способ вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением

Формула изобретения

1. Способ вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением, включающий спуск в кровлю продуктивного пласта промежуточной обсадной колонны и ее цементирование, спуск в скважину бурильной колонны и вскрытие продуктивного пласта бурением в нем ствола с обратной промывкой, отличающийся тем, что перед спуском бурильной колонны изолируют ее внутреннюю полость от поступления бурового раствора из скважины, а при вскрытии продуктивного пласта сообщают через промывочные отверстия породоразрушающего инструмента внутреннюю полость бурильной колонны с полостью скважины.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что циркуляцию бурового раствора производят путем долива бурового раствора в скважину на устье и откачки его из внутренней полости бурильной колонны в циркуляционную систему.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству скважин и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности.

Известен способ вскрытия продуктивного пласта, включающий спуск обсадной колонны в кровлю продуктивного пласта и ее цементирование, спуск в скважину бурильной колонны и вскрытие продуктивного пласта бурением в нем ствола [1].

Однако данный способ неэффективно использовать для вскрытия продуктивного пласта с пластовым давлением ниже гидростатического, поскольку он не обеспечивает сохранение естественной проницаемости коллектора вследствие проникновения в пласт фильтрата и твердой фазы бурового раствора в период бурения продуктивного пласта.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является способ вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением, включающий спуск в кровлю продуктивного пласта промежуточной обсадной колонны и ее цементирование, спуск в скважину бурильной колонны и вскрытие продуктивного пласта бурением в нем ствола с обратной промывкой [2] .

Недостатком указанного способа является необходимость использования комплекса сложного специального оборудования, призванного обеспечить обратную местную промывку забоя при вскрытии продуктивного пласта, позволяющую осуществить процесс вскрытия при условии равновесия пластового и гидродинамического давления.

Изобретение направлено на использование обычных технических средств, позволяющих провести вскрытие продуктивного пласта при условии равенства пластового и гидродинамического давления для сохранения естественной проницаемости продуктивного коллектора.

Для этого в способе вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением, включающем спуск в кровлю продуктивного пласта промежуточной обсадной колонны и ее цементирование, спуск в скважину бурильной колонны и вскрытие продуктивного пласта бурением в нем ствола с обратной промывкой, перед спуском бурильной колонны изолируют ее внутреннюю полость от поступления бурового раствора из скважины, а при вскрытии продуктивного пласта сообщают через промывочные отверстия породоразрушающего инструмента внутреннюю полость бурильной колонны с полостью скважины.

Наряду с этим возможно циркуляцию бурового раствора производить путем долива бурового раствора в скважину на устье и откачки его из внутренней полости бурильной колонны в циркуляционную систему.

Качественное вскрытие пласта в случае когда пластовое давление ниже гидростатического имеет определяющее значение для получения оптимального дебита скважины. Качественное вскрытие пласта предполагает сохранение естественной проницаемости продуктивного коллектора.

Изобретение позволяет реализовать указанную задачу благодаря осуществлению бурения продуктивного пласта при следующем условии: обратной промывки забоя при вскрытии пласта, когда поддерживается приблизительное равновесие пластового и гидродинамического давлений, причем достигается это путем использования простых технических средств, например, за счет оснащения низа бурильной колонны стандартным элементом - запорно-поворотным клапаном (ЗПК) и линией управления им с поверхности.

Обратная промывка забоя осуществляется естественным путем, т.е. под статическим давлением столба бурового раствора в затрубном пространстве, поступающего вместе со шламом во внутреннюю полость бурильной колонны в процессе бурения продуктивного пласта после открытия ЗПК, что по существу является обратной местной промывкой забоя, которая осуществляется до тех пор, пока гидростатическое давление столба жидкости в затрубье выше давления столба раствора в полости бурильной колонны. Поскольку продолжительность промывки определяет время бурения продуктивного пласта (функция его мощности), воздействовать на нее можно путем регулирования расхода (постановкой дросселя), поступающего внутрь бурильной колонны раствора, а также повторением описанного цикла, начиная со спуска в скважину изолированной бурильной колонны.

Вскрытие продуктивного пласта большой мощности может достигаться и за счет организации циркуляции бурового раствора путем долива его в скважину на устье и откачки из внутренней полости бурильной колонны в циркуляционную систему.

Изобретение позволяет обеспечить не только равновесие пластового давления и столба промывочной жидкости, но и требуемую дисперсию на продуктивный пласт в конце бурения, т.к. уровень столба жидкости в скважине падает в процессе бурения за счет выравнивания уровней вне и внутри бурильной колонны.

Сохраняя естественную проницаемость продуктивного пласта и его коллекторские свойства, а также благодаря наличию депрессии на продуктивный пласт в конце бурения, предложенный способ обеспечивает проявление нефтенасыщенного пласта и вызов притока нефти в скважину.

На чертеже схематично изображена буровая установка для реализации способа вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением.

Для реализации способа вскрытия продуктивного пласта с низким пластовым давлением бурильная колонна может включать следующую компановку - долото 1 (фрезерно-лопастное типа ИСМ), запорно-поворотный клапан 2 (ЗПК), утяжеленные бурильные трубы 3 и бурильные трубы 4.

В бурильную колонну могут быть включены дополнительные элементы: дроссель 5 для регулирования расхода поступающего в бурильную колонну раствора и обратный клапан 6 для исключения слива в скважину бурового раствора со шламом из бурильной колонны при подъеме последней.

Вращение бурильной колонны осуществляют ротором 7 буровой установки.

Способ реализуют следующим образом.

Скважина бурится до кровли продуктивного пласта 8 с низким пластовым давлением. Затем в скважину опускают и цементируют промежуточную обсадную колонну 9. Спуск в скважину бурильной колонны осуществляют при закрытом ЗПК, изолирующем внутреннюю полость бурильной колонны от поступления бурового раствора.

Первоначальный уровень H1 раствора в скважине определяют исходя из величины пластового давления продуктивного пласта 8 и его мощности, позволяющих обеспечить вскрытие пласта в условиях приблизительного равенства пластового и гидродинамического давлений, а также исходя из требуемой депрессии на продуктивный пласт в конце вскрытия и интенсивности промывки в конце бурения, которая зависит от конечного уровня - H2 раствора со шламом внутри бурильной колонны.

При вращении ротором 7 бурильной колонны открывают ЗПК, и буровой раствор из-под долота вместе со шламом поступает внутрь бурильной колонны первоначально под гидростатическим давлением столба в скважине. Однако по мере углубления в результате уменьшения уровня раствора в скважине снижается интенсивность промывки забоя скважины. Поэтому для сохранения приемлемой интенсивности промывки на протяжении всего процесса вскрытия продуктивного пласта 8 следует регулировать расход поступающего в бурильную колонну раствора путем установки дросселя 5. Это позволяет также увеличить время бурения, т. е. осуществлять вскрытие продуктивного пласта 8 большей мощности. Последнее можно реализовать и путем организации циркуляции бурового раствора за счет долива его в скважину на устье и откачки из внутренней полости бурильной колонны в циркуляционную систему 10 буровой установки.

Благоприятные условия вскрытия продуктивного пласта 8, которые обеспечивает изобретение позволяют сохранить его естественную проницаемость и коллекторские свойства, а возможность обеспечить депрессию на продуктивный пласт 8 в конце бурения позволяет вызвать приток нефти в скважину даже из слабопроницаемого пласта.