способ освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин

Формула изобретения

Способ освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин, включающий освоение скважины с применением колонны насосно-компрессорных труб - НКТ и определение объемов притока каждого ответвленного ствола, пробуренного из основной горизонтальной части скважины, причем колонну НКТ оснащают свабным ограничителем, а освоение проводят циклами свабирования, отличающийся тем, что колонну НКТ перед спуском оснащают двумя центраторами и пакерами, между которыми располагают выходные каналы, а свабный ограничитель размещают в нижней части вертикального участка колонны НКТ, при этом освоение ответвленных стволов проводят раздельно по каждому ответвленному стволу, начиная от самого удаленного от устья скважины, отсекая в основной горизонтальной части скважины пакерами вход выбранного ответвленного ствола от сообщения с другими ответвленными стволами, причем после установки пакеров проводят сначала кислотную обработку выбранного ствола, закачивая 10-15%-ный раствор ингибированной соляной кислоты из расчета 0,2-0,25 м³ на метр длины ответвленного ствола с последующей технологической выдержкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области завершения строительства многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин (МРГС) с разнонаправленными горизонтальными стволами (ответвлениями) по отношению к основному стволу и, в частности, к процессу освоения при заканчивании их бурением, а также применимо при освоении подобных МРГС после проведения работ по обработке призабойной зоны (ОПЗ).

Известна система завершения скважины для применения при разделении потоков текучих сред (патент РФ № 2136856, МПК 8 E21B 43/14, E21B 7/04, E21B 7/0, опуб. в бюл № 28 от 10.09.1999 г.), добываемых из боковых скважин, внутренние концы которых сообщены с главной скважиной, содержащая трубчатый кожух, имеющий множество разнесенных под углом друг к другу дренажных средств, расположенных на его стенках и предназначенных для приема добываемых текучих сред, поступающих из боковых скважин, отличающаяся тем, что она снабжена разделителем потока, расположенным в кожухе с выбранной ориентацией и содержащим множество размещенных в нем проходов для потока, разнесенных относительно друг друга, при этом каждый проход для потока содержит входное отверстие, совмещенное с соответствующим дренажным средством, а эти входные отверстия сообщены с продольными каналами, проходящими вверх в разделителе потока от каждого входного отверстия и выходящими через верхний конец разделителя потока.

Недостатками данной системы являются:

- система применима в нисходящих скважинах и не может быть использована в скважинах с направлением горизонтальной части стволов вверх по отношению к основному стволу;

- сложная технология выполнения работ и применение специального оборудования;

- возможность аварийных ситуаций при вхождении в стволы.

Также известен способ освоения «обычных» наклонно направленных скважин, в т.ч. и «обычных» горизонтальных скважин с одним стволом, который предполагает спуск НКТ со свабным ограничителем до нижних перфорационных отверстий в «обычных» скважинах, обсаженных эксплуатационной колонной, и до башмака эксплуатационной колонны - в «обычных» горизонтальных скважинах с одним горизонтальным стволом (РД 39-0147585-140-96, «Технология вызова притока свабированием при освоении скважин», Бугульма, 1996 г, стр.29).

Недостатком известного способа является то, что он применим лишь для одноствольных скважин с направлением стволов сверху вниз по разрезу.

Наиболее близким по технической сущности является способ освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин (патент РФ № 2299981, МПК 8 E21B 43/25, опуб. в бюл № 15 от 27.05.2007 г.), включающий собственно освоение скважины с применением насосно-компрессорных труб и определение объемов притока каждого ствола, при этом в горизонтальной части скважины с ответвлениями стволов, направленными вверх, освоение каждого ответвления производят без вхождения в стволы после замены бурового раствора на нефть, насосно-компрессорные трубы оснащают свабным ограничителем и устанавливают на нижних точках каждого ответвления, при этом освоение проводят циклами свабирования.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, ограниченность применения способа, так как с его помощью можно осваивать многозабойные разветвленно-горизонтальные скважины (МРГС) с направлением горизонтальной части стволов (ответвлений) вверх;

- во-вторых, освоение происходит путем замены бурового раствора на нефть с последующим освоением всех ответвлений циклами свабирования, при этом происходит щадящая депрессия на пласт, которая не позволяет эффективно освоить сильно загрязненный продуктивный пласт, в котором пробурены эти ответвления, более того, освоение проводят от устья к забою, что может привести к загрязнению уже освоенных ответвленных стволов;

- в-третьих, спуск сваба вниз ограничен свабным ограничителем, который устанавливают на нижних точках каждого ответвления, при этом из-за кривизны скважины в процессе свабирования возможно недохождение сваба до нижней точки каждого ответвления или заклинивание сваба на изогнутом участке скважины и, как следствие, обрыв каната и возникновение аварийной ситуации в скважине;

- в-четвертых, низкое качество освоения ответвленных стволов вследствие отсутствия эффективных обработок этих стволов, например кислотной обработки, перед их освоением циклами свабирования.

Технической задачей изобретения является создание способа, позволяющего проводить освоение многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин, в которых ответвленные стволы выполнены в разных направлениях из основой горизонтальной части скважины, и осваивать раздельно по каждому ответвленному стволу без входа в осваиваемый ответвленный ствол с возможностью эффективного и качественного освоения ответвленных стволов путем их кислотной обработки перед освоением, а также гарантированное исключение заклинивания сваба, обрыва каната и создания аварийных ситуаций в скважине.

Поставленная задача решается способом освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин, включающим освоение скважины с применением колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и определение объемов притока каждого ответвленного ствола, пробуренного из основной горизонтальной части скважины, причем насосно-компрессорные трубы оснащают свабным ограничителем, а освоение проводят циклами свабирования.

Новым является то, что колонну НКТ перед спуском оснащают двумя центраторами и пакерами, между которыми располагают выходные каналы, а свабный ограничитель размещают в нижней части вертикального участка колонны НКТ, при этом освоение ответвленных стволов проводят раздельно по каждому ответвленному стволу, начиная от самого удаленного от устья скважины, отсекая в основной горизонтальной части скважины пакерами вход выбранного ответвленного ствола от сообщения с другими ответвленными стволами, причем после установки пакеров проводят сначала кислотную обработку выбранного ствола, закачивая 10-15% раствор ингибированной соляной кислоты из расчета 0,2-0,25 м³ на метр длины ответвленного ствола с последующей технологической выдержкой.

На фиг.1 и 2 изображены схемы осуществления способа в процессе освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин.

Предлагаемый способ освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин осуществляется следующим образом.

Способ освоения многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин включает освоение скважины 1 (см. фиг.1) с применением колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 2 и определение объемов притока каждого ответвленного ствола 3'; 3ⁿ, пробуренного из основной горизонтальной части 4 скважины 1. Ответвления стволов 3'; 3ⁿ выполнены из основной горизонтальной части 4 скважины 1 в разных направлениях, а освоение ответвленных стволов 3'; 3ⁿ проводят раздельно по каждому ответвленному стволу 3'; 3ⁿ.

Перед спуском колонны НКТ 2 в скважину 1 ее нижнюю часть оснащают следующей компоновкой, состоящей из входных отверстий, например, выполненных в виде фильтра 5 и размещенных перед и за ним двух пакеров 6 и 7 с центраторами, например жесткими центраторами 8 и 9 соответственно, при этом длина L между пакерами 6 и 7 должна быть на 5-6 м (по 2,5-3 м с каждой стороны) больше длины - В наибольшего участка зарезки любого из ответвленных стволов, например, ответвленного ствола 3'.

Также определяют пропускную способность фильтра 5 при освоении ответвленных стволов 3'; 3ⁿ, при этом суммарная площадь перфорированных отверстий 10 фильтра 5 должна быть не меньше внутреннего сечения колонны НКТ 2.

Например, колонна НКТ 2 имеет типоразмер 73×5,5 мм, тогда внутренний диаметр колонны НКТ 2: d=73-(2×5,5)=62 мм=0,062 м.

Площадь поперечного сечения внутреннего диаметра колонны НКТ 2:

S_в=( ×d²)/4=3,14×(0,062 м)²/4=3×10 ^-3 м².

Тогда, например, если диаметр одного перфорированного отверстия d₀=3 мм, то S₀=( ×d² ₀)/4=3,14×(0,003 м)²/4=7×10 ^-6м². Тогда n - количество перфорированных отверстий 10 будет:

n=S_в/S₀=3×10 ^-3 м²/7×10^-6 м²=428,57 429 отверстий.

Значит, если длина участка - а фильтра 10, на котором выполнены перфорированные отверстия, составляет 2 метра, то на этом участке длиной а необходимо выполнить не менее 429 перфорированных отверстий 10. Аналогично определяется пропускная способность фильтра 5 для другого типоразмера НКТ 2.

Пакеры 6 и 7 могут быть любой известной конструкции, применяемой для работы в открытом стволе. Например, пакер для работы в открытом стволе типа ПГЯ-215/230, выпускаемый научно-производственным предприятием «Инженерно-технологическая компания» ООО НПП «ИНТЕХКОМ» (Российская Федерация, Республика Башкортостан, г.Уфа) или якори механические типа ЯК с пакерами, предназначенные для создания опоры на стенке скважины в открытом стволе для установки пакера и удержания оборудования от перемещения ОАО научно-производственной фирмы «Геофизика» (Российская Федерация, Республика Башкортостан, г.Уфа).

Жесткий центратор 9, расположенный впереди компоновки, центрирует компоновку колонны НКТ относительно оси основной горизонтальной части 4 скважины 1 и не позволяет компоновке в процессе спуска попасть в любой из ответвленных стволов 3'; 3ⁿ. Жесткий центратор 8, расположенный позади компоновки обеспечивает равномерную запакеровку пакеров 6 и 7 перед освоением любого из ответвленных стволов 3'; 3ⁿ.

Нижний конец колонны НКТ 2 оснащают заглушкой 11, а свабный ограничитель 12 устанавливают на уровне кровли продуктивного пласта 13.

В основную горизонтальную часть 4 скважины 1 спускают колонну НКТ 2 с вышеуказанной компоновкой до тех пор, пока заглушка 11 не упрется в забой 14 основной горизонтальной части 4 скважины 1.

Убедившись в том, что колонна НКТ 2 достигла забоя 14 основной горизонтальной части 4 скважины 1, приподнимают колонну НКТ 2 вверх до тех пор, пока пакеры 6 и 7 в основной горизонтальной части скважины не разместятся так, чтобы они находились по разные стороны от участка зарезки ответвленного ствола, подлежащего освоению, например ответвленного ствола 3'.

После чего проводят посадку пакеров 6 и 7 и производят кислотную обработку, закачивая 10-15% раствор ингибированной соляной кислоты (ТУ 2458-017-12966038-2002) из расчета 0,2-0,25 м³ на метр длины ответвленного ствола с последующей технологической выдержкой.

Например, при длине ответвленного ствола 3' (см. фиг.1), равной 80 м, определяют объем (V) 10-15% раствора ингибированной соляной кислоты:

V=80×(0,2-0,25 м³ )=16-20 м³.

Таким образом, по колонне НКТ 2 производят закачку и продавку технологической жидкостью, например пресной водой =1000 кг/м³ в ответвленный ствол 3', например, 18 м³ 10-15% раствора ингибированной соляной кислоты. После чего осуществляют технологическую выдержку в течение 8 ч.

Затем осваивают циклами свабирования посредством свабного агрегата, например ПКС-5 (на фиг.1 и 2 не показано), данный ответвленный ствол 3', при этом ход сваба (на фиг.1 и 2 не показано) по колонне НКТ 2 ограничен свабным ограничителем 5, установленным в колонне НКТ 2 на уровне кровли продуктивного пласта 9. Пакеры 6 и 7 герметично отсекают ответвленный ствол 3' от других ответвленных стволов 3'' 3ⁿ и основной горизонтальной части 4 скважины 1 в процессе освоения.

В процессе освоения ответвленного ствола 3' извлекают продукты реакции кислоты с породой и снижают уровень до величины, создающей возможную и допустимую для данной скважины 1 депрессию на пласт 13. Прослеживают восстановление уровня в скважине 1 до величины, рассчитанной геологической службой. После чего свабированием вновь снижают уровень и прослеживают восстановление уровня. Циклы свабирования и контроль изменения уровня снятием КВУ с отбором проб повторяют до стабилизации притока продукции из пласта (т.е. до получения нефти с плотностью, характерной для данного пласта). По окончании освоения ответвленного ствола 3' распакеровывают пакеры 6 и 7, перемещают компоновку от забоя 14 к устью (на фиг.1, 2 не показано) по основной горизонтальной части 4 скважины 1 до ее размещения напротив участка зарезки следующего ответвленного ствола 3'' (на фиг.1 и 2 не показано), близлежащего к ранее освоенному ответвленному стволу 3' скважины 1, а пакеры 6 и 7 в основной горизонтальной части 4 скважины 1 размещались так, чтобы они находились по разные стороны от участка зарезки ответвленного ствола 3'', подлежащего освоению. В дальнейшем вышеуказанные операции по освоению ответвленного ствола 3'' повторяют.

Таким образом проводят освоение всех ответвленных стволов 3'' (см. фиг.2). пробуренных из основной горизонтальной части 4 скважины 1.

Предложенный способ позволяет проводить освоение многозабойных разветвленно-горизонтальных скважин, в которых ответвленные стволы выполнены в разных направлениях из основой горизонтальной части скважины и осваиваются раздельно по каждому ответвленному стволу без входа в осваиваемый ответвленный ствол благодаря герметичной посадке пакеров напротив участка зарезки каждого ответвленного ствола. Кроме того, наличие пакеров позволяет эффективно и качественно освоить сильно загрязненный продуктивный пласт путем кислотной обработки ответвленного ствола и за счет более резкой депрессии, создаваемой в каждом ответвленном стволе, а размещение свабного ограничителя в колонне НКТ на уровне кровли продуктивного пласта гарантированно исключает заклинивание сваба, обрыв каната и создание аварийных ситуаций в скважине.