способ строительства скважины

Формула изобретения

Способ строительства скважины, включающий вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу бурового раствора через внутреннюю полость компоновки на забой, спуск и цементирование обсадной колонны, отличающийся тем, что бурение ведут с применением гидравлического забойного двигателя, при достижении зенитного угла более 25° и возникновении опасности прихвата бурильной колонны перед наращиванием бурильной колонны в призабойную зону задавливают пачку основы бурового раствора с нулевым содержанием утяжелителя и твердой фазы плотностью 1000-1010 кг/м³ в объеме 8-12 м³, герметизируют затрубное пространство и в призабойную зону задавливают 0,5-1 м³ пачки основы бурового раствора при давлении на устье не более 3 МПа и при расходе от 10 до 16 л/с, выдерживают не более 1 мин, стравливают давление и наращивают бурильную колонну, возобновляют циркуляцию бурового раствора, бурение продолжают на буровом растворе, при следующем наращивании бурильной колонны операции повторяют.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству скважин и может найти применение при проводке ствола скважины с большим зенитным углом.

Известен способ бурения скважины, включающий вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости из внутренней полости компоновки через долото на забой, при этом в зоне поглощения промывочной жидкости часть потока промывочной жидкости из внутренней полости компоновки направляют в затрубное пространство над долотом (Патент РФ № 2024723, кл. Е21В 21/00, опубл. 15.12.94).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ вскрытия пластов, согласно которому при вскрытии пластов до кровли проводят вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой. Затем спускают и цементируют обсадную колонну с клиновым посадочным кольцом в башмачной части. Продолжают вскрытие с подачей промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой до пласта с частичным или полным поглощением промывочной жидкости. При вскрытии пласта с частичным или полным поглощением промывочной жидкости разобщают затрубное пространство скважины выше пласта с частичным или полным поглощением промывочной жидкости. Подачу всего потока промывочной жидкости ведут через внутреннюю полость компоновки в затрубное пространство скважины выше места разобщения при одновременном создании в затрубном пространстве ниже места разобщения пониженного давления и депрессии на пласт и эжектировании жидкости со шламом с забоя через внутреннюю полость компоновки в затрубное пространство выше места разобщения, перемешивании с промывочной жидкостью и направлении к устью скважины (Патент РФ № 2279535, опубл. 2006.07.10 - прототип).

Недостатком известных способов является то, что при строительстве скважины с удаленным смещением забоя от устья, т.е. с большим зенитным углом при наращивании бурильной колонны возникают прихваты бурильных колонн, приводящие к невозможности дальнейшего бурения.

В предложенном изобретении решается задача строительства скважины с большим зенитным углом без прихватов бурильной колонны при ее наращивании.

Задача решается тем, что в способе строительства скважины, включающем вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу бурового раствора через внутреннюю полость компоновки на забой, спуск и цементирование обсадной колонны, согласно изобретению, бурение ведут с применением гидравлического забойного двигателя и обратного клапана непосредственно над гидравлическим забойным двигателем, при достижении зенитного угла более 25° и возникновении опасности прихвата бурильной колонны перед наращиванием бурильной колонны в призабойную зону закачивают пачку основы бурового раствора с нулевым содержанием утяжелителя и твердой фазы плотностью 1000-1010 кг/м³ в объеме 8-12 м ³, герметизируют затрубное пространство и в призабойную зону задавливают 0,5-1 м³ пачки основы бурового раствора при давлении на устье не более 3 МПа и при расходе от 10 до 16 л/с. выдерживают не более 1 минуты, стравливают давление и наращивают бурильную колонну, возобновляют циркуляцию бурового раствора, бурение продолжают на буровом растворе, при следующем наращивании бурильной колонны операции повторяют.

Сущность изобретения

Бурение скважин с большими зенитными углами сопровождают прихваты бурильной колонны. Особенно часто прихваты возникают при наращивании бурильной колонны в момент остановки вращения компоновки. В предложенном изобретении решается задача строительства скважины с большим зенитным углом без прихватов бурильной колонны при ее наращивании. Задача решается следующим образом.

При строительстве скважины выполняют вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу бурового раствора через внутреннюю полость компоновки на забой, спуск и цементирование обсадной колонны. Бурение ведут с применением гидравлического забойного двигателя. При достижении зенитного угла более 25° и возникновении опасности прихвата бурильной колонны перед наращиванием бурильной колонны в призабойную зону циркуляцией доставляют пачку основы бурового раствора с нулевым содержанием утяжелителя и твердой фазы плотностью 1000-1010 кг/м³ в объеме 10-12 м³, герметизируют затрубное пространство установкой превентора (герметизатора с манометром) и в призабойную зону задавливают 0,5-1 м³ пачки основы бурового раствора при давлении на устье не более 3 МПа и при расходе от 10 до 16 л/с, выдерживают не более 1 минуты, стравливают давление и наращивают бурильную колонну, возобновляют циркуляцию бурового раствора. Бурение продолжают на буровом растворе. При следующем наращивании бурильной колонны операции повторяют.

Пачка в призабойной зоне снижает противодавление на продуктивный высокопроницаемый горизонт, в результате чего снижается вероятность прихватов и затяжек бурильной колонны.

При возникновении прихвата с потерей циркуляции промывочной жидкости кольцевое пространство за бурильной колонной утрамбовано горной породой и шламом. Встречается дифференциальный прихват, при котором циркуляция присутствует, а движение бурильной колонны прекращается из-за силы ее прижатия весом столба бурового раствора при фильтрации последнего в проницаемый пласт с пластовым давлением ниже гидростатического. Общая причина прихватов заключается в зашламленности ствола скважины, которая способствует возникновению прихватов.

Наличие пачки на забое скважины способствует разрыхлению, диспергации шлама и вымывания с забоя скважины. Вероятность прихватов уменьшается.

Пример конкретного выполнения

Выполняют строительство скважины со следующими характеристиками: проектное смещение 1307 м, интервал 0-1288 м обсаживается колонной 245 мм, общая длина скважины 2231 м. Бурят ствол скважины с применением компоновки с забойным гидравлическим двигателем с включенным в компоновку обратным клапаном, устанавливаемым непосредственно над гидравлическим забойным двигателем. При бурении производят вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой.

С кровли потенциально водопроявляющего намюрского пласта ( 600 м) и до подошвы потенциально нефтепроявляющего и осыпающегося бобриковского пласта ( 1300 м) бурение ведут на буровом растворе с плотностью до 1300 кг/м³, обеспечивающем репрессию на пласты. При достижении угла наклона скважины 58° начата работа по недопущению прихватов. На устье устанавливают устьевой герметизатор, который герметизирует затрубное пространство (герметизация между колонной бурильных труб и стволом скважины).

Перед каждым наращиванием бурильной колонны на забой доставляют циркуляцией при давлении от 6 до 9 МПа пачку основы бурового раствора - технической воды с нулевым содержанием утяжелителя (глины) и твердой фазы плотностью в пределах от 1000 до 1010 кг/м³ в объеме от 8 до 12 м³, закрывают герметизатор (превентор) и в призабойную зону задавливают от 0,5 до 1 м³ пачки основы бурового раствора при давлении на устье не более 3 МПа и при расходе от 10 до 16 л/с. Контроль давления ведут по манометру, установленному на превенторе (герметизаторе). Выдерживают не более 1 минуты, стравливают давление и наращивают бурильную колонну, возобновляют циркуляцию бурового раствора, бурение ведут на буровом растворе.

В результате удается пробурить скважину без прихватов бурильной колонны.

Применение предложенного способа позволит бурить скважины с большим зенитным углом без прихватов бурильных труб на забое скважины.