Способ промывки скважин от осадка

(22) Заявлено 21.08,81 (21) 3333825(22.0 М 21/00 присоединением заявки М3) ПриоритетОпубликовано 15,01.8 вй квинтет СССР ао аелаи нзабретений н открытнйта опубликования описан 01 Р, Ж. Вахитов и 3. М. Шахма 2) Авторы изобретения шкирскнй государственный н проектный институт нефтяной о-исследователБексмышленности явнтел 4) СПОСОБ ПРОМЫВКИ СКВАЖИН ОТ А н вонедостатками нзскважины отивность способаамонакопителя, н стного сп Основными а промывки малая эффекосадка являются условиях обходи мост ь ловителеи, бнльного шлспользован йнь лам бурильного еленных услот производемныхопемпановку низ что усложня инструмента,виях аварийн вызывает в опред е ситуации, требу ельных спуско-подьва допол ра Изобретение относится к бурению, а имено, к способам промывки скважин.Одним из сложных случаев осложнения прн бурении скважин является образование в ст ле скважины каверн большого диаметра. Вследствие значительного увеличения диаметра ствола скважины и резкого падения скорости восходящего потока из кавернозной части шлам не вымывается, происходит обильное шламонакопление и по этой причине не удается вскрыть кавернозный участок на полную мошность для его изоляции, Удаление шлама из призабойной эоны в условиях кавернообразования представляет сложную техническую и технологическую задачу. Известен способ бурения скважин с донолнительным измельчением частиц выбуренной породы для повышения эффективности выноса их на дневную поверхность 1.2Однако при применении этого способа не достигается эффективная очистка призабойной зоны от шлама, особенно в кавернозной части, требуется установка дополнительных устройств и задалживается много дополнительного времени.Известен также способ промывки скважинот осадка с использованием шламоуловителя. Способ заключается в том, что в полостьбурильных труб, заполненную промывочнойжидкостью, закачнвают облегченный агент,создают перепад давления между внутритрубным и эатрубным пространствами с последуюшим его снятием, причем облегченный агентпродавливают промывочной жидкостью, которпосле снятия давления направляют в затрубнопространство 2, 989033 аНаиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ промывки скважины от осадка путем прокачивания в скважину через бурильную колонну основно. го агента, который вытесняют в затрубное пространство и компенсационную емкость облегченным промывочным агентом, при за. полнении облегченным промывочным агентом объема бурильных труб создается разность давлений между внутритрубным и затрубным пространствами, облегченный промывочный агент прокачивают до выхода в затрубное пространство выше продуктивного горизонта, после чего снимают противодавление сообще. нием полости бурильной колонны с атмосферой, Между основным и облегченным промывочными агентами эакачивают разделяющий промывочный агент, а в качестве облегченного агента используют пластовую жидкость 3Недостатком данного способа удаления шлама из призабойной зоны является значительное усложнение компоновки низа бурильного инструмента вследствие необходимости исполь. зования наружного и внутреннего шламоуло. вителей. Кроме того, облегченный промывочный агент (в даниом случае пластовая вода) не является эффективным шламоносителем, особенно в условиях обильного шламонакопления в каверзной части ствола скважины,Целью изобретения является повышение эффективности промывки скважины при наличии каверн в призабойной зоне ствола скважины.Поставленная цель достигается тем, что согласно изобретению в качестве разделяющего агента используют вязко-пластическую жидкость с предельным статическим напряжением сдвига не ниже 500 мг/см, которую прокачивают в кавернозную зону в объеме, равном объему. кавернозной зоны, после сообщения полости бурильной колонны с атмосферой бурильную колонну приподнимают под кавернозной зоной и создают циркуляцию основного промывочного агента по прямой схеме циркуляции.Способ осуществляют следующим образом.После спуска в скважину бурильной колон ны с породораэрушающим инструментом с широким промывочным отверстием до шламовой пробки создается циркуляция основного промывочного агента, и при вращении колонны бурильных труб породоразрушающий инструмент углубляется в шламовую пробу до забоя или на длину ведущей трубы, Затем в полость бурильной колонны эакачивают вязко пластичную жидкость, например глинистый, полимерный раствор, в объеме, равным объему ствола скважины в каверзной зоне и со статическим напряжением сцвф55 компрессорной установкой 3. Породоразру.шающий инструмент 4 после создания цирку.ляции основного промывочного агента (например, обычного глинистого или полимерного га не нцже 500 мг/см . Вязко-пластичнчюжидкость в кавернозную зону продавливаю,порцией облегченного промывочного агента(воздух, аэрчрованная жидкость), которую,в свою очередь, продавливают основным промывочным агентом, но без выхода облегченного промывочного агента в затрубное пространство. Таким образом, создают расчетныйперепад давления между затрубным и внутри.1 О трубным пространствами. После того, каквыкидная линия бурового насоса переключается на закачку основного промывочногоагента в затрубное пространство через устье-вую арматуру, полость бурильной колонны15 резко сообщают с атмосферой, вызывая импульсный обратный переток жидкости иэ затрубного пространства в полость бурильнойколонны.1 При реализации созданного перепада давле 20 ния между затрубным и внутритрубнымпространствами высокоскоростной турбулентный лоток вязко-пластичной жидкости захватывает, взвешивает и увлекает весь шлам изкавернозной зоны через промывочное отверстие25 породоразрушающего инструмента в полостьбурильной колонны.Затем бурильный инструмент приподнимают несколько выше кавернозной зоны, создают циркуляцию основногопромывочногоЗо агента, и порция вязко-пластичной жидкостис взвешенными частицами шлама вымывается из полости бурильной колонны через за.трубное пространство на дневную поверхностьпо прямой схеме циркуляции.Закачка вязко-пластичной жидкости обеспе.Э 5чивает лучшую вымывающую способность ка. верн от осадка, Вязко-пластичная жидкостьудерживает частицы шлама во взвешенномсостоянии, предотвращает образование шламовой пробки в полости бурильной колонны ипотерю циркуляции за время подъема колонны над кавернозной зоной, включения буровогонасоса и создания циркуляции основного промывочного агента,45При большой мощности кавернознойзоныоперацию повторяют. После этого сразу может быть продолжено бурение с целью вскры- .тия кавернозного участка на полную мощностьили же произведена закачка тампонажногораствора в кавернозную зону для ее изоляции,50На чертеже представлена схема реализацииспособа,Для производства работ манифольдную линию 1 буровой установки цополнительно обвязывают с цементировочным агентом 2 и3 6что в полости бурильных труб диаметром127 мм занимает расстояние около 100 м.Затем бурильный инструмент нриподнима.ют над кавернозной зоной, включают буро,вой нзсос и по прямой схеме циркуляциивязко-пластичная жидкость со шламом из по.лости бурильной колонны через затрубноепространство вымывается на дневную поверхность.Преимуществом предложенного способа,является то, что повышается эффективностьпромывки скважины от осадка, особеннопри наличии кавернозной зоны в стволескважины; исключается использование сложной системы наружных и внутренних шламо.уловителей, производство дополнительныхспуско.подьемных операций и в значительнойстепени сокращается время на ликвидациюданного вида осложнений; повышается ско.рость проводки скважины, исключаются ава.рийные ситуации,Способ промывки скважин от осадка, включаю. щнй прокачивание в скважину через бурильную колонну основного, разделяющего и облегченного промывочных агентов, создание перепада давления между затрубным и внутри- трубным пространствами с последующим его снятием сообщением полости бурильной колонны с атмосферой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности промывки скважины от осадка при наличии каверн в призабойной зоне ствола скважины, в качестве разделяющего агента используют вязко. пластичную жидкость с пре. дельным статическим напряжением сдвига не ниже 500 мг/смз, которую прокачивают в кавернозную зону в объеме, равном объемукавернозной эоны, после сообщения полости бурильной колонны с,атмосферой бурильную колонну прйподнимают над кавернозной зоной и создают циркуляцию основного промывочного агента по прямой схеме циркуляции,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 362127,кл, Е 21 В 21/ОО, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР У 287860,кл. Е 2 В 2 ЦОО, 1969. 3. Авторское свидетельство СССР Ке 646029,кл. Е 21 В 2 ЦОО, 1977 (прототип).98903раствора) б буровым насосом 5 углубляют вшламовую пробку 7. Цементировочным агрегатом в полость бурильной колонны нагнетают вяэколластичную жидкость с предельнымстатическим напряжением сдвига не ниже 5500 мг/см объемом 0,5 м (глинистый раствор, полимерный раствор и т,д,), если предположить, что объем кавернозной зоны равен05 мэ,Для удержания наиболее крупных частиц 1 Овыбуренной породы во взвешенном состоянии в большинстве случаев достаточным является предельное статическое напряжениесдвига бурового раствора, равное 00150 мг/ем после О мин стояния раствора. 1%Однако значение 9 вязко-пластичной жидкое.тн для вымывания шлама нз кавернозной зоны определяется не максимальным размером(диаметром) частиц выбуренной породы, аразмерами частиц обвалившихся пород в 26каверноэной зонеПля расчета 9 максималь.ный размер (диаметр) обвалившейся частицыпороды может быть принят д = 40 мм,поскольку при осуществлении данного способа промывки скважины частицы с большимдиаметром не проходят через промывочноеотверстие долота и они могут быть встречены крайне редко, По крайней мере при углублении породоразрушающего инструментав шламовую пробку крупные обвзлившиеся частицы породы неизбежно размалываются,К концу закачки порции (0,5 мэ) вязко.пластичной жидкости подключают комнрессорную установку и закачивают в бурильныетрубы облегченный промывочный агент 835(воздух,аэрированнзя жидкость пена), Призаполнении бурильной колонны облегченнойпромывочной жидкостью создается перепаддавления между затрубным и внутритрубнымпространствами,Поскольку заканчивается 0,5 м вязкоплзстищюй жидкости и в кавернозной зоне находится 0,5 мз шлама, расчетное количествооблегченного промывочного агента должнобыть таким чтобы, объем его воздушного комФ45понента, приведенного к нормальным условиям, был рзвен 1 м .Облегченный промывочньш агент, в своюочередь, продавливается основным промывочным агентом (обычньпя глинистым раствором) 9 до породоразрушающего инструмента,%6Дзлее полость бурильной колонны сообщается с атмосферой и в ее полость поступаетвяэко-пластичная жидкость с взвешеннымичастицами шлама с общим объемом 1 мз,Формула изобретения/4) Тираж 601 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д, 4/5