Патент на изобретение №2213840

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ ОТ ШЛАМА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области бурения скважин. Способ очистки ствола скважины от шлама включает промывку скважины раствором при вращении и расхаживании компоновки с эксцентриками. Очистку ствола скважины от шлама производят при подъеме компоновки на глубинах, расстояние между которыми определяют длиной компоновки с эксцентриками плюс длина рабочей штанги, в течение времени, необходимого для выноса шлама на поверхность потоком раствора из интервала нахождения компоновки с эксцентриками. На участках ствола скважины с зенитным углом до 15-20^o промывку раствором ствола скважины производят в интервалах каверн. В наклонных и горизонтальных участках ствола скважины промывку раствором производят от забоя до глубины, на которой зенитный угол становится меньше 15-20^o. Техническим результатом является повышение эффективности очистки наклонных, горизонтальных и кавернозных участков ствола скважины. 1 табл.

Изобретение относится к области бурения скважин.

Известен способ очистки ствола скважины от шлама посредством ее промывки через колонну бурильных труб, расхаживаемых в пределах длины ведущей трубы, при этом скорость восходящего потока промывочной жидкости в кольцевом пространстве скважины должна быть не менее 1,0 м/с. Продолжительность промывки – не менее двух циклов циркуляции [1].

Недостатком этого способа является плохая очистка каверн и мест, где колонна труб прилегает к стенке скважины, т.к. обеспечение скорости потока промывочной жидкости не менее 1,0 м/с в указанных интервалах во многих случаях практически невозможно.

В результате в скважине происходит накопление шлама, который может быть причиной поглощений бурового раствора, прихватов бурильного инструмента и низкого качества цементирования скважины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ [2], по которому в колонне бурильных труб, выше утяжеленных бурильных труб (УБТ), устанавливают несколько эксцентриковых отклонителей (эксцентрик) [3]. При одновременном вращении и продольных перемещениях колонна бурильных труб в интервале расположения эксцентриков совершает в скважине поперечные перемещения, в результате чего в затрубном пространстве течение жидкости происходит по всему кольцевому сечению без образования застойных зон, обуславливая при этом эффективную транспортировку шлама даже при низких, менее 1,0 м/с, скоростях восходящего потока.

Недостатком этого способа является то, что в интервалах скважины, расположенных выше места положения компоновки с эксцентриками и характеризующихся наличием каверн и прилеганием колонны бурильных труб к стенке скважины (участки наклонного и горизонтального ствола), условия для выноса шлама ухудшаются.

Экспериментальными исследованиями установлено и промысловыми исследованиями подтверждено [4], что вследствие эффекта Бойкотта в наклонных скважинах в суспензиях, находящихся как в покое, так и движении, происходит оседание твердой фазы в направлении к нижней стенке скважины. Применительно к буровым растворам этот эффект проявляется в первую очередь в осаждении шлама. Процесс осаждения интенсифицируется в местах снижения скорости потока, а именно в кавернах, суженных частях кольцевого сечения из-за эксцентричного положения колонны в скважине.

Это означает, что после выноса шлама из зоны работы эксцентричной компоновкой снова появляются условия для выпадения этого шлама на стенки скважины.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки кавернозных, наклонных и горизонтальных участков ствола от шлама.

Поставленная цель достигается тем, что промывку скважины раствором при вращении и расхаживании компоновки с эксцентриками производят при подъеме компоновки на глубинах, расстояние между которыми определяют длиной компоновки с эксцентриками плюс длина рабочей штанги, в течение времени, необходимого для выноса шлама на поверхность потоком раствора из интервала нахождения компоновки с эксцентриками. Причем на участках ствола скважины с зенитным углом до 15-20^o промывку раствором ствола скважины производят в интервалах каверн, а в наклонных и горизонтальных участках ствола скважины промывку раствором производят от забоя до глубины, на которой зенитный угол становится меньше 15-20^o.

Сущность способа.

Колонну бурильных труб с эксцентриками (не менее двух), установленными на расстоянии 25-37 м друг от друга, спускают до нижней границы интервала, подлежащего очистке от шлама. При вращении колонны бурильных труб с частотой оборотов 10-70 ¹/с и расхаживанием в пределах длины ведущей трубы скважину промывают в течение времени, необходимого для выноса шлама потоком раствора из интервала расхаживания компоновки с эксцентриками. После этого колонну бурильных труб поднимают на длину компоновки с эксцентриками и снова повторяют промывку. В скважинах с зенитным углом до 15-20^o промывку ствола производят в интервалах каверн, а в наклонных и горизонтальных скважинах промывку производят от забоя и до глубины, на которой зенитный угол ствола становится меньше 15-20^o.

Пример. Осуществление предложенного способа рассмотрим на практическом примере очистки наклонного участка ствола в интервале 900-1900 м, осложненного кавернами и желобами. Основные сведения по скважине представлены в таблице.

До глубины 900 м скважина была обсажена колонной 324 мм.

Предварительно была проведена операция по очистке скважины от шлама с применением порции 10 м³ повышенной вязкости бурового раствора плотностью 1700 кг/м³ при плотности раствора в скважине 1230 кг/м³. Вынос шлама составил 1 м³.

Для очистки скважины по предлагаемому способу была применена следующая компоновка: направляющая пробка диметром 202 мм + бурильная труба 127 мм х 12,6 м + спиральный центратор 289 мм + трубы 127 мм х 25,3 м + эксцентрик (Э) диаметром 282 мм + трубы 127 мм х 25,2 м + Э285 мм + трубы 127 мм. Длина компоновки – 53 м.

При подъеме компоновки с глубины 1900 м промывки производились через каждые 52 м в течение 5-10 мин при подаче насосов 43 л/с, а также расхаживании компоновки на длину рабочей штанги (14 м) и числе оборотов ротора 72 об/мин. На глубине 900 м скважина промывалась в течение 60 мин. Вынос шлама составил 3,0 м³, т.е. в 3 раза больше, чем при предыдущей операции.

Эффективность очистки наклонных, горизонтальных и кавернозных участков ствола существенно повышается, потому что при промывках во время подъема повторное загрязнение скважины шламом полностью предупреждается.

Источники информации

2. Кушнаренко Н.А., Бабаян Э.В., Кобзев В.А. Применение бурильных эксцентриков типа ЭБ. “Нефтяное хозяйство”, 8, М.: Недра, 1978. – прототип.

Формула изобретения

Способ очистки ствола скважины от шлама, включающий промывку скважины раствором при вращении и расхаживании компоновки с эксцентриками, отличающийся тем, что промывку скважины раствором при вращении и расхаживании компоновки с эксцентриками производят при подъеме компоновки на глубинах, расстояние между которыми определяют длиной компоновки с эксцентриками плюс длина рабочей штанги, в течение времени, необходимого для выноса шлама на поверхность потоком раствора из интервала нахождения компоновки с эксцентриками, причем на участках ствола скважины с зенитным углом до 15-20^o промывку раствором ствола скважины производят в интервалах каверн, а в наклонных и горизонтальных участках ствола скважины промывку раствором производят от забоя до глубины, на которой зенитный угол становится меньше 15-20^o.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 17.07.2005

Извещение опубликовано: 20.05.2009 БИ: 14/2009