несколькими направляющими каналами 13, снаружи подпружиненными вставками 14 (см. фиг.3).

В качестве примера рассмотрим отклонитель 12, имеющий два направляющих канала 13' и 13''.

Отклонитель 12 спускается до тех пор, пока подпружиненные вставки 14, попав в цилиндрическую выборку 7, не сядут своим нижним торцом на верхний торец направляющей 2 обсадной колонны 1, что фиксируется появлением веса колонны труб 11 на индикаторе веса, расположенного на устье скважины (не показано). Далее совершают медленный поворот колонны труб 11 в любом направлении до тех пор, пока подпружиненные вставки 14 отклонителя 12 попадут в направляющие пазы 6 на внутренней поверхности технологического корпуса 3. В результате отклонитель 12 получает фиксированное радиальное направление и по направляющим пазам 6 опускается вниз. Далее производят разгрузку колонны труб 11 с отклонителем 12 на втулку 5 (Фиг.4), при этом нагрузка фиксируется по индикатору веса (не показано), в определенный момент, соответствующий расчетной нагрузке, срезной элемент 9 разрушается, а втулка 5 опускается вниз и садится на упор 8 обсадной колонны 1, при этом отклонитель 12 также опускается вниз и садится на верхний торец втулки 5, устанавливая выходные отверстия направляющих каналов 13 отклонителя 12 напротив сквозных отверстий 4 технологического корпуса 3.

Далее в колонну труб 11 спускают гибкие трубы 15 с соплом 16 до входа их через направляющий канал 13' отклонителя 12 в интервале вскрытия обсадной колонны 1, напротив продуктивного пласта 10, что фиксируется на устье по индикатору веса и тут же на устье скважины наносят метку (не показана) на гибкой трубе 15 - начала формирования дополнительного ствола 17. Далее подают жидкость под давлением через гибкую трубу 15 с соплом 16 с одновременным поступательным движением, в результате в интервале вскрытия 3 образуется дополнительный ствол 17, который увеличивается до необходимой длины L. После чего гибкую трубу 15 с соплом 16 извлекают из дополнительного ствола 17 обсадной колонны 1 и отклонителя 6 колонны труб 11 до вышеуказанной метки плюс длина направляющего канала 13'. Затем гибкую трубу 15 с соплом 16 заводят во второй направляющий канал 13'' отклонителя 12 - это определяется снижением веса гибкой трубы 15 (по индикатору веса) при ее опускании до метки на устье. После чего формируют новый дополнительный ствол 17'. Далее вновь под действием напора жидкости, подаваемой через гибкие трубы 15 с соплом 16, образуют второй дополнительный ствол 17' требуемой длины L в заданном интервале.

В случаях, когда метка гибкой трубы 15 опускается на устье значительно ниже без изменения веса, извлекают гибкую трубу 15 до метки плюс длина направляющего канала 13', после чего гибкую трубу 15 поворачивают на небольшой угол, чтобы естественная ее остаточная кривизна изменила свою ориентацию, и вновь повторяют попытку до тех пор, пока гибкая труба 15 не остановится у метки, что зафиксируется по индикатору веса. Практически попадание в следующий направляющий канал 13'' гибкой трубой обеспечивается за 1-3 попытки при наличии четырех направляющих каналов 13 в отклонителе 6.

В приведенном примере нами рассмотрен вариант строительства многоствольной скважины с двумя дополнительными стволами 17, аналогичным образом проводятся работы для необходимого количества дополнительных стволов 17, но для этого необходимо использовать отклонитель 12 с количеством направляющих каналов 13, и соответственно, сквозных отверстий 4 технологического корпуса 3, равным количеству дополнительных стволов 17.

Использование предлагаемого способа за счет вскрытия обсадной трубы в радиальном направлении в зависимости от необходимого количества дополнительных стволов не нарушает ее целостность и позволяет сократить количество спуско-подъемов оборудования, а наличие отклонителя с несколькими изгибающими каналами позволяет исключить операцию поворота колонны труб, что в совокупности позволяет снизить материальные и финансовые затраты на строительство многоствольной скважины с применением для проходки гибкой трубы с соплом под действием напора жидкости.

Способ строительства многоствольной скважины, включающий спуск в обсадную колонну колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, вскрытие обсадной колонны в требуемом интервале, чередование спуска в колонну труб гибкой трубы с соплом до входа под действием отклонителя в зону вскрытия обсадной колонны, подачу жидкости под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным ее поступательным движением для формирования дополнительных стволов до необходимой длины с извлечением гибкой трубы до получения необходимого числа дополнительных стволов, после чего гибкую трубу с соплом окончательно извлекают из обсадной колонны, отличающийся тем, что обсадную колонну дополнительно перед спуском оснащают жестко фиксированной направляющей, содержащей технологический корпус со сквозными отверстиями и втулкой, при этом на внутренней поверхности технологического корпуса выполнены направляющие пазы и цилиндрическая выборка в районе сквозных отверстий, в которую вставлена втулка, герметично перекрывающая сквозные отверстия и ограниченная упором от осевого перемещения вниз, причем во время спуска сквозные отверстия устанавливают в требуемом интервале вскрытия с последующим креплением обсадной колонны, во время спуска отклонитель, снабженный несколькими направляющими каналами и подпружиненными вставками, смещает вниз втулку до упора, а подпружиненные вставки взаимодействуют с направляющими пазами, устанавливая выходные отверстия направляющих каналов напротив сквозных отверстий, при этом гибкую колонну с соплом после формирования каждого дополнительного ствола извлекают только из колонны труб и отклонителя до получения необходимого числа дополнительных стволов.