Способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческик

Республнк » 100251 2 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 140781 (21) 3323983/22-03 с присоединением заявки фР2—

31)М Кп з

Е 21 В 21/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений; и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 070383. Бюллетень Мо 9 (53) УДК 622. 243. .14(088.8) Дата опубликования описания 0703.83 (72) Авторы изобретения

М.A Бабец и Н.Д. Нечаев

Белорусский научно-исследовательский геолого институт Управления геологии Белорусско (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА

OT ШЛАМА В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Изобретение относится к бурению скважин с промывкой забоя промывочной жидкостью.

Известны способы бурового раствора от шлама путем осаждения шлама в циркуляционной системе, включающей, блоки очистки, подпорные блоки с насосами, коллекторы, желобы и напорные трубопроводы, расположенные на поверхности у устья скважины (11.

Такие способы очистки бурового раствора вызывают необходимость транспортировки шлама буровым раствором с забоя скважины по всему стволу скважины до ее устья, что приводит к повышенному абразивному износу колонн бурильных и обсадных труб, дополнительным затратам мощности на создание интенсивного для выноса шлама, восходящего потока бурового раствора. Кроме того, такие способы не приемлемы при бурении скважин в зонах поглощений беэ выхода бурового раствора на поверхность.

Известны способы очистки бурового раствора путем забойного шламоулавливания с помощью шламоуловителей, спускаемых в скважину на колонне бурильных труб или на кабеле в составе бурового снаряда, например камерных шламоуловителей (2).

Однако такие способы трудоемки, так к@к шламоуловители имеют ограниченную емкость, что приводит к необходимости из разборки.и чистки после каждого рейса, а также к сокращению длины рейса при бурении без выхода бурового раствора на поверхность °

Известен также способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурения путем забойного шламоулавливания, осуществляющегося сообщением участка ствола скважины с полостью шламоуловителя закрытого типа, посредством выполнения сообщающих каналов в корпусе шламоуловителя (3).

Известный способ очистки бурового раствора от шлама не обеспечивает очистки бурового раствора от мелкого шлама вследствне недостаточно интенсивного изменения скорости потока бурового раствора в сторону уменьшения. Ограниченная емкость шламоуловителя приводит к дополнительным затратам времени на его разборку, чистку и сборку после каждого рейса. Накопление шлама около устья скважины вследствие «го оседания г

1002512 циркуляпионных емкостях и последующей их чисхки, а также вследствие чистки шламоуловителя приводит к загрязнению окружающей среды.

Цель изобретения — увеличение емкости аламоулавливающей системы и 5 повышение интенсивности осаждения шлама от бурового раствора в обсаженной скважине.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу очистки бурово- 10 го раствора от шлама в процессе бурения путем забойного шламоулавливания, внутреннюю полость обсадной колонны перекрывают, а забойное шламоулавливание осуществляют путем перепуска бурового раствора из нижней полости обсадной колонны в верхнюю через каверну.

На чертеже изображена схема очистки бурового раствора от шлама.

Схема включает колонну 1 обсадных труб,,каверну 2, верхнее 3 и нижнее 4 циркуляционные отверстия, колонну бурильных труб 5, пакерное уплотнение б, долото 7, осадок шлама 8, цементное кольцо 9.

После обсадки скважины и цементирования обсадной колонны осуществляется ультразвуковой каротаж. Затем производится перфорация, например, перфоратором гидроабразивного действия колонны 1 в зоне нарушения цементного кольца 9, приуроченного к каверне 2. Перфорацию обсадной колонны отверстием 3 осуществляют Зэ ниже кровли каверны, а перфорацию колонны 1 отверстием 4 осуществляют выше дна каверны, при этом отверстие

3 располагается над отверстием 4. 40

На колонну бурильных труб 5 устанавливают пакерное уплотнение б таким образом, чтобы при постановке долота 7 на забой скважины уплотнение б оказалось несколько ниже верх- него циркуляционного отверстия 3, но выше нижнего циркуляционного отверстия 4. При дальнейшем бурении скважины долотом 7 шлам выносится буровым раствором с забоя по кольцевому пространству между колонной бурильных труб 5 и колонной 1 в пространство под пакерным уплотнением б и затем через нижнее циркуляцион ное отверстие 4 — в полость кавер» 55 ны 2. При этом скорость восходящего потока бурового раствора резко снижается, вследствие чего происходит выпадение шлама в осадок 8 на дно каверны. Очищенный таким образом 60 буровой раствор через верхнее циркуляционное отверстие 3 поступает в кольцевое пространство выше пакерного уплотйения б и далее к устью скважины. 65

С целью обеспечения надежной циркуляции промывочной жидкости отверстия 3 и 4 выполняются друг от друга на расстоянии, превышающем величину углубки эа рейс. При величине углубки эа рейс, существенно превышающей расстояние между отверстиями

3 и 4, в качестве пакетирующего элемента используют бурильные муфты с наружным диаметром, приближенным или меньшим внутреннего диаметра обсадных труб, причем муфты располагают на колонне бурильных труб 5 друг от друга на расстоянии меньшем, чем расстояние между отверстиями 3 и 4 ° При этом поток бурового раствора на перфорированном участке колонны 1 частично двигается по кольцево» му пространству, а частично через полость каверны 2. По мере углубки скважины пакетирующие муфты последовательно проходят перфорированный участок колонны 1, обеспечивая разделение потока бурового раствора и соответственно его очистку на протяжении всего рейса. После заполнения каверны осадком шлама 8 до нижнего среза отверстия 4 каверна цементируется одним иэ известных способов ре-. монтного цементирования.

Предлагаемый способ очистки бурового раствора от шлама позволяет осуществить лучшую пО сравнению с известным очистку бурового раствора от шлама вследствие обеспечения более значительного снижения скорости потока в каверне, что способствует выпадению иэ раствора как крупного, так и мелкого илама. Способ позволяет уменьшить загрязнение циркуляционной системы, предназначенной для очистки бурового раствора на поверхности и соответственно количество отходов, образующихся при бурении скважины и подлежащих ликвидации.

Реализация предлагаемого способа обеспечивает также увеличение времени чистого бурения по сравнению с известным за счет исключения операций по очистке шламоприемника после каждого рейса.

Формула изобретения

Способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурения путем забойного шламоулавливания, о т— л и .ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения емкости шламоулавливающей системы и повышения интенсивности осаждения шлама из бурового раствора в обсаженной скважине, внутреннюю полость обсадной колонны перекрывают, а забойное шламоулавливание осуществляют путем перепуска бурового раствора из нижней полости

1002512

Составитель В. НикулинРедактор Н. Швыдкая Текред М.Тепер Корректор С. Шекмар

Заказ 1484/3 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 обсадной колонны в верхннио через каверну.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 541017, кл. Е 21 В 21/00, 1974.

2. Ясашин A. М. Вскрытие, опробование и испытание пластов. М., "Недра", 1979, с. 92-93.

3. Мершалов А.Ф. Руководство:по бескерновому геологоразведочному бурению,Н, "Недр " 1969 с. 69-71 (прототи ) .