Способ установки колонны обсадных труб в скважине

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 2 СПУБЛИН 21 В 43 10 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа(72) В. В. Савченко, С. Н. Закиров, Е. М. Соловьев, В. И. Олексюк, Н. В. Савченко, А. Н, Авраменко и К. Я. Фоменко (53) Савченко В. В. Влияние выноса песка из призабойной зоны эксплуатационных скважин на газоотдачу. - РС Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. М., ВНИИЭГазпром, 1977,4, с. 8 - 15.Ашрафьян М. О. и др. Особенности применения различных конструкций забоев скважин в трещинно-поровых коллекторах.Нефтяное хозяйство, 1981,10, с. 19 - 23.(54) СПОСОБ УСТАНОВКИ КОЛОННЫ ОБСАДНЫХ ТРУБ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к области горной пром-ти. Цель изобретения - повысить надежность работы обсадной эксплуатационной колонны (ОЭК) 11 в процессе эксплуатации скважины за счет обеспечения осевых нагрузок по всей длине ОЭК 11. Способ включает бурение ствола скважины 1 под ОЭК1 до расчетного положения ее башмака 13. Ниже этого положения до цементирования ОЭК 11 выполняют дополнительную полость 12. Это позволяет башмаку 13 в процессе оседания земной поверхности 18 пласта 9 и деформации его толщины свободно опускаться в полость 12. Ее диаметр больше внешнего диаметра муфтовых соединений ОЭК1. Глубина полости 12 определяется по формуле Н= 2,513/Д+ + д/1 ко+С, где Н - глубина полости 12, м; 0 - внешний диаметр ОЭК 11, м; ив внутренний диаметр ОЭК 11, м; Ер - крити- С,132370 30 40 ческая длина ОЭК 11, м; С - коэффициент засорения полости 12, м. Далее спускают ОЭК 11 и цементируют ее затрубное пространство манжетной заливкой от башмака ОЭК 11 до устья скважи 1Изобретение относится к горной промышленности, точнее, к добыче углеводородов на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях, в частности к строительству и эксплуатации нефтяных и газовых и газоконденсатных скважин,Целью изобретения является повышение надежности работы обсадной эксплуатационной колонны в процессе эксплуатации скважины путем обеспечения уменьшения осевых нагрузок по всей длине эксплуатационной колонны.На фиг. 1 изображена схема скважины, которая оборудована дополнительной полостью ниже башмака обсадной колонны; на фиг. 2 -- положение обсадной колонны после проседания земной поверхности, вызванного эксплуатацией залежи; на фиг. 3 - установка эксплуатационной колонны, оборудованный фильтром; на фиг, 4 - то же, после проседания земной поверхности, вызванного эксплуатацией скважин.Способ заключается в том, что пробуривают ствол . скважины под направление 2, спускают направление 2 до расчетной глубины и цементируют затрубное пространство 3 от башмака до устья. После образования цементного камня в затрубном пространстве 3 пробуривают ствол 4 скважины под кондуктор 5. Затем спускают кондуктор 5 и цементируют затрубное и межтрубное пространства 6 от башмака кондуктора 5 до устья скважины. После образования цементного камня за кондуктором 5 пробуривают ствол 7 скважины под техническую (промежуточную) обсадную колонну 8 и цементируют ее затрубное и межтрубное пространства 9 от башмака колонны до устья скважины. После- образования цементного камня в пространстве 9 пробуривают долотом диаметром Вствол 10 скважины под обсадную эксплуатационную колонну 11 с внешним диаметром обсадных труб 0 и внутренним диаметром обсадных труб д = 2 г, причем глубина ствола скважины Но должна быть больше расчетной на глубину Н. для создания дополнительной полости 12 под башмаком 13 эксплуатационной обсадной колонны 11. Затем ны 1. Цементирование затрубных .пространств всех остальных ОЭК скважины 1 производят от их забоя до устья без разрыва сплошности цементного столба. 1 з.п. ф-лы, 4 ил,2спускают обсадную эксплуатационную колонну 11 и цементируют ее затрубное и межтрубное пространство 14 от башмака 13 до устья скважины. После образования цементного камня эксплуатационную колонну 1обвязывают колонной головкой 15, жестко закрепленной на цементной подушке 16, далее производят перфорацию 17 обсадной эксплуатационной колонны 11.В процессе оседания земной поверхности 18 в результате выработки продуктивного пласта 19 и деформации его толщины от величины Н до величины Н (фиг. 2) колонная головка 15 опускается вместе с земной поверхностью 18, цементной подушкой 5 6, направлением 2, кондуктором 5, технической колонной 8 и эксплуатационной обсадной колонной 11, при этом башмак 13 свободно опускается в полость 12. Общая глубина скважины уменьшается от величины Н + Нп до величины Нв + Н, причем 20 все обсадные колонны скважины не испытывают дополнительных осевых нагрузок, вызванных оседанием земной поверхности.По мере опускания обсадной эксплуатационной колонны 11 в полость 12 производится дополнительная перфорация колонны против деформированного продуктивного горизонта 20 толщиной Н.Глубину полости определяют по формуле где Н - глубина полости, м;Е)к - внешний диаметр труб эксплуатационной колонны, м;д - внутренний диаметр труб эксплуатационной обсадной колонны, м;1.к - критическая длина обсадных трубэксплуатационной колонны , м;С - коэффициент, учитывающий степень засорения полости (уменьшение глубины полости под башмаком обсадной колонны за счет ее засорения частицами породы в процессе эксплуатации скважины), м.Многолетние наблюдения на ряде месторождений (Ленинградское, Шебелинское и др.) показали, что скорость засорения зумп 1323701фа колеблется в пределах от 0,1 до 2,5 м/годв зависимости от прочностных характеристик слагающих пласт-коллектор горных по.род. Коэффициент С определяют, исходя иззапроектированого срока эксплуатации скважины и вышеуказанных прочностных характеристик горных пород,Пример. Проведен расчет глубины полости, необходимой для безаварийной работыобсадной колонны, Исходные данные длярасчета следующие: внешний диаметр обсадных труб Р = 0,146 м; внутренний диаметр обсадных труб д = 0,132 м; начальная толщина деформируемого в процессеэксплуатации продуктивного пласта Н= 420 м; начальная глубина скважины, равная начальной длине эксплуатационной колонны, 1 = 3953 м; модуль упругости сталитруб обсадной колонны Е = 0,21 )( 10 МПа;перепад давления в продуктивном пласте,соответствующий окончанию эксплуатацииместорождения Р. - Р. = 40 МПа; средневзвешенный по толщине продуктивногопласта начальный коэффициент пористостиК= 0,159; средневзвешенный по толщине продуктивного пласта коэффициент сжимаемости пор рпп. = 8,6)( 10 МПа.В результате расчета получено: величинаоседания земной поверхности ЛН = 9,9 м;минимальная длина обсадных труб, выдерживающих осевые напряжения без продольного изгиба, 1.п = 0,01 м.Глубина полости (при значении коэффициента, учитывающего уменьшение ее глубины за счет засорения, равного 2 м/годпри сроке эксплуатации скважины 35 лет)составила Н. = 79,9: 80 м.Формула изобретения351. Способ установки колонны обсадныхтруб в скважине, включающий бурениествола скважины под эксплуатационную обсадную колонну до расчетного положения ее башмака, спуск эксплуатационной обсадной колонны и ее цементирование, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы обсадной эксплуатационной колонны в процессе эксплуатации скважины за счет обеспечения уменьшения осевых нагрузок по всей длине эксплуатационной колонны, ниже расчетного положения башмака эксплуатационной колонны выполняют дополнительную полость с диаметром, большим внешнего диаметра муфтовых соединений обсадных труб эксплуатационной колонны, и глубиной, определяемой по следующей формуле:Нп = где Н. - глубина полости, м; 0 - внешний диаметр труб эксплуатационной обсадной колонны, м; д - внутренний диаметр труб эксплуатационной обсадной колонны, м; ., - критическая длина обсадных трубэксплуатационной колонны, м; С - коэффициент, учитывающий степень засорения полости, м; причем цементирование затрубного пространства эксплуатационной обсадной колонны осуществляют заливкой от башмака колонны до устья скважины, а цементирование затрубных пространств всех остальных обсадных колонн скважины производят от их забоев до устья без разрыва сплошности цементного столба.2. Способ по и, 1, отличающийся тем, что дополнительную полость выполняют до цементирования обсадной эксплуатационной колонны, а цементирование последней осуществляют манжетной заливкой.1323701 АР Е. Молч по делак инская и ятие, г. У едактор А.Маковская аказ 2942/36 НИИПИ Государственног 113035, Мос Производственно-полигра