СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ
CONSTRUCTION OF OIL PRODUCTION WELL

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины.
Известен способ проходки неустойчивых глинистых пород при бурении нефтяных и газовых скважин, например глинистых сланцев, включающий углубление скважины долотом в интервале пласта с неустойчивыми глинистыми породами с использованием вязкопластичной промывочной жидкости в ламинарном режиме течения в кольцевом канале ствола скважины. Для обеспечения гарантированного ламинарного режима течения в кольцевом канале ствола скважины, следовательно, и проходки долотом упомянутого выше интервала без кавернообразования расход промывочной жидкости выбирают на 20-30% меньше критического расхода, при котором происходит смена ламинарного режима к турбулентному, при этом вязкопластичную промывочную жидкость выбирают с минимально возможной фильтроотдачей (патент РФ №2256762, опубл. 20.07.2005).
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ строительства скважины, включающий бурение и крепление направления, кондуктора и промежуточной или эксплуатационной колонны. При бурении промежуточной или эксплуатационной колонны в качестве бурового раствора используют техническую воду, разбуривают зону осыпания породы и забуривают нижележащую зону с неосыпающимися породами, поднимают из скважины бурильную компоновку и спускают в скважину колонну бурильных труб с открытым концом, через скважину прокачивают глинистый буровой раствор, вытесняют глинистый буровой раствор на поверхность технической водой, вращают колонну бурильных труб и закачивают в колонну бурильных труб цементный раствор, при вхождении цементного раствора в затрубное пространство прекращают вращение и проводят расхаживание колонны бурильных труб на длину 10-14 м, продавливают цементный раствор технической водой той же плотности, что находится в скважине, в затрубное пространство до установления одинакового уровня в колонне бурильных труб и затрубном пространстве, поднимают из скважины колонну бурильных труб, проводят технологическую выдержку до схватывания цемента, разбуривают цементный мост той же бурильной компоновкой, которую применяли ранее, и продолжают строительство скважины до проектной отметки (Патент РФ №2439274, опубл. 10.01.2012 - прототип).
Недостатком известных способов является прихват бурового инструмента при разбуривании неустойчивых глинистых пород.
В предложенном изобретении решается задача предотвращения прихвата бурового инструмента при разбуривании неустойчивых глинистых пород.
3
3
Задача решается тем, что в способе строительства нефтедобывающей скважины, включающем бурение вертикального ствола через горные породы, в том числе через неустойчивые глинистые породы, с входом в продуктивный пласт, спуск эксплуатационной колонны до продуктивного пласта, цементирование заколонного пространства, бурение ствола из эксплуатационной колонны в продуктивный пласт, согласно изобретению, при вскрытии горизонта с неустойчивыми глинистыми породами механическую скорость бурения назначают не более 6 м/час, бурение ведут с повышенным расходом промывочной жидкости порядка 30-40 л/с с применением буровых растворов плотностью от 1,12 до 1,40 г/см, после бурения ствола скважины выполняют очистительный рейс бурильной компоновкой по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом при частоте вращения ротора от 40 до 100 об/мин, прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном, в объеме 6-15 м и расхаживанием бурильной компоновки на длину ведущей трубы, при обсаживании ствола скважины производят секционный спуск эксплуатационной колонны, первую секцию эксплуатационной колонны длиной 400-1000 м спускают к забою скважины на бурильном инструменте и цементируют заколонное пространство в интервале от забоя и до головы первой секции, проводят технологическую выдержку на затвердение цемента, производят спуск второй секции эксплуатационной колонны, стыкуют секции, цементируют заколонное пространство, проводят технологическую выдержку для затвердевания цемента, опрессовывают эксплуатационную колонну.
3
При бурении горизонтального ствола из пробуренного вертикального после добуривания горизонтального участка скважины производят очистительный рейс бурильной компоновкой по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом, при частоте вращения ротора от 40 до 100 об/мин, и прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном, в объеме 6-15 м, затем выполняют геофизические исследования и обсаживают горизонтальный участок обсадными трубами, по результатам каротажа принимают решение о целесообразности цементирования хвостовика.
Сущность изобретения
При строительстве горизонтальной нефтедобывающей скважины, проходящей через неустойчивые глинистые породы, возникают сложности с проведением ствола скважины. Существующие способы строительства скважины не всегда обеспечивают бурение без осложнений, вызванных прихватом бурового инструмента. В предложенном изобретении решается задача предотвращения прихвата бурового инструмента при разбуривании неустойчивых глинистых пород. Задача решается следующим образом.
При строительстве нефтедобывающей скважины выполняют включающем бурение вертикального ствола через горные породы, в том числе через неустойчивые глинистые породы с входом в продуктивный пласт, спуск эксплуатационной колонны до продуктивного пласта, цементирование заколонного пространства. Далее бурят вертикальную часть скважины в продуктивном пласте или проводят бурение горизонтального ствола из эксплуатационной колонны. Бурение ствола скважины производят с применением бурильной компоновки с навигационной системой из телесистемы и наддолотного модуля.
3
При вскрытии горизонта с неустойчивыми глинистыми породами механическую скорость бурения назначают не более 6 м/час, бурение ведут с повышенным расходом промывочной жидкости порядка 30-40 л/с с применением буровых растворов плотностью от 1,12 до 1,40 г/см. Такие режимы приводят к тому, что буровой раствор успевает вынести шлам и осыпающиеся частицы породы с забоя и обеспечивают очистку бурового инструмента и отсутствие его прихвата.
3
3
После бурения ствола скважины выполняют очистительный рейс буровой компоновки по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом при частоте вращения ротора от 40 до 100 об/мин, прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном. Процесс закачки бурового раствора, обработанного фиброволокном, производится следующим образом: набирают в технологическую емкость буровой раствор в объеме 6-15 м с последующим вводом в него фиброволокна из расчета 1-2 кг на 1 м бурового раствора, далее производится закачка приготовленной смеси бурового раствора и фиброволокна в бурильный инструмент с последующим вымыванием его на дневную поверхность, при этом производится постоянное вращение бурильного инструмента ротором с частотой 20-80 об/мин и расхаживанием буровой компоновки на длину ведущей трубы (длина ведущей трубы 16 м).
Фиброволокно представляет собой синтетические волокна белого цвета, материал - синтетический гомополимер, форма - мононитное волокно, удельный вес - 1,0 в обработанном виде, длина - 5-13 мм, цвет - белый, химическая стойкость - инертный, абсорбция - ноль, точка размягчения - 157°C.
Для ускорения обсаживания неустойчивых пород девонских отложений и недопущения аварии производят секционный спуск эксплуатационной колонны. Первую секцию эксплуатационной колонны длиной от 400 до 1000 м спускают к забою скважины на бурильном инструменте и цементируют заколонное пространство в интервале от забоя и до головы первой секции, проводят технологическую выдержку на затвердение цемента, производят спуск второй секции эксплуатационной колонны, стыкуют секции. Стыковку секций производят при помощи стыковочного патрубка с резиновыми уплотнителями. Цементируют заколонное пространство, проводят технологическую выдержку на затвердение цемента и опрессовывают эксплуатационную колонну.
Далее ведут бурение вертикального или горизонтального участка скважины. Выход на горизонтальный участок осуществляют через «башмак» эксплуатационной колонны или с помощью клина отклонителя с вырезанием окна в необходимом интервале эксплуатационной колонны. Бурение горизонтального участка ведут аналогичной компоновкой, как и под эксплуатационную колонну, но меньшим диаметром.
3
При бурении горизонтального ствола из пробуренного вертикального после добуривания горизонтального участка скважины производят очистительный рейс бурильной компоновкой по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом, при частоте вращения ротора от 40 до 100 об/мин, и прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном, в объеме 6-15 м, затем выполняют геофизические исследования и обсаживают горизонтальный участок обсадными трубами, по результатам каротажа принимают решение о целесообразности цементирования хвостовика.
В результате удается пройти неустойчивые породы без прихвата бурового инструмента.
Пример конкретного выполнения
3
3
3
Пример 1. Выполняют строительство нефтедобывающей скважины глубиной 2146 м. Бурят направление, кондуктор и основной ствол скважины. Бурение ствола скважины производят с применением бурильной компоновки с телесистемой и наддолотным модулем. При вскрытии горизонта с неустойчивыми глинистыми породами на абсолютных отметках от -1400 м до -1450 м механическую скорость бурения поддерживают в интервале от 2 до 6 м/час. Бурение ведут с повышенным расходом промывочной жидкости в пределах от 30 до 40 л/с с применением бурового раствора плотностью 1,3 г/см. После бурения ствола скважины выполняют очистительный рейс буровой компоновки по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом при частоте вращения ротора в пределах от 40 до 100 об/мин, прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном в количестве 1 кг на 1 м раствора, в объеме 6 м и расхаживанием буровой компоновки на длину ведущей трубы. Выполняют обсаживание ствола скважины. Для обсаживания ствола скважины производят секционный спуск эксплуатационной колонны, первую секцию эксплуатационной колонны длиной 700 м спускают к забою скважины на бурильном инструменте и цементируют заколонное пространство в интервале от забоя и до головы первой секции. Проводят технологическую выдержку на затвердение цемента в течение 24 час. Производят спуск второй секции эксплуатационной колонны до устья скважины, стыкуют секции, цементируют заколонное пространство, проводят технологическую выдержку на затвердение цемента в течение 24 час, опрессовывают эксплуатационную колонну на давление 10,0 МПа.
Далее ведут бурение горизонтального участка скважины длиной 150 м. Бурение горизонтального участка ведут аналогичной компоновкой, как и под эксплуатационную колонну, но меньшим диаметром.
3
При бурении горизонтального ствола из пробуренного вертикального после добуривания горизонтального участка скважины производят очистительный рейс бурильной компоновкой по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом, при частоте вращения ротора от 40 до 100 об/мин, и прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном, в объеме 6 м, затем выполняют геофизические исследования и обсаживают горизонтальный участок обсадными трубами с цементированием затрубья хвостовика.
3
Пример 2. Выполняют как пример 1. Бурение ведут с применением буровых растворов плотностью 1,12 г/см. Первую секцию эксплуатационной колонны используют длиной 400 м.
3
3
После бурения ствола скважины выполняют очистительный рейс буровой компоновки по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом при частоте вращения ротора в пределах от 40 до 100 об/мин, прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном в количестве 1,5 кг на 1 м раствора, в объеме 10 м и расхаживанием буровой компоновки на длину ведущей трубы. Выполняют обсаживание ствола скважины.
3
При бурении горизонтального ствола из пробуренного вертикального после добуривания горизонтального участка скважины производят очистительный рейс бурильной компоновкой по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом при частоте вращения ротора от 40 до 100 об/мин, и прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном, в объеме 10 м, затем выполняют геофизические исследования и обсаживают горизонтальный участок обсадными трубами без цементирования затрубья хвостовика.
3
Пример 3. Выполняют как пример 1. Бурение ведут с применением буровых растворов плотностью 1,4 г/см. Первую секцию эксплуатационной колонны используют длиной 1000 м.
3
3
После бурения ствола скважины выполняют очистительный рейс буровой компоновки по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом при частоте вращения ротора в пределах от 40 до 100 об/мин, прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном в количестве 2 кг на 1 м раствора, в объеме 15 м и расхаживанием буровой компоновки на длину ведущей трубы. Выполняют обсаживание ствола скважины.
3
При бурении горизонтального ствола из пробуренного вертикального после добуривания горизонтального участка скважины производят очистительный рейс бурильной компоновкой по стволу скважины с проработкой ствола скважины роторным способом при частоте вращения ротора от 40 до 100 об/мин, и прокачкой бурового раствора, смешанного с фиброволокном, в объеме 15 м, затем выполняют геофизические исследования и обсаживают горизонтальный участок обсадными трубами без цементирования затрубья хвостовика.
При бурении скважин по примерам 1-3 не наблюдается явлений прихвата бурового инструмента.
Применение предложенного способа позволит решить задачу предотвращения прихвата бурового инструмента при разбуривании неустойчивых глинистых пород.