Способ заканчивания скважины, вскрывающей неустойчивый продуктивный пласт

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Р 1) Е 21 В ЗЗ/13 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВУ 2 спркой отк 1 ыЛ зацементироскоп ио ндр ости ого ствола сквджинь н анной ме- этой колоннои ио материал алн ильтрую Иежду ностовии ще- ементенкои полос полости левым х ом зак ее затверй камень зд но-песча сь по сло-песча с девания ц целями хн ницаемого л яхт, соз фильтраци С целью п стон ик интерв ин высок а пласта раздр ем густчю сеть щин и микротре качества цеме ин. ныш ени ти при закачке цементн ро вдния поло песчаной сме кцию хвостоажи, и и щедевую в зумпфвика спускаю осле размещ над полостью ний поднимаю ния смеси в полости н ком последэа хвосто и его щел ую сек)сокопрониц Причем цем полагают мотноас о интервала п есчаную смесь омпенсации об вают с учетомвлекдемьи из акач подъеме хвостовикд закачки смеси. 2 зпскважин труб пиз зумпфа послф-лы, 4 ил. Изобретеодобывающе гаменныхиых высоких ие относит иромьппленности, ам вскрытия неустойчтиронанных продукти заканчинания строи н м нт эа к способсл абоцеме ной с стони ная и мзабой л счанико акж вом геотермальных 1их ров аж х, газовых и др уренных на такиеЦель изобрете н хнос на бур единит ЦПС в икной торы,овьппени яенияальн еусто скв аж и ости эакреп од в геотер фектив х по лов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕ(71) Всесоюзный научно-исследовдтелский и проектный ипсгитут геотермииВПИП 1 геотерм(56) Авторское свидетельство СССРФ 727338, кл, В 21 В 33/38, 1978,(57) Изобретение относится к способам заканчивдния геотермдльных, атакже нефтяных, газовых и другихскважин, вскрыв ающих неустойчивыепродуктивные пласты, С целью иовьппения эффективности закрепления неустойчивых пород н зоне залегания пласта при высоких скоростях воды способзаканчивания геотермальной скважиы нключдет вскрытие пластд и соэд ние зумпфа иод ним бурением из-под обсаднои колонны скважины, о пуще ной до кровли пласта, создание ц,.8015677 в зоне залегания пласта скоростях добываемой во На фиг,1 и 2 изображ качивания цементно-песч в полость эа щелевым хв на фиг.З и 4 - эакрепле ная эона,На фиг.1 и 2 изображ 1 с щелями 2, опущенный колонне 3 с щаровьм разь 4 в эуупф 5 при закачке(О и с л с 1 А о л )гол 2,1 тдо лость 6, созданную расширкой открытого ствола скважины под эксплуатационной колонной 7, включая интервал залегания термоводоносного пласта 8.Шаровой разъединитель состоит из5 корпуса 9, муфты-воронки 10, соединенных между собой шароким замком 11, шары которого подпружинены упругим элементом 12 (например, плоской пружиной), В корпусе ца среэных штифтах 13 установлена втулка 14, запирающая полость шарового замка, а в этой втулке на средних штифтах 15 закреплена внутренняя втулка 16, перекрывающая промывочные окна 17. На наружной поверхности корпуса ныбраны продольные пазы 1 8, проходящие через полость шарового замка в полость муфты-воронки, Корпус в верхней части соединен с колонной бурипьных труб 3, а в нижней части - с патрубком 19, содержащим обратный клапан 20, Могут быть применены и другие конструкции разъединителей,Технология работ при использовании способа заканчивания скважины заключается в следующем.Вуреиие л.кважицы до кровли (водоупора ) продуктивного пласта 3 пронодят по известной технологии, спускают до забоя эксплуатационную колонну 7 и цементируют ее, После затвердевания цемента за колонной 7 последнюю опрессонынают на расчетное35 давление, спускают долото н углубляют скважину бурением со вскрытием пласта 3 и созданием зумпфа 5 под ним, Глубину эампфа 1 З следует рассчитывать из условия обеспечения его 40 объема Ч , равного не менее половине объема породы Чю, выбираемой при увеличении диаметра расширяемого интервала 11 ,(между башмаком колонны 7 и подошвой продуктивного45 пласта 8 ) от номинального диаметра долота д ол до диаметра Р расширенной цилиндрической полости, т.е,После создания зумпфа долото поднимают из скважины и в нее спускают (до башмака колонны 7) инструмент для расширки (гидромониторный или механический расширитель) . Интенсивной промывкой с вращением и медленной подачей бурильной колонны интервал скважины от башмака колонны 7 до подошвы пласта 8 расширяют с созданием полости, близкой к ципиндрической с диаметром Р,ю. При этом часть вымываемой со стенок породы выносится из скважины промывочной жидкостью, а некоторая часть нымынаемой породы, которая це выносится из скважины (вследствие недостаточной скорости промывочной жидкости, восходящей в полости), оседает н зумпф скважины.Соответствие диаметра созданной полости расчетному и ее профиль проверяют электрометрическими или акустическими методами, предвдрительно подцяв иэ скнджшы бурильную колонну срасширителем,При удовлетворительном состояциирдсщиреццой полости б в скнажицу цдбурильной колонне с разъединителем 4(цд фиг, 1 - шдровой рдэъедицитель)спускают хвостоник 1 тдк, чтобы интервал его щелей оказдлся н зумпфе 5скнажицы циже полости 6, д сдм разъединитель - выше башмака эксплуатационной колонны 7, причем расстояние1 от бдшмдкд эксплудтдциоццой колонны 7 до промывочных окон 17 разъединителя 4 должно обеспечить объем Ч жидккости н кольцевом прострдцстне междухвостовиком 1 и колоццой 7 цд этойдлине це менее полно го объематруб, извлекаемых из скважины ппипоследующем (после здкачки ЦПС ) подъеме хвостовика для размещеция его щелей против продуктивного ицтерндлдпласта, т.е, Ч 7, УГсли обозначить:д- внутренний диаметр обсаднойколонны, и,Р - наружный диаметр хвостовика, м;д - наружцый диаметр труб бурильтиой колонны, м;1 - суммарцдя длина труб бурильтцои колоцць, извлекаемых иэскважины при подьеме хностоникд посл з и ачки ИГ.дляустановки ицтерпдлд ео ще 1567761Тогда, расстояние от верхней грани 20цы щелей хвостовика до разъединителябудетд ттЮи 1 т (2 Пг) полк х 25 35 цпс = К(долк 40 лей против продуктивногопласта, м,1 2 2 Р 24 ""4 Следовательно, компоновка, показанная на фиг.1, спускается в скважину так, чтобы интервал щелей хвостовикабыл в эумпфе 5, а разъединитель - в колонне 7 на расстоянии от ее башмака Приведенные соотношения для расчета 1 к и 1 8 обеспечивают возможность заполнения полости ЦПС и гарантируют условие, что башмак колонны 7 не "оголится" от ЦПС при подъеме хвостовика вверх (до продуктивного интервала ппаста) поспе закачки ЦПС.Затем в скважину закачивают легкуи буферную жидкость, совместную с пластовой жидкостью (иапример, пластовую воду) в объеме полости 6, и следом закачивают ЦПС в объеме где Ч- объем полости в скважинемежду стенкой полости 6и хвостовиком 1;Ч - объем кольцевого просткранства между колонной 7 ии хвостовиком;К - коэффициент, учитывающийпотери ЦПС при ее прокачке через бурильную колонну, за счет смешения сжидкостью в скважине, осаждения в зумпф и т,д, (К 1, 11,2).Вслед за ЦПС в бурильную колонну 3 эакачивают объем продавочной жидкости, равный объему хвостовика до интервала его щелей (для вытеснения ЦПС эа хвостовик), затем в колонну 3 бросают шар 21 (фиг,1) и продолжают закачку продавочной жидко ти. При посадке шара 21 и седло в утренней втулки 16 разъединителя 4втулка 16 срезает штифты 15 и движется вниз до посадки на дно патрубка 19, открыв промывочные окна 7разъединителя. Промывкой скважинычерез эти окна удаляют излишки Ц 11 Снад хвостовиком, а затем останавливают промывку и, поднимая бурильнуюколонну с хвостовиком, устанавливают его щелевую секцию против продуктивного пласта. Обратный клапан 20служит для предотвращения перетоковЦПС в хвостовик при остановке промывки,После затвердения ЦПС бросаюгвторой шар (большего диаметра, чемпервый), который садится на седловнешней втулки 14, а последняя срезаетт штифты 13 и, продвигаясь вниз,также садится на дно патрубка 9,открыв шаровой замок, подпружиненныешары которого высыпаются в патрубок19 что обеспечивает разгрузку хвостовика с муфтой-воронкой 10 на цементопесчаный камень (как показано на фиг,2), а бурильную колонну с остальнымиэлементами разъединителя поднимаютиз скважины.Затем в скважину спускают долотона бурильной колонне и вращением спромывкой прорабатывают внутри хвостовика для очистки от порций ЦПС, оставшихся в хвостовике в процессе выполнения этих работ и для шаблонирования его канала, после чего поднимают долото из скважины.Последовательными спусками и взрывами шнуровых детоиирующих торпедтипа ТДП в интервале щелей хвостовика ипи повышения давления в скважинеинтенсивной закачкой воды в нее цементно-песчаное кольцо за щелямираздробляют. При использовании торпед типа ТД 11 массы детонирующих зарядов выбирают иэ условия созданиясипы взрыва, необходимой и достаточной для раздробления цементно-песчаного камня против щелей хвостовика, неповреждая другие его интервалы,Технико-экономическая эффективность способа эаканчивания скважинзаключается в обеспечении их высокого дебита и приемистости за счетбольшой поверхности фильтрации жидкости, пропорциональной диаметру полости, и значительно низких по срав 1567761нению с известными методами сопротивлений жидкости в переходной зоне между скважиной и пластом, а также в относительной экономичности и технологичности работ по закреплению неус 5 тойчивых н недостаточно устойчивых (при высоких скоростях жидкости) пород в зоне залегания продуктивного пласта, так как способ не требует применения специального оборудования и материалов и полностью вписывается в существующую технологию строительства скважин.15формула изобретения 1, С по соб з ак анчивания с кважины, вскрывающей неустойчивый продуктивный пласт, включающий вскрытие пласта и создание зумпфа под ним бурением из-под обсадной колонны скважины, спущенной до кровли пласта, создание цилиндрической полости расширением открытого ствола скважиныпод за цементированной обсадной колонной и размещение фильтрующего материала в этой полости в зазоре между стенкой скважины и щелевым хвостовиком, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с 30 целью повышения эффективности закрепления неустойчивых пород в геотермальной скважине в зоне залеганияпласта при высоких скоростях добываемой воды, между стенкой полости ицелевым хвостовиком в качестве фильтрующего материала закачивают цементно-песчаную смесь, после ее затвердевания цементно-песчаный камень защелями хвостовика против высокопроницаемого интервала пласта раздробляют и создают в нем густую сеть фильтрационных трещин и микротрещин. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества цементирования полости,при закачке цементно-песчаной смесищелевую секцию хвостовика опускаютв эумпф скважины, а после размещения смеси в полости и над полостьюза хвостовиком последний поднимаюти его целевую секцию располагают против высокопроницаемого интервалапл а с та,3. Способ по пп.1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что цементнопесчаную смесь закачивают с учетомкомпенсации объема извлекаемых изскважины труб при подъеме хвостовика из зумпфа после закачки смеси.ролов ктор Н. К орре вска рственного комитета по изобретениям и отк 113035, Москва, Ж, Раушская иаб. д вт", г. У:кгороп,(о-ичдател оизво комби гарина Заказ 130 ВНИИПИ Го Составитель П, Техред М,дидык снаеням при Г