Способ промывки скважины

(54)( в ключ через раздел вочных давле 7)ющибуряю РОМЫВКИ СКВАЖИНЫ, ивание в скважину олонну основного, легченного промыоздание перепада трубным и внутриСПОСОБй прокаильнующег.о и оагентов,ия между з ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЯРЬПИИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Башкирский государственныйнаучно-исследовательский и проектныинститут нефтяной промышленности(56) 1, Авторское свидетельство.ССР 646029, кл, Е 21 В 21/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССРР 989033, кл. Е 21 В 21/00, 1981(прототип). трубным пространствами, подъем бурильной колонны над продуктивной зоной по окончании бурения с созданием циркуляции основного промывочного агента по прямой схеме промывки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества и упрощения технологии вскрытия продуктивного пласта, в качестве разделяющего аген-. та используют раствор на нефтяной основе с предельным статическим напряжением сдвига не ниже 40 мг/см в объеме, равном трехкратному объему ствола скважины в интервале вскрытия продуктивного пласта, при этом раствор на нефтяной основе прокачивают в затрубное пространство с оставлением ЕФ 2/3 его объема в полости бурильных труб, а закачиваемый объем облегченного промывочного агента равен этому объему.3,Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способу бурения при вскрытии продуктивного пласта.Известен способ бурения скважин с промывкой от осадка с использованием 5 шламоуловителей путем прокачивания в скважину через бурильную колонну основного промывочного агента, который вытесняют в эатрубное пространство и конпенсационную емкость облег ченным промывочным агентом, При заполнении облегченным промывочным агентом объема бурильных труб создается разность давлений между внутритрубным и затрубным пространствами. Облегченный промывочный агент прокачивают до выхода его в затрубное пространство выше продуктивного горизонта. Между основным и облегченным промывочнымк агентами закачивают раэ - деляющий промывочный агент, а в ка -20 честве облегченного агента используют пластовую жидкость, Шлам, образовавшийся прк углубке скважины, оседает во внутреннем и наружном шламоуловителях при возвратно-поступательном движении указанных промывоч. ных агентов во внутритрубном и затрубном пространствах 1 1.Основными недостатками данного способа являются необходимость кспользования внутреннего и наружного шламоуловителей, что усложняет компоновку низа бурильного инструмента и вызывает в определенных условиях аварийные ситуации, а также необходи-З 5 мость производства многократных спуско -подъемных операций бурильного инструмента с целью удаления шлама с забоя скважины в шламоуловителях.Известен способ промывки скважины;40 включающий прокачивание в скважину через бурильную колонну основного, разделяющего и облегченного промывочных агентов, создание перепада давления между затрубным к внутритрубным 45 пространствами, подъем бурильной колонны над продуктивной зоной по окончании бурения с созданием циркуляции основного промывочного агента по прямой схеме промывки. Этот способ позво50 ляет повысить эффективность промывки скважины за счет исключения наружных и внутренних шламоуловителей, а также исключить необходимость производства дополнительных спуско-подъемных операций для удаления шлама с забоя 2.Однако по этому способу промывки скважины парамегры промывочных агентов и их количественные показатели не позволяют качественно вскрыть продуктивную зону нефтяного пласта.Цель изобретения - повышение качества и упрощение технологии вскрытия продуктивного пласта.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу промывки скважи ны, включающему прокачивание в скважину через бурильную колонну основного, разделяющего и облегченного промывочных агентов, создание перепададавления между затрубным и внутритрубным пространствами, подъем бурильной колонны над продуктивной зонойпо окончании бурения с созданием циркуляции основного промывочного агента по прямой схеме промывки, в качестве разделяющего агента используютраствор на нефтяной основе с предельным статическим напряжением сдвигане ниже 40 мг/см в объеме, равномтрехкратному объему ствола скважиныв интервале вскрытия продуктивногопласта, при этом раствор на нефтяной основе прокачивают в эатрубное пространство с оставлением 2/3 его объема в полости бурильных труб, а закачкваемый объем облегченного промывочного агента равен этому объему,На фиг, 1 представлена схема промывки перед началом бурения продуктивного пласта при эакачивании в полость бурильных труб раствора на нефтяной основе с оставлением 2/3 его в полости буровых труб; на фиг. 2 - то же, при бурении продуктивного пласта при создании перепада давления междуэатрубным и внутритрубным пространствами; на Фиг, 3 - то же, после окончании бурения продуктивного пласта.Схема содержит обсадную трубу 1,бурильную колонну 2, буровое долото основной промывочный агент 4 ( глинистый раствор), раствор 5 на нефтянойоснове, облегченный промывочныйагент б, компенсационную емкость 7,1эашламленную порцию раствора 8 нанефтяной основе,Способ осуществляется следующимобраз ом.Перед началом бурения по вскрытиюпродуктивного пласта в скважину, заполненную основным промывочным агентом (глинистый, меловой, полимерныйи другие растворы или техническаявода и т.д,), спускают бурильную колонну с породоразрушающим инструментом и эакачивают в нее раствор нанефтяной основе с предельным СНС нениже 40 мг/см- и объемом, равнымтрехкратному объему ствола скважиныв интервале вскрытия процуктивногопласта, Данны объем РНО продавливаютосновным промывочным агентом в эатрубное пространство скважины вышепродуктивного пласта с оставлением2/3 объема РНО в полости бурильныхтруб. При этом основной промывочный агент, выходящий из затрубного пространства, направляют в приемы бурового насоса,После окончания продавки РНО основным промывочным агентом в по-,лость бурильных труб эакачивают облегченный промывочный агент объемом,1105603 равным объему РНО в бурильных трубах. При этом основной промывочный агент из затрубного пространства скважины вытесняют в компенсационную емкость, установленную у устья скважины, а порция РНО из бурильных труб - в зат рубное пространство скважины. Поскольку при этом между затрубным и внутритрубным пространствами создается перепад давления, после окончания закачки облегченного промывочного агента и открытия пусковой задвижки насоса основной промывочный агент интенсивно из компенсационной емкости обратно стекает в затрубное пространство скважины, а РНО в том же 15 объеме из затрубного пространства - в полость бурильных труб.При таком возвратно-поступательном движении растворов в эатрубном и внутритрубном пространствах произ водится бурение продуктивного пласта. Такая циркуляция РНО обеспечивает охлаждение породораэрушающего инструмента, удаление выбуренной породы из призабойной эоны, взвешивание ее в растворе и постоянное перекрытие интервала продуктивного горизонта укаэанным раствором. При этом в процессе очистки забоя от выбуренной породы участвует, т.е. зашламляется, только 2/3 объема закачанного РНО, остальная часть остается не зашламленной. Скорость воэвратно-поступательного движения растворов или интенсивность очистки забоя скважины, регулируется скоростью подачи облег. З 5 ченного промывочного агента и обрат" ного его выпуска в прием насоса через пусковую задвижку.После окончания бурения продуктивного пласта и доведения скважины до 40 проектной глубины бурильный инструмент приподнимают над кровлей продуктивного горизонта. В процессе подъема бурильного инструмента для предотвращения возможного выпивания 45 эашламованной порции РНО из полости бурильных труб в скважину может быть 1 О Т а б л и ц а 1 Параметры раствора Растворы СНС, мг/см, за ПлотВода ность,кг/м Условнаявязкость, с Показатель фильтрации,смЗ Высоко- окисленный битум Негашенная известь дизельноетопливо 1 мин 10 мин 80 650 170 620 180 600 200 200 80 1120 235 0,5 18,2 42,8 230 80 230 Компонентный состав,г/лпроизведена подкачка определенногообъема основного промывочного агентас устья скважины в эатрубное пространство. Затем буровым насосом создают циркуляцию основного промывочногоагента, и зашламленную порцию РНО иэполости бурильных труб вымывают попрямой схеме циркуляции в желоба исистему очистки для сбора и регенерации. Плотность основного промывочного агента в затрубном пространстве скважины выбирается исходя из величины пластового давления вскрываемого про" дуктивного пластаМежду основным промывочным агентом и РНО в затрубном пространстве скважины может быть эакачен разделяющий агент - вязкоупругий раствор,Необходимость закачки РНО с предельным статическим напряжением сдвига не ниже 40 мг/см и в объеме, рав 2ном трехкратному объему ствола скважины в интервале вскрытия продуктивного пласта, обосновывается результатами лабораторных исследований,В лабораторных условиях проведены исследования способности растворов на нефтяной основе удерживать буровой шлам. В табл. 1 приведены компонентные составы и основные технологические параметры исходных РНО.В пробы раствора вводят навеску бурового шлама, имеющего следующий фракционный состав, : 10 мм 3,8;5 мм 16,4; 2 г 5 мм 42 ю 7; 1 г 5 мм 33 г 1;1 мм 4. После перемешивания пробы раствора со шламом смесь помещают в отстойник и через 30 мин покоя замеряют плотность верхней и нижней половин смеси. По разности указанных плотностей оценивается удерживающая . способность РНО. Если разница плотностей верхней и нижней частей смеси более 40 кг/мэ, то данный раствор обладает недостаточной удерживающей способностью. Результаты проведенных опытов даны в табл . 2. 1100 217 1,0 14",2 32,2 1130 347 0,0 ;58,4 154,21105603 Таблица 2 Количество введенного шлама в пробу РНО,ь Плотность раствора послеввода шлама,кг/м Разница плотностей верхней и нижней частей смеси,3 Исходныйраствор 100 1160 40 50 150 1180 200 1200 60 1230 250 60 1330 500 80 1500 1000 120 1180 100 30 1200 150 30 1220 20 200 250 10 1250 10 1350 500 10 1520 1000 1190 10 100 10 1210 150 1230 200 1250 250 1360 500 1530 1000 Как следует из данных табл. 1 и 2 раствор Р 1 обладает недостаточно высокими структурно-механическими свойствами, в результате чего,его удерживающая способность низка, Раствор М 2 обладает оптимальными струк турно-механическими свойствами, он хорошо удерживает шлам и в то же время хорошо прокачивается даже при большом содержании шлама более 1000 г/л ), Раствор Р 3 хорошо удерживает шлам, 55 но при его содержании более 200 г/л имеет большую вязкость и плохо прокачивается.На основании лабораторных исследований способности РНО удерживать 60 буровой шлам установлено, что оптифальное значение предельного СНС егог находится в пределах 40-50 мг/см При этом раствор способен хорошо удер. живать шлам в количестве до 1000 г/л 65 и легко прокачиваться, При больших добавках шлама РНО сильно загустевает и плохо прокачивается.Таким образом 1 м РНО с рекоме дуемым СНС способен удерживать 1 т выбуренной породы. Если учесть, что плотность разбуриваемых горных пород в среднем составляет около 2000 кг/ то для удержания всего объема выбуренных пород в рассматриваемом интервале требуется объем РНО, равный двукратному объему ствола скважины в интервале вскрытия продуктивного пласта, Кроме того, после окончания работ по вСкрытию продуктивного пласта интервал от кровли продуктивного горизонта до забоя скважины должен быть заполнен незашламленной порцией РНО. Исходя из изложенного, общий объем закачиваемого РНО должен быть 1 равен трехкратному объему ствола110560 скважины в интервале вскрытия продуктивного пласта.П р и м е р. Скважина глубиной 2000 м пробурена до. кровли продуктивного пласта, обсажена эксплуатационной колонной диаметром 146 мм и зацементирована. Для вскрытия продуктивного пласта необходимо пробурить скважину в интервале 2000-2100 м. В ск важину на бурильных трубах диаметО ром 73 мм спущено буровое долото диаметром 121 мм. В скважине находится глинистый раствор плотностью 1200 кг/м,Поскольку объем скважины в интервале вскрытия продуктивного пласта составляет около 1,3 м , то в урв б ильные трубы закачивают РНО с СНС 40 мг/см и объемом, равным трехкратному объему ствола скважины в указан 4 м. ном интервале вскрытия пласта - Этот объем РНО продавливают глинис тым раствором плотностью 1200 кг/м с оставлоставлением 2/3 объема РНО в буриль 3ных трубах, т.е, 2,6 мПосле окончания продавки РНО глинистым раствором в процессе бурения 25 в полость бурильных труб облегченный промыомывочный агент - техническую воду- объемом 2,6 м, При этом глинист3раствор объемом 2,6 м из эатрут бного пространства скважины вытесняется в компенсационную емкость, а порция 38РНО объемом 2, 6 мэ из бурильных труб- в затрубное пространство.После окончания закачки облегчен-, ного агента отключается насос, открывается пусковая задвижка насоса из глинистый раствор объемом 2,6 м самотеком из компенсационной емкости стекает в эатрубное пространство скважины, а РНО в том же объеме - н полость бурильных труб. При таком возвратно-поступательном движении растворов производится бурение продук тивного пласта.После окончания бурения бурильный инструмент приподнимают над кровлей продуктивного пласта. При этом незашламленная порция РНО остается в интервале продуктивногопласта, а ,зашламленную порцию РНО иэ полости бурильных труб вымывают.по прямой схеме циркуляции, производят его регенерацию.Предлагаемый способ позволяет обеспечить постоянный контакт вскрываемого пласта только с РНО; повысить скорость проводки скважин, исклю чить аварийные ситуации, особенно при бурении наклонно направленных скважин; улучшить условия труда, предотвратить загрязнение окружающей среды; испольэовать сравнительно малый объем РНО.1105603 ь Е,Столбцовубинчак Коррект оставит ехред Т рня М. Петр Ред е к т а 5 П "Патент", г,ужгород, ул. Проект флиалТиосудламоскв аж 565рственного кзобретений иЖ, Рауш Пота СССытий наб