Способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления

Способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к ликвидации осложнений.

Известен способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении (Андронов С.Н., Курочкин Б.М. и др. «Ликвидация катастрофических поглощений при бурении под кондуктор». Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2009 г. - №4), включающий бурение ствола скважины под кондуктор до проектной глубины с помощью бурильного инструмента с КНБК, спуск кондуктора при катастрофическом поглощении бурового раствора с изоляцией интервала поглощения скважины.

Недостатком способа является длительный и дорогостоящий процесс реализации способа, связанный с проведением изоляционных работ с закачкой большого количества тампонажных материалов при многочисленных спуско-подъемных операциях.

А также устройство для бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении (Андронов С.Н., Курочкин Б.М. и др. «Ликвидация катастрофических поглощений при бурении под кондуктор». Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2009 г. - №4), содержащее бурильный инструмент с долотом.

Недостатком устройства является невозможность откачки пластовой воды из интервала зоны катастрофического поглощения скважины в приемные амбары в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор.

Также известен способ вскрытия бурением катастрофически поглощающего пласта (патент RU №2259460, МПК E21B 21/00, опубл. 27.08.2005 г. в бюл. №21), включающий определение интервала поглощения, а также таких характеристик, как интенсивность поглощений, наличие в этих интервалах провалов бурильного инструмента, изменений механической скорости бурения по материалам бурения и геофизических исследований в соседних пробуренных скважинах, определение пластового давления поглощающего пласта и вскрытие его бурением с использованием глинистого раствора, обработанного наполнителем, причем вскрытие интервала поглощения с частичным поглощением начинают с использованием глинистого раствора вязкостью 35-40 с и с плотностью, обеспечивающей превышение давления столба бурового раствора над пластовым на 0,3÷0,4 МПа, с содержанием волокнистых наполнителей 8-10% от объема бурового раствора, с компоновкой низа бурильной колонны, утяжеленной бурильной трубой, длиной 75÷100 м, диаметром 165÷178 мм и с долотом без насадки, промывку забоя скважины указанным буровым раствором осуществляют производительностью не более 14-15 л/с, при потере циркуляции бурового раствора содержание волокнистого наполнителя в нем увеличивают до 25÷35%, а промывку забоя при дальнейшем углублении осуществляют с производительностью насоса 3-4 л/с до восстановления циркуляции, при этом после полной проходки интервала поглощения зону поглощения закрепляют закачкой цементного раствора. Недостатками данного способа являются:

- во-первых, сложный в реализации процесс, требующий строгого соблюдения последовательности выполнения технологических операций;

- во-вторых, дорогостоящий процесс, связанный с высокими затратами на изоляционные материалы: волокнистые наполнители, цементный раствор и на доставку;

- в-третьих, длительный процесс реализации способа, связанный с проведением изоляционных работ с закачкой большого количества цементного раствора и наполнителя, а также доставкой воды в приемные амбары.

А также устройство для вскрытия бурением катастрофически поглощающего пласта (патент RU №2259460, МПК E21B 21/00, опубл. 27.08.2005 г. в бюл. №21), содержащее бурильный инструмент с долотом.

Недостатком устройства является невозможность откачки пластовой воды из интервала зоны катастрофического поглощения скважины в приемные амбары в процессе вскрытия данного интервала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении (Крылов В.И. «Осложнения при бурении скважин». - М.: Недра, 1965), включающий циклический процесс бурения скважины бурильным инструментом с долотом под кондуктор с промывкой водой, без циркуляции с остановками на набор воды, причем процесс по схеме следующий: остановка на набор воды в приемные амбары - бурение - остановка на набор воды в приемные амбары, при этом осуществляют завоз воды автоцистернами от ближайшего водоема и производят набор воды в приемные амбары из автоцистерн.

Недостатками способа являются:

- во-первых, длительный процесс реализации способа, связанный с большими простоями в цикле остановки в ожидании завоза воды автотранспортом и периодичностью движения автотранспорта до ближайшего водоема;

- во-вторых, высокая стоимость реализации способа, связанная с большими затратами на автотранспорт для периодической доставки воды в приемные амбары в процессе циклического бурения, особенно при большой удаленности водоема от бурящейся скважины, а при отсутствии водоема необходимо прокладывать водовод, что чревато еще более высокими материальными и финансовыми затратами.

А также устройство для бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении (Крылов В.И. «Осложнения при бурении скважин». - М.: Недра, 1965), содержащее бурильный инструмент с долотом.

Недостатком устройства является невозможность откачки пластовой воды из интервала зоны катастрофического поглощения скважины в приемные амбары в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор.

Технической задачей предложения является сокращение длительности и снижение стоимости реализации способа без потери эффективности его осуществления с возможностью откачки пластовой воды из интервала катастрофического поглощения скважины в циркуляционную систему в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор.

Поставленная задача решается способом бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении, включающим циклический процесс бурения скважины бурильным инструментом с долотом под кондуктор с промывкой водой без циркуляции с остановками на набор воды в приемные амбары.

Новым является то, что в циклах остановки на набор воды извлекают из скважины бурильный инструмент с долотом, в скважину в интервал зоны катастрофического поглощения на колонне технологических труб спускают насос и устанавливают его на 10-20 м ниже установившегося уровня в скважине, на устье скважины обвязывают верхний конец колонны технологических труб с приемными амбарами, запускают насос и производят набор пластовой воды в приемные амбары из скважины, после заполнения приемных амбаров пластовой водой отключают насос и извлекают колонну технологических труб с насосом из скважины, спускают бурильный инструмент с долотом и обвязывают верхний конец бурильного инструмента с приемными амбарами, продолжают бурение в интервале зоны катастрофического поглощения с промывкой пластовой водой до израсходования воды в приемных амбарах, после чего вышеописанный цикл остановки на набор пластовой воды в приемные амбары и бурения повторяют, начиная с извлечения из скважины бурильного инструмента с долотом.

Также поставленная задача решается устройством для бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении, содержащим бурильный инструмент с долотом для циклического бурения с остановками на набор воды в приемные амбары.

Новым является то, что устройство в интервале зоны катастрофического поглощения в циклах остановки на набор воды оснащают колонной технологических труб с насосом для откачки пластовой воды из скважины в приемные амбары.

На фигуре 1 схематично изображены предлагаемый способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления в цикле бурения.

На фигуре 2 схематично изображены предлагаемый способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления в цикле остановке на набор воды в приемные амбары.

Способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении реализуют при наличии возможности откачки пластовой воды из бурящейся скважины, он включает циклический процесс бурения с остановками на набор воды в приемные амбары и реализуется следующим образом.

Производят бурение скважины 1 (см. фиг. 1) под кондуктор (на фиг. 1 и 2 не показано) с применением бурильного инструмента 2 (см. фиг. 1) с долотом 3 с промывкой водой, которую подают из приемных амбаров 4 в интервал бурения через бурильный инструмент 2 и долото 3.

Бурение скважины 1 под кондуктор производят до вскрытия интервала зоны катастрофического поглощения 5 и израсходования воды в приемных амбарах 4, в результате чего достигается цикл остановки на набор воды в приемные амбары 4.

В цикле остановки на набор воды извлекают из скважины 1 бурильный инструмент 2 с долотом 3. В скважину 1 (см. фиг. 2) в интервал зоны катастрофического поглощения 5 на колонне технологических труб 6 спускают насос 7 и устанавливают его на 10-20 м ниже установившегося уровня 8 пластовой воды в скважине 1.

В качестве колонны технологических труб 6 используют, например, бурильную колонну труб, используемую в составе бурильного инструмента 2 при бурении скважины 1 с целью исключения завоза труб другого типоразмера.

В качестве насоса 7 используют любой известный насос, например электроцентробежный. Размещение насоса 7 в составе колонны технологических труб 6 на 10-20 м ниже установившегося уровня 8 пластовой воды в скважине позволяет обеспечить полное заполнение приемных амбаров 4 пластовой водой при работе насоса 7.

На устье скважины 1 обвязывают верхний конец колонны технологических труб 6 с приемными амбарами 4, например, через манифольд 9. Запускают насос 7 и производят набор пластовой воды из скважины 1 в приемные амбары 4. После заполнения приемных амбаров 4 пластовой водой отключают насос 7 и извлекают колонну технологических труб 6 с насосом 7 из скважины 1. Спускают бурильный инструмент 2 с долотом 3 (см. фиг. 1) и гидравлически обвязывают верхний конец бурильного инструмента 2 с приемными амбарами 4.

Продолжают бурение в интервале зоны катастрофического поглощения 5 с промывкой пластовой водой из приемных амбаров 4 до израсходования пластовой воды в приемных амбарах 4, например, при бурении интервала зоны катастрофического поглощения 5 углубляют скважину под кондуктор на 12 м.

После чего вышеописанный цикл остановки на набор пластовой воды в приемные амбары 4 и бурения повторяют, начиная с излечения из скважины 1 бурильного инструмента 2 с долотом 3.

Исключается доставка воды автотранспортом из ближайшего водоема, при этом за счет использования пластовой воды, добываемой из бурящейся скважины 1 с помощью насоса 7, сокращаются затраты времени на заполнение водой приемных амбаров 4, а также снижается стоимость реализации способа, так как исключаются затраты на автотранспорт для периодической доставки воды из водоема в приемные амбары 4.

Устройство для бурения скважины 1 под кондуктор при катастрофическом поглощении содержит бурильный инструмент 2 с долотом 3 (см. фиг. 1) для циклического бурения с остановкой на набор воды в приемные амбары 4.

Устройство в интервале зоны катастрофического поглощения 5 в циклах остановки на набор воды оснащают колонной технологических труб 6 (см. фиг. 2) с насосом 7 для откачки пластовой воды из скважины в приемные амбары 4.

Устройство позволяет откачивать пластовую воду из интервала зоны катастрофического поглощения 5 в приемные амбары 4 в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор, что снижает финансовые и материальные затраты.

Предлагаемый способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления позволяют:

- во-первых, сократить длительность и снизить стоимость реализации способа без потери эффективности его осуществления;

- во-вторых, производить откачку пластовой воды из интервала катастрофического поглощения бурового раствора скважины в циркуляционную систему в процессе вскрытия данного интервала скважины под кондуктор;

- в-третьих, не требует дополнительного оборудования, кроме насоса с кабелем, т.к. используются бурильные трубы, квадрат или ВСП и монифольд.

1. Способ бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении, включающий циклический процесс бурения скважины бурильным инструментом с долотом под кондуктор с промывкой водой без циркуляции с остановками на набор воды в приемные амбары, отличающийся тем, что в циклах остановки на набор воды извлекают из скважины бурильный инструмент с долотом, в скважину в интервал зоны катастрофического поглощения на колонне технологических труб спускают насос и устанавливают его на 10-20 м ниже установившегося уровня пластовой жидкости в скважине, на устье скважины обвязывают верхний конец колонны технологических труб с приемными амбарами, запускают насос и производят набор пластовой воды в приемные амбары из скважины, после заполнения приемных амбаров пластовой водой отключают насос и извлекают колонну технологических труб с насосом из скважины, спускают бурильный инструмент с долотом и обвязывают верхний конец бурильного инструмента с приемными амбарами, продолжают бурение в интервале зоны катастрофического поглощения с промывкой пластовой водой до израсходования воды в приемных амбарах, после чего вышеописанный цикл остановки на набор пластовой воды в приемные амбары и бурения повторяют, начиная с извлечения из скважины бурильного инструмента с долотом.

2. Устройство для бурения скважины под кондуктор при катастрофическом поглощении, содержащее бурильный инструмент с долотом для циклического бурения с остановками на набор воды в приемные амбары, отличающееся тем, что устройство в интервале зоны катастрофического поглощения в циклах остановки на набор воды оснащают колонной технологических труб с насосом для откачки пластовой воды из скважины в приемные амбары.