Способ сооружения геотехнологических скважин

(51) 4 Е 21 В 43/08 матац закач менно аэведочный ич ом. В ают р герм еское жоникидзеН)ройц,лов) льство СССР3/08, 1967ство СССР43/08, 1985 закачном и эксплуатац интервале. засыпки таются равньскважины 2При изменен ОТЕХНОЛОГ меняются о происходит массива за засыпки пр изменением аэрушаются сходят вын М 5. 1 з.п ф-лы, 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ А ЬТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 07.09.89. Бюл. )( (71) Московский геолог институт им. Серго Орд (72) М.М. Смирнов, А.В В.Р. Буянов и В.С. Коз (53) 622.245.543(088.8 (56) Авторское свидете У 269871, кл . Е 21 В 4Авторское свидетель В 1199909, кл. Е 21 В(54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ГЕ ИЧЕСКИХ СКВАЖИН(57) Изобретение относится к горной,нефтяной и газовой отраслям промышленности. Цель - повьппение эффективности сооружения скважины за счетобеспечения стабильной проницаемости фильтрующего материала (ФМ) 5 впроцессе эксплуатации скважины 2 иобеспечения возможности его раскольи. Для этого в откачной или ой интервал скважины 2 одновре с ФМ 5 подают эластичные герые оболочки 6, заполненные гаобъеме ФМ 5 оболочки 6 размеавномерно. При размещении ФМ 5 етичных оболочек 6 гидростатидавление (ГД) в откачном или тервале принимают равнымонному ГД в вьппеукаэанн При этом объемы гравийной и после эксплуатации осми. При эксплуатации периодически изменяют ГД. иях ГД автоматически изъемы оболочек 6 в ФМ 5 и своеобразное буксирование ыпки. При этом рыхление исходит одновременно с ГД. При этом в засыпке цементные связи и проос кальматаита и промывкаИ обретение отц сится к горномуделу и может быть использовано присооружении геотехцологических скважин при выщелачивании полезных искпаемых, а также в нефтяной и газовой промьшшеццости.Целью изобретения является повышение эффективности сооружения скважин за счет обеспечения стабильной проницаемости фильтрующего материалав процессе эксплуатации скважины и обеспечения воэможности раскольма 10 тации указанного материала.На чертеже представлена схема осу ществления предлагаемого способа.Способ поясняется на примере сооружения откачкой скважины при выщелачиванин полезного ископаемого из продуктивного пласта 1. Указанный пласт 20 вскрывают вертикальной скважиной 2, которую обсаживают до кровли пласта колонной 3, и цементируют, После этого расширяют забойную часть скважины 2 в пределах пласта 1 и на насосно компрессорцых трубах спускают фильтр 4 .На поверхности подготавливают смесь фильтрующего материала с повышенной проницаемостью, например гравийную смесь, смесь крупнозернистого 30 песка, стеклянных шариков и т.д. В этой смеси равномерно распределяют герметичные эластичные оболочки, заполненные газом. В качестве указанных оболочек могут быть использованы шарики, например, диаметром до 5 мм, из полимеров, резины и иных эластичных материалов, Можно использовать полимерные частицы с закрытой пористостью, получаемые при химических реакциях 40 вспенивания и т.д. В настоящее время имеется целая номенклатура полимерных материалов с закрытой пористостью, давление газа в порах которых можнорегулировать изменение режимов проте кания химических реакций. К примеру, можно применять крошку из фецолформальдегидцой смолы с закрытой пористостью после вспецивания при давлении газа в порах, равном гидростатическому давлению в интервале откачки или закачки в процессе эксплуатациискважины. Затем смесь по одной из широкоиспользуемых известных методик поправ.55 ляют в забой скважины 2, В нашем примере смесь закачивают по затрубному прог грацству с отводом жидкости, в которун добавляют известные релгенты для ловьппеция вязкости через фильтр и цасосно-компрессорные трубы. Закачку фильтрующего материала и эластичных оболочек необходимо производпть при больших скоростях закачинаемой жидкости, несущей смесь. Это необходимо в силу того, что в ряде случаев эластичные оболочки с газом обладают положительной плавучестью. Скорости в каждом конкретном случае определяют на основе проведения опытных экспериментов, в частности скорость должна быть такой, чтобы не происходило расслоение при транспортировании и укладке фильтрующего материала и элементов с газом,В забое вокруг фильтра 4 формируется объем фильтрующего материала 5 с равномерным распределением в этом объеме эластичных оболочек 6. Послеразмещения укаэанного материала с оболочками производят изоляцию объема введенной смеси от скважины с помощью тампоцажного материала, напримерглины или цемента 7,В ряде случаев нежелательна усадка объема фильтрующего материала приэксплуатации. При эксплуатации дляисключения возможной усадки гидростатическое давление жидкости в закачцом или откачном интервале скважиныпри размещении в этом интервале смеси фильгрующего материала и эластичныхоболочек принимают не менее гидростатического давления жидкости в этоминтервале,Действительно, если бы не выполнялось это условие, т.е. эксплуатационное гидростатическое давлениебыло бы больше гидростатического давления при вводе смеси при эксплуатации эластичные оболочки сжималисьбы, и происходила бы усадка объемагравийной засыпки. Когда указанныевыше давления равны,. объемы гравийной засыпки до и при эксплуатации остаются р; вными, При необходимости дополнительного уплотнения гравийнойзасыпки гидростатическое давлениепри засыпке можно принимать большеэксплуатационного гидростатическогодавления. Тогда при эксплуатациискважины произойдет дополнительноеуплотнение засыпки эа счет расширениягаза в эластичных оболочках.После проведения всех работ приступают к эксплуатации скважины,причем в процес.с.е эксгпуатации периоди 5 5 чески изменяют гидростатическое давление жидкости в закачном или откачном интервале скважины 2. При изменениях этого давления автоматически происходит изменение объемов эластичных оболочек 6 в фильтрующем материале 5 т.е. засыпка как быдьппит . При изменении объемов оболочек 6 происходит своеобразное бужирование массива засыпки, при этом благоприятным фактором является ито, что рыхление засыпки происходит одновременно с изменением давления.При эксплуатации откачной скважины производят понижение гидростатического давления в забое, происходит расширение эластичных оболочек 6 и имеют место локальные перераспределения структуры фильтрующего материала 5 вокруг оболочек 6, затем снова повышают давление и снова понижают его. Подобный цикл разрушает цементные связи в засыпке и происходит вынос кольматанта и промывка фильтрующего материала 5. Активизации промывки способствуют также и перепады давления в скважине.Такими образом, предлагаемый способ позволяет поддерживать стабильную проницаемость фильтрующего материала в процессе эксплуатации скважины и обеспечивает возможноеть прочистки засыпки и ее расцементирования.Вьппе описан один из возможных вариантов заканчивания скважины, однако при реализации способа могут быть использованы и другие методы заканчивания, например при перфорации эксплуатационных колонн с последующим размещением в интервале пер" форации фильтра и гравийной засыпки. Возможно также использование способа и при безфильтровых скважинах в том случае, если полости заполняют гравийным материалом.Пласт мощностью 6 м вскрывают скважиной диаметром 220 мм под обсадную полиэтиленовую колонну диаметром 190 мм, ниже в которой затем устанавливают фильтр диаметром 120 мм при расширении забойной части скважины до диаметра 400 мм. По указанной в описании схеме в зафильт 060886ровое пространство закачивают гравийс крошкой пенополнуретана закрытойпористостью при пористости 707. в 5крошке и средним размером части 78 мм. Общее содержание крошки вгравии составляет 25-307 . Давлениепрокачки смеси 6 МПа при скоростисмеси в затрубном пространстве 4- 10 6 м/с. Эксплуатационное давлениеоткачки составляет также 6 МПа. Приэксплуатации периодически производятизменения давлений в диапазонах 48 МПа. В отличии от известных спо собов дебит скважины находится вприемлемых границах на протяжениивсей эксплуатации скважины при выщелачивании металла серной кислотой,т.е. в течение 8 мес в известных 2 р способах дебит начал существенно снижаться после 2 мес. эксплуатации скважин.формула изобретения251, Способ сооружения геотехнологических скважин, включающий размещение фильтрующего материала в эакачном или откачном интервалах сква мины, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности сооружения скважин за счет обеспечения стабильной проницаемости фильтрующего материала в процессе эксплуатации скважин и обеспечения возможности раскольматации фильтрующего материала, одновременно с фильтрующим материалом в откачный и закачный интервалы скважины подают эластичные 40 герметичные оболочки, заполненныегазом, причем эластичные герметичные оболочки размещают в объеме фильтрующего материала равномерно, а при эксплуатации скважины периоди чески изменяют гидростатическое давление в закачном или откачном интервале скважины.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю О щ и й с я тем, что гндростатическоедавление в откачном или закачном интервале при размещении фильтрую- щего материала и эластичных герметичных оболочек принимают равным эксплуатационному гидростатическому давлению в вышеуказанном интервале.