Способ бурения дополнительного ствола из обсаженной эксплуатационной скважины

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к способу бурения дополнительного ствола. Сущность изобретения заключается в том, что вырезают и удаляют участок обсадной колонны и устанавливают в этом интервале цементный мост, забуривают из него дополнительный ствол за счет перекоса в корпусе нижней секции винтового двигателя, к которому прикреплено раздвижное долото, которое раздвигают и фиксируют под давлением прокачиваемой жидкости, при этом перед забуриванием дополнительного ствола расширяют до первоначального диаметра ствол скважины выше точки забуривания в интервале удаленного участка эксплуатационной колонны. Изобретение обеспечивает повышение качества вскрытия продуктивного горизонта и ускорение процесса бурения вторичных стволов из пробуренных дополнительных стволов скважины. 2 ил.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к способу бурения дополнительного ствола из обсаженной скважины.

Известны различные способы бурения дополнительных стволов из эксплуатационной колонны малодебитных и бездействующих нефтяных и газовых скважин.

Известен способ бурения дополнительного ствола, заключающийся в том, что в эксплуатационной колонне фрезеруется окно, устанавливается ориентировочно клиновое устройство и производится забуривание дополнительного ствола скважины (Бурение наклонных скважин.- А.Г. Калинин и др. Справочник.- М.: Недра, 1990, с. 292-300).

Недостатком этого способа является то, что дополнительный ствол бурится долотом меньшего диаметра, чем диаметр обсаженного ствола скважины, и даже меньше диаметра обсадной колонны. Кроме того, при бурении, а также при каких-либо ремонтных работах в скважинах в окно каждый раз надо попадать, проводя ориентировку бурильного инструмента по глубине и по азимуту в пространстве. Вырезанное окно в обсадной колонне довольно часто оказывается после спускоподъемных операций деформированным, что затрудняет всякие работы в скважине, особенно с геофизическими приборами и устройствами типа испытателей пластов.

Ближайшим техническим решением и наиболее близким аналогом по отношению к заявленному является способ бурения дополнительного ствола скважины, включающий вырезание участка обсадной колонны с последующим его удалением из скважины, установку в этом интервале цементного моста, забуривание из него дополнительного ствола, перед забуриванием дополнительного ствола расширяют до первоначального диаметра ствол скважины выше точки забуривания в интервале удаленного участка эксплуатационной колонны, после чего спускают в расширенный участок долото (см. патент США 4699224 А, Кл. Е 21 В 7/06,1987).

Недостатками этого способа является следующее.

Дополнительный ствол забуривается долотом меньшего диаметра, чем диаметр основного ствола. Расширение дополнительного ствола возможно только при использовании эксцентричного долота, что может привести к осложнениям в месте выхода дополнительного ствола из основного, к забуриванию "в сторону" от основного направления.

Таким образом, создание расширенного дополнительного ствола проводится в два этапа: забуривание дополнительного ствола малого диаметра и затем расширение его эксцентричным долотом.

При создании дополнительного ствола в два этапа затраты времени на его бурение и расширение увеличиваются в 2 раза по сравнению с тем, если бы дополнительный ствол бурился в один этап.

Качество вскрытия продуктивного пласта прямо пропорционально времени контакта его с промывочной жидкостью.

Поэтому дебит из дополнительного ствола, пробуренного по этой технологии, заранее обречен на пониженную величину.

Таким образом, известный способ имеет следующие конкретные недостатки: - снижение проницаемости продуктивного пласта из-за кольматации его при длительном контакте с буровым раствором и, как следствие, уменьшение дебита скважины; - сложность расширения первоначального дополнительного ствола, а также расширения с помощью эксцентричного долота; - длительность процесса создания расширенного дополнительного ствола (почти в 2 раза).

Задачей изобретения является повышение качества вскрытия продуктивного горизонта, увеличение дебита в процессе эксплуатации и ускорение процесса бурения вторичных стволов из пробуренных дополнительных стволов скважины.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе бурения дополнительного ствола скважины, включающем вырезание участка обсадной колонны с последующим его удалением из скважины, установку в этом интервале цементного моста, забуривание из него дополнительного ствола, перед забуриванием дополнительного ствола осуществляют расширение до первоначального диаметра ствола скважины выше точки забуривания в интервале удаленного участка эксплуатационной колонны и спуск в расширенный интервал долота, в скважину спускают винтовой двигатель с раздвижным долотом, которое раздвигают и фиксируют под давлением прокачиваемой жидкости, после чего забуривают дополнительный ствол за счет перекоса в корпусе нижней секции винтового двигателя.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Благодаря спуску винтового двигателя с раздвижным долотом с последующим его раздвижением и фиксацией под давлением прокачиваемой жидкости и забуриванию дополнительного ствола за счет перекоса в нижней секции винтового двигателя появляется возможность бурения дополнительного ствола долотом сплошного бурения по диаметру основного ствола в один этап, что сокращает процесс бурения. Кроме того, это позволяет сократить время контакта бурового раствора с поверхностью продуктивного пласта, что значительно уменьшит его кольматацию за счет проникновения в пласт дисперсионной фазы раствора и фильтрацию из него и, как следствие, увеличит дебит скважины.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг.1 представлена существующая схема бурения дополнительного ствола из обсаженной эксплуатационной скважины; на фиг.2 представлена схема бурения согласно предложенному изобретению.

На фигурах представлены следующие обозначения: 1 - обсаженный ствол скважины; 2 - расширенный выход ствола диаметром 220 мм; 3 - боковой ствол диаметром 215,9 мм; 4 - боковые стволы диаметром 120 мм.

Заявляемый способ бурения дополнительного ствола скважины осуществляется следующим образом.

Скважина выполнила свою цель: эксплуатацию основного продуктивного горизонта. В этой связи появляется необходимость перевода ее на верхний продуктивный горизонт. Для этого вырезается полностью участок обсадной колонны, устанавливается цементный мост выше точки зарезания дополнительного ствола. Интервал необсаженного ствола расширяется до первоначального диаметра. Из этого участка раздвижным долотом бурится дополнительный ствол диаметром основного ствола скважины. Благодаря большому диаметру ствола появляется возможность более качественно вскрыть продуктивный пласт - с меньшим его загрязнением буровым раствором.

Пример выполнения.

Скважина глубиной 1200 м пробурена долотом диаметром 215,9 мм и обсажена колонной 146 мм.

Для бурения дополнительного ствола на глубине 1200 м выбирается интервал длиной 30 м на глубине 1170-1200 м. В интервале 1170-1200 м производится фрезерование колонны с выносом частиц металла промывочной жидкости на поверхность. Затем в интервале 1190-1200 м устанавливается цементный мост. Выдерживается ОЗЦ и в скважину спускается раздвижной гидравлический расширитель, с помощью которого ствол расширяется до диаметра 215,9 мм до глубины 1190 м. После подъема гидравлического расширителя в скважину спускается на глубину 1189 м раздвижное долото с несколькими секциями винтового двигателя. В нижней секции винтового двигателя имеется перекос в корпусе. При прокачивании жидкости в раздвижном долоте происходит совмещение лап с шарошками, т. е. формируется долото. Долото доспускается до искусственного забоя и начинается забуривание дополнительного ствола.

Если поставлена задача из дополнительного ствола пробурить еще новые боковые стволы меньшего диаметра, то в скважину спускается долото малого диаметра, например 123 мм, с винтовыми двигателями диаметром 110 мм с перекосом нижней секции. Диаметр обсадной колонны и тем более диаметр дополнительного ствола позволяют иметь в компоновке бурильного инструмента встроенное устройство для ориентировки компоновки с долотом в нужном направлении бурения бокового ствола.

Формула изобретения

Способ бурения дополнительного ствола скважины, включающий вырезание участка обсадной колонны с последующим его удалением из скважины, установку в этом интервале цементного моста, забуривание из него дополнительного ствола, перед забуриванием дополнительного ствола расширяют до первоначального диаметра ствол скважины выше точки забуривания в интервале удаленного участка эксплуатационной колонны, после чего спускают в расширенный интервал долото, отличающийся тем, что в скважину спускают винтовой двигатель с раздвижным долотом, которое раздвигают и фиксируют под давлением прокачиваемой жидкости, после чего забуривают дополнительный ствол за счет перекоса в корпусе нижней секции винтового двигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2