RU2168000C2 - Method of wellbore cleaning - Google Patents
Method of wellbore cleaning Download PDFInfo
- Publication number
- RU2168000C2 RU2168000C2 RU99118282/03A RU99118282A RU2168000C2 RU 2168000 C2 RU2168000 C2 RU 2168000C2 RU 99118282/03 A RU99118282/03 A RU 99118282/03A RU 99118282 A RU99118282 A RU 99118282A RU 2168000 C2 RU2168000 C2 RU 2168000C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe string
- hydraulic monitor
- hydraulic
- well
- cleaned
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта скважин различного назначения и может быть использовано в случаях заполнения последних жидкостью. The invention relates to the field of drilling and overhaul of wells for various purposes and can be used in cases of filling the latter with liquid.
Анализ существующего уровня показал следующее:
- известен способ очистки ствола скважины, описанный в авторском свидетельстве "Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной колонны", N 470589, включающий спуск гидромонитора на колонне труб в скважину, заполненную промывочной жидкостью, до нижней границы очищаемого интервала, непрерывное прокачивание промывочной жидкости по колонне труб через гидромонитор и далее по кольцевому пространству с одновременным подъемом гидромонитора на колонне труб к верхней границе очищаемого интервала и последующим вымывом загрязняющих продуктов на поверхность (см. а.с. N 470589 от 04.01.74 по кл. E 21 В 37/02, опубл. в ОБ N 18, 1975).Analysis of the existing level showed the following:
- a well-known method for cleaning a wellbore is described in the copyright certificate "Device for cleaning the inner surface of the casing string", N 470589, including the descent of the hydraulic monitor on the pipe string into the well filled with flushing fluid to the lower boundary of the cleaned interval, continuous pumping of the flushing fluid along the pipe string through the hydraulic monitor and further along the annular space with the simultaneous lifting of the hydraulic monitor on the pipe string to the upper boundary of the cleaned interval and the subsequent washing out of polluting products s on the surface (see Fig. AS N 470589 from 04.01.74 by Cl. E 21 B 37/02, publ. in ON N 18, 1975).
При этом из всего потока промывочной жидкости формируют неразрывную струю промывочной жидкости в направлении от оси колонны труб между наружной поверхностью гидромонитора и стенкой скважины, причем направляют начальный участок неразрывной струи промывочной жидкости под углом менее 90o к оси колонны труб в сторону нижней границы очищаемого интервала.In this case, an indissoluble stream of washing liquid is formed from the entire flow of washing liquid in the direction from the axis of the pipe string between the outer surface of the hydraulic monitor and the wall of the well, and the initial portion of the continuous stream of washing liquid is directed at an angle of less than 90 ° to the axis of the pipe string towards the lower boundary of the cleaned interval.
Недостаток известного способа заключается в некачественной очистке ствола скважины. При реализации способа не обеспечивается вынос дезагрегированных загрязняющих частиц из очищаемого интервала, т.к. струя промывочной жидкости не способна их держать во взвешенном состоянии и транспортировать вверх по стволу скважины при подъеме гидромонитора. Указанный недостаток вызван направлением неразрывной струи промывочной жидкости в сторону, противоположную направлениям движения гидромонитора при его подъеме и скорости формирующегося восходящего потока. Указанное обстоятельство приведет к осаждению загрязняющих частиц ниже начального участка струи и образованию шламовой пробки. The disadvantage of this method is the poor cleaning of the wellbore. When implementing the method is not ensured the removal of disaggregated pollutants from the cleaned interval, because the jet of flushing fluid is not capable of holding them in suspension and transporting them up the wellbore when lifting the hydraulic monitor. This drawback is caused by the direction of the indissoluble stream of washing liquid in the direction opposite to the directions of movement of the hydraulic monitor when it rises and the speed of the forming upward flow. This circumstance will lead to the deposition of contaminant particles below the initial section of the jet and the formation of a slurry plug.
В качестве прототипа взят способ очистки ствола скважины, описанный в авторском свидетельстве "Устройство для бурения скважин", N 844761, включающий спуск гидромонитора на колонне труб в скважину, заполненную промывочной жидкостью, до нижней границы очищаемого интервала, непрерывное прокачивание промывочной жидкости по колонне труб через гидромонитор и далее по кольцевому пространству с одновременным подъемом гидромонитора на колонне труб к верхней границе очищаемого интервала с последующим вымывом загрязняющих продуктов на поверхность (см. а.с. N 844761 от 23.05.79 по кл. E 21 В 21/00, опубл. в ОБ N 25, 1981). При этом гидромонитор на колонне труб устанавливают между гидравлическим забойным двигателем и породоразрушающим инструментом, а часть потока промывочной жидкости, поступающей в гидромонитор, направляют из него в кольцевое пространство через два ряда цилиндрических насадок, один из которых располагают ближе к породоразрушающему инструменту и ориентируют под углом 90o к оси колонны труб, а второй располагают ближе к гидравлическому забойному двигателю и ориентируют под углом 65-75o к оси колонны труб в сторону верхней границы очищаемого интервала. Таким образом, формируют два гидравлических экрана, вращающихся вокруг оси колонны труб. Способ более перспективен, чем вышеуказанный в аналоге, т.к. потенциально может обеспечить эффективную очистку ствола скважины за счет интенсивного дезагрегирования загрязняющих частиц в кавернах и на стенках скважины и выброса их в сторону верхней границы очищаемого интервала. Это обусловлено геометрическими параметрами гидравлических экранов (один из которых ориентирован под углом в сторону верхней границы очищаемого интервала).As a prototype, a method for cleaning a wellbore is described in the author’s certificate “A device for drilling wells”, N 844761, including the descent of a hydraulic monitor on a pipe string into a well filled with washing fluid to the lower boundary of the cleaned interval, continuous pumping of the washing fluid through the pipe string through hydraulic monitor and further along the annular space with the simultaneous lifting of the hydraulic monitor on the pipe string to the upper boundary of the cleaned interval with the subsequent washing out of polluting products to the surface (See., AS N 844761 from 05.23.79 by Cl. E 21 B 21/00, publ. In ON N 25, 1981). At the same time, a hydraulic monitor on the pipe string is installed between the hydraulic downhole motor and the rock cutting tool, and part of the washing fluid flow entering the hydraulic monitor is directed from it into the annular space through two rows of cylindrical nozzles, one of which is located closer to the rock cutting tool and oriented at an angle of 90 o to the axis of the pipe string, and the second is located closer to the hydraulic downhole motor and oriented at an angle of 65-75 o to the axis of the pipe string towards the upper boundary of the cleaned interval. Thus, two hydraulic screens are formed, rotating around the axis of the pipe string. The method is more promising than the above in the analogue, because potentially can provide effective cleaning of the wellbore due to the intensive disaggregation of contaminating particles in the caverns and on the walls of the well and ejecting them towards the upper boundary of the cleaned interval. This is due to the geometric parameters of the hydraulic screens (one of which is oriented at an angle to the upper boundary of the cleaned interval).
Недостаток известного способа заключается в некачественной очистке ствола скважины, т.к. не достигается одновременное очищающее воздействие многочисленными струями гидромонитора по периметру скважины при его перемещении. Часть загрязняющих частиц при движении гидромонитора вверх проваливается между струями, заполняя ствол скважины, и тем самым формирует шламовую пробку. Высокооборотное вращение гидромонитора забойным двигателем приводит к интенсивному массообмену между струями и окружающей их промывочной жидкостью. В результате струи быстро затухают. The disadvantage of this method is the poor cleaning of the wellbore, because the simultaneous cleaning effect is not achieved by numerous jets of the hydraulic monitor along the perimeter of the well when moving it. Part of the polluting particles during the upward movement of the hydraulic monitor falls between the jets, filling the wellbore, and thereby forms a sludge plug. High-speed rotation of the hydraulic monitor by a downhole motor leads to intensive mass transfer between the jets and their flushing fluid. As a result, the jets quickly die out.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, сводится к следующему: улучшается качество очистки ствола скважины за счет одновременного размыва загрязняющих материалов по периметру ее стенок и полного выноса их из очищаемого интервала. The technical result that can be obtained by implementing the present invention is as follows: the quality of wellbore cleaning is improved due to the simultaneous erosion of contaminating materials along the perimeter of its walls and their complete removal from the cleaned interval.
Технический результат достигается с помощью известного способа, включающего спуск гидромонитора на колонне труб в скважину, заполненную промывочной жидкостью, до нижней границы очищаемого интервала, непрерывное прокачивание промывочной жидкости по колонне труб через гидромонитор с формированием гидравлического экрана, направленного к верхней границе очищаемого интервала и далее по кольцевому пространству с одновременным подъемом гидромонитора на колонне труб к верхней границе очищаемого интервала и последующим вымывом загрязняющих продуктов ни поверхность, в котором формируют гидравлический экран в виде неразрывной струи из всего потока промывочной жидкости в направлении от колонны труб между наружной поверхностью гидромонитора и стенкой скважины, причем направляют начальный участок неразрывной струи промывочной жидкости из гидромонитора под углом в сторону верхней границы очищаемого интервала относительно оси колонны труб, величину которого определяют неравенством
где A - коэффициент, характеризующий расширение неразрывной струи промывочной жидкости по ее течению;
D - диаметр ствола скважины, м;
d0 - наружный диаметр щелевой насадки гидромонитора, м;
Q - расход промывочной жидкости, м3/сек;
Vкр - критическая скорость неразрывной струи промывочной жидкости при контакте со стенкой скважины, м/с;
V0 - начальная скорость истечения непрерывной струи промывочной жидкости при выходе из щелевой насадки гидромонитора, м/с;
β величина угла наклона начального участка неразрывной струи промывочной жидкости к оси колонны труб, o, а подъем гидромонитора на колонне труб осуществляют со скоростью, рассчитываемой с учетом неравенства
где Vn - скорость подъема гидромонитора на колонне труб, м/с;
Vос скорость осаждения шламовой частицы в промывочной жидкости, м/с.The technical result is achieved using a known method, including the descent of the hydraulic monitor on the pipe string into the well filled with the flushing liquid to the lower boundary of the cleaned interval, continuous pumping of the washing liquid along the pipe string through the hydraulic monitor with the formation of a hydraulic screen directed to the upper boundary of the cleaned interval and further along annular space with the simultaneous lifting of the hydraulic monitor on the pipe string to the upper boundary of the cleaned interval and subsequent washing out pollute their products nor the surface in which the hydraulic screen is formed in the form of an indissoluble jet from the entire flow of washing liquid in the direction from the pipe string between the outer surface of the hydraulic monitor and the wall of the well, and the initial portion of the continuous stream of washing liquid from the hydraulic monitor is directed at an angle towards the upper boundary of the cleaned interval relative to the axis of the pipe string, the value of which is determined by the inequality
where A is a coefficient characterizing the expansion of an inextricable stream of washing liquid along its flow;
D is the diameter of the wellbore, m;
d 0 is the outer diameter of the slotted nozzle of the hydraulic monitor, m;
Q - flow rate of flushing fluid, m 3 / s;
V cr - the critical speed of an indissoluble jet of flushing fluid in contact with the wall of the well, m / s;
V 0 - the initial flow rate of a continuous jet of washing liquid when exiting the slotted nozzle of the hydraulic monitor, m / s;
β is the angle of inclination of the initial portion of the indissoluble jet of washing liquid to the axis of the pipe string, o , and the hydraulic monitor is lifted on the pipe string at a speed calculated taking into account the inequality
where V n is the lifting speed of the hydraulic monitor on the pipe string, m / s;
V OS the sedimentation rate of the sludge particles in the washing liquid, m / s
Известно устройство для кольматации стенки скважины, содержащее корпус с центральными и боковыми каналами с гидромониторными насадками, которые при работе устройства формируют струи промывочной жидкости, геометрические оси которых пересекаются друг с другом под углом 60o, при этом направление струй противоположно (см. а. с. N 1750281 от 15.05.89 по кл. E 21 В 21/00, ДСП). Работа устройства по технологическому процессу обеспечивает повышение степени кольматации при бурении проницаемых пород и повышение показателей работы долота. Известно устройство для сооружения скважины, имеющее насадки, формирующие струи в одной плоскости навстречу друг другу под углом 45o к оси центрального канала с целью повышения эффективности кольматации за счет создания периодического давления на стенки скважины (см. а.с. N 1440121 от 20.03.86, E 21 В 37/02, ДСП; а.с. N 1679818 от 11.05.88 по кл. E 21 В 37/02, ДСП).A device is known for mudding the wall of a well, comprising a housing with central and lateral channels with hydraulic nozzles, which during operation of the device form jets of washing liquid, the geometrical axes of which intersect with each other at an angle of 60 ° , while the direction of the jets is opposite (see a. N 1750281 dated 05.15.89 according to class E 21 B 21/00, chipboard). The operation of the device in the technological process provides an increase in the degree of mudding during drilling of permeable rocks and an increase in the performance of the bit. A device for constructing a well is known, having nozzles forming jets in the same plane towards each other at an angle of 45 ° to the axis of the central channel in order to increase the efficiency of mudding by creating periodic pressure on the walls of the well (see AS No. 1440121 of March 20. 86, E 21 V 37/02, Particleboard; A.S. N 1679818 dated 05/11/88 according to class E 21 B 37/02, Particleboard).
Известен резак гидравлический, формирующий неразрывную струю промывочной жидкости под углом 90o в направлении от оси неподвижного устройства между его наружной поверхностью и внутренней стенкой алюминиевой бурильной трубы, замкнутой по периметру поперечного сечения устройства щелевой насадкой (см. Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении.- М.: Недра, 1988, с. 254).A hydraulic cutter is known, which forms an indissoluble stream of flushing fluid at an angle of 90 o in the direction from the axis of the stationary device between its outer surface and the inner wall of the aluminum drill pipe closed along the perimeter of the cross section of the device with a slotted nozzle (see I. Pustovoitenko, Prevention and elimination of accidents in drilling.- M .: Nedra, 1988, p. 254).
Известен чехол-отражатель, устанавливаемый на шпинделе турбобура и формирующий из утечек из-под ниппеля последнего неразрывную струю промывочной жидкости под углом 30o в направлении от оси колонны труб между наружной поверхностью чехла-отражателя и стенкой скважины в сторону корпуса турбобура замкнутой по периметру поперечного сечения устройства щелевой насадкой, образованной корпусами последних (см. Акопов Э.А. Очистка забоев глубоких скважин.- М.: Недра, 1970, с. 74-78). Устройство предназначено для предупреждения сальникообразования на участке компоновки низа бурильной колонны между породоразрушающим инструментом и турбобуром и не может быть использовано для очистки ствола скважины, т.к. неразрывная струя промывочной жидкости не обладает достаточной интенсивностью для размыва загрязняющих частиц и удержания их во взвешенном состоянии на большом удалении от оси колонны труб. По справочным данным, начальный расход жидкости в ней не превышает 0,007 м3/с при перепаде давления на породоразрушающем инструменте 10 МПа.Known reflector cover mounted on the spindle of the turbodrill and forming from leaks from under the nipple of the latter an inextricable stream of flushing fluid at an angle of 30 o in the direction from the axis of the pipe string between the outer surface of the reflector cap and the borehole wall of the turbodrill housing closed along the perimeter of the cross section devices with a crevice nozzle formed by the bodies of the latter (see Akopov EA, Cleaning the faces of deep wells. - M.: Nedra, 1970, pp. 74-78). The device is designed to prevent gland formation in the section of the layout of the bottom of the drill string between the rock cutting tool and the turbodrill and cannot be used to clean the wellbore, because the indissoluble jet of washing liquid does not have sufficient intensity to wash away the polluting particles and to keep them in suspension at a great distance from the axis of the pipe string. According to reference data, the initial fluid flow in it does not exceed 0.007 m 3 / s with a pressure drop of 10 MPa on the rock cutting tool.
Таким образом, заявляемый способ очистки ствола скважины обладает изобретательским уровнем, т. к. по имеющимся источникам известности не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого способа, выполняющими аналогичную функцию. Thus, the inventive method of cleaning the wellbore has an inventive step, because according to available sources of fame, no solutions have been identified that have signs that match the distinctive features of the proposed method, performing a similar function.
Для эффективной очистки ствола скважины от продуктов загрязнения: рыхлой фильтрационной корки, скоагулировавших масс промывочной жидкости, аккумулированного шлама в кавернах, смолистых отложений на внутренней поверхности обсадной колонны, - необходимо выполнение двух условий: максимальный перевод загрязняющих скважину частиц во взвешенное дезагрегированное состояние и вынос указанных частиц на дневную поверхность. For effective cleaning of the wellbore from contamination products: loose filter cake, coagulated masses of flushing fluid, accumulated sludge in cavities, resinous deposits on the inner surface of the casing string, two conditions must be met: the maximum transfer of the particles polluting the well into a suspended disaggregated state and removal of these particles to the surface.
Реализация заявляемого способа возможна только в скважинах, заполненных жидкостью. В этом случае при прокачивании всего потока промывочной жидкости по колонне труб и далее через замкнутую по периметру поперечного сечения гидромонитора щелевую насадку формируют затопленную неразрывную струю в направлении от оси колонны труб между наружной поверхностью гидромонитора и стенкой скважины. При этом поверхности градиентного разрыва струи будут сформированы в виде конических поверхностей усеченных круглых прямых конусов, высоты которых совмещены с осью колонны труб, а большие основания ориентированы в сторону верхней границы очищаемого интервала. The implementation of the proposed method is possible only in wells filled with liquid. In this case, when the entire flow of flushing fluid is pumped through the pipe string and then through the slotted nozzle closed around the cross section of the hydraulic monitor, a flooded inextricable stream is formed in the direction from the axis of the pipe string between the outer surface of the hydraulic monitor and the well wall. In this case, the surfaces of the gradient fracture of the jet will be formed in the form of conical surfaces of truncated round straight cones, the heights of which are aligned with the axis of the pipe string, and large bases are oriented towards the upper boundary of the cleaned interval.
Такая струя при контакте с преградой в виде фильтрационной корки, загустевшей массы промывочной жидкости или шлама производит на нее одновременное по периметру ствола скважины силовое воздействие, в результате чего указанные скопления дезагрегируются на мелкие частицы. При этом интенсивности струи недостаточно для разрушения горной породы на обнажающихся стенках скважины, т. к. она не является круглой осевой. То есть ствол скважины не размывается, сохраняя свою прежнюю конфигурацию. Such a jet, upon contact with an obstacle in the form of a filter cake, a thickened mass of washing liquid or sludge, exerts a simultaneous force on it along the perimeter of the wellbore, as a result of which these clusters are disaggregated into small particles. At the same time, the intensity of the jet is not enough to destroy the rock on the exposed walls of the well, because it is not round axial. That is, the wellbore is not eroded, maintaining its previous configuration.
Струя промывочной жидкости, отражаясь от стенки скважины, ограничивающей ее затухающее распространение в неограниченном пространстве, формирует тороидальное вихревое движение жидкости в части кольцевого пространства скважины, расположенного выше щелевой насадки гидромонитора. Дезагрегированные частицы вовлекаются токами вихря в область интенсивного движения жидкости. Здесь часть частиц минимального размеpa, достаточного для выноса потоком жидкости в рассматриваемом интервале кольцевого пространства, выбрасывается периферийными токами вихря в область над ним, где подхватывается сформировавшимся в кольцевом пространстве восходящим потоком и транспортируется вверх по стволу скважины. Частицы большего размера остаются захваченными токами вихря в области интенсивного движения, где они рециркулируют, не выпадая из области распространения тороидального вихря, ограниченной снизу интенсивным начальным участком струи. A jet of flushing fluid, reflected from the wall of the well, limiting its decaying distribution in unlimited space, forms a toroidal vortex fluid motion in the part of the annular space of the well located above the slotted nozzle of the hydraulic monitor. Disaggregated particles are drawn by vortex currents into the region of intense fluid motion. Here, part of the particles of a minimum size sufficient to carry the fluid flow in the considered interval of annular space is ejected by the peripheral currents of the vortex into the region above it, where it is picked up by the upward flow formed in the annular space and transported up the wellbore. Larger particles remain trapped by the vortex currents in the region of intense motion, where they recycle without falling out of the region of propagation of the toroidal vortex, bounded below by the intense initial section of the jet.
При подъеме гидромонитора по ходу движения струи на всей площади поверхности указанного интервала ствола скважины происходит дезагрегирование загрязняющих его материалов, перевод их во взвешенное состояние и перенос тороидальным вихрем крупных частиц до участка кольцевого пространства, где возникают условия их гидротранспорта на дневную поверхность (например, до части необсаженного ствола скважины номинального диаметра или до выхода в обсадную колонну). When the hydraulic monitor rises along the jet along the entire surface area of the indicated interval of the wellbore, the contaminating materials are disaggregated, suspended, and large particles are transported by a toroidal vortex to a section of the annular space where the conditions for their hydrotransport to the day surface (for example, to open hole borehole of nominal diameter or before going to the casing).
Для реализации указанных процессов неразрывная струя промывочной жидкости не должна отклоняться от оси колонны труб (совпадающей с осью скважины) на величину, равную или более 90o, что и определяет максимальную величину угла β. При величине отклонения 90o струя размывает застойные зоны со шламом в полостях каверн и фильтрационную корку на стенках скважины на уровне щелевой насадки неподвижного гидромонитора. При начале перемещения гидромонитора к верхней границе очищаемого интервала за счет перераспределения скоростей потока в струе фильтрационная корка и шлам будут сбиваться вниз и формировать шламовую пробку. При величине отклонения более 90o струя размывает загрязняющие скважину частицы ниже уровня щелевой насадки и сбивает их вниз, как при неподвижном, так и при поднимаемом гидромониторе.To implement these processes, an indissoluble stream of washing liquid should not deviate from the axis of the pipe string (coinciding with the axis of the well) by an amount equal to or more than 90 o , which determines the maximum value of the angle β. When the deviation is 90 o the jet erodes stagnant zones with sludge in the cavities of the cavities and the filter cake on the walls of the well at the level of the slit nozzle of the stationary hydraulic monitor. At the beginning of the movement of the hydraulic monitor to the upper boundary of the cleaned interval due to the redistribution of flow rates in the stream, the filter cake and sludge will go down and form a sludge plug. When the deviation is more than 90 o the jet blurs the particles polluting the well below the level of the slit nozzle and knocks them down, both with a stationary and with a raised hydraulic monitor.
Минимальная величина угла β определена с учетом обеспечения критической скорости течения неразрывной струи промывочной жидкости у стенки скважины, достаточной для разрушения фильтрационной корки на стенке скважины и удержания в тороидальном вихре дезагрегированных частиц. Уменьшение скорости потока по ходу течения струи определено с учетом сохранения расхода промывочной жидкости в струе постоянным. При этом увеличение площади поперечного сечения струи принято прямо пропорциональным от начального сечения кольцевой щелевой насадки. The minimum angle β is determined taking into account the critical flow rate of an indissoluble jet of flushing fluid at the borehole wall, sufficient to destroy the filter cake on the borehole wall and to retain disaggregated particles in a toroidal vortex. The decrease in the flow rate along the course of the jet flow is determined taking into account the preservation of the flow rate of the washing fluid in the jet constant. Moreover, the increase in the cross sectional area of the jet is directly proportional to the initial section of the annular slotted nozzle.
Формирование неразрывной струи промывочной жидкости под углом, меньшим указанной величины, не обеспечит достижения технического результата, так как не достигается очистка стенок скважины и вынос дезагрегированных частиц. The formation of an indissoluble jet of washing liquid at an angle less than the specified value will not ensure the achievement of a technical result, since cleaning of the walls of the well and removal of disaggregated particles are not achieved.
Максимальная величина скорости подъема гидромонитора обусловлена делением струи у стенки скважины на две составляющие, одна из которых обеспечивает заполнение ствола скважины промывочной жидкостью ниже области действия струи при подъеме гидромонитора, а другая обеспечивает вынос дезагрегированных загрязняющих частиц. Превышение максимально допустимой скорости подъема гидромонитора приведет к увеличению составляющей, идущей на заполнение ствола скважины, а следовательно, не обеспечит эффективный вынос дезагрегированных загрязняющих частиц. Фактическая минимальная скорость подъема гидромонитора обусловлена техническими возможностями применяемого оборудования. The maximum rate of rise of the hydraulic monitor is due to the division of the jet at the well wall into two components, one of which ensures filling of the wellbore with washing liquid below the area of action of the jet when lifting the hydraulic monitor, and the other provides the removal of disaggregated contaminants. Exceeding the maximum allowable lifting speed of the hydraulic monitor will lead to an increase in the component that goes to fill the wellbore, and therefore will not provide an effective removal of disaggregated contaminants. The actual minimum lifting speed of the hydraulic monitor is determined by the technical capabilities of the equipment used.
Более подробно сущность заявляемого способа описывается следующим примером. In more detail, the essence of the proposed method is described by the following example.
Пример. Способ был испытан при капитальном ремонте скважины Щелковского подземного хранилища газа (ПХГ). Ствол скважины до глубины 875,9 м обсажен эксплуатационной колонной диаметром 0,168 м (толщина стенки 0,008 м). Интервал залегания пласта-резервуара ПХГ 886,8-889,5 м. В необсаженном интервале ствола скважины 875,9-886,8 м, соответствующем залеганию глинистой покрышки пласта-резервуара ПХГ, произошло ее разрушение с образованием каверны максимальным диаметром по данным кавернометрии до 0,5 м. В течение двухгодичного срока каверна полностью заполнилась продуктами разрушения горных пород и цементного камня из кольцевого пространства за обсадной колонной, что привело к кольматации призабойной зоны пласта-резервуара ПХГ и обусловило вывод скважины из эксплуатации. Example. The method was tested during the overhaul of the Shchelkovo underground gas storage (UGS) well. The wellbore is cased to a depth of 875.9 m with a production string with a diameter of 0.168 m (wall thickness 0.008 m). The interval of occurrence of the UGS reservoir reservoir is 886.8-889.5 m. In the open-hole interval of the wellbore 875.9-886.8 m corresponding to the clay cover of the UGS reservoir, it was destroyed with the formation of a cavity with a maximum diameter according to cavernometry up to 0.5 m. Over a two-year period, the cavity was completely filled with rock and cement stone destruction products from the annular space behind the casing, which led to the mudding of the bottom-hole zone of the underground gas storage reservoir and caused the well to be decommissioned tation.
Для проведения капитального ремонта на скважине был смонтирован подъемный агрегат А-50У. Скважина была заполнена промывочной жидкостью - аммонизированным раствором нитрата кальция плотностью 1120 кг/м3, условной вязкостью 17 с, статическим напряжением сдвига через 10 мин - 1,68 дПа. Из скважины после демонтажа фонтанной арматуры была извлечена колонна насосно-компрессорных труб (наружным диаметром 0,089 м с толщиной стенки 0,065 м) и комплект забойного оборудования.To carry out a major overhaul, the A-50U lifting unit was mounted on the well. The well was filled with flushing fluid — an ammonized solution of calcium nitrate with a density of 1120 kg / m 3 , a conditional viscosity of 17 s, and a static shear stress after 10 min — 1.68 dPa. A column of tubing (an external diameter of 0.089 m with a wall thickness of 0.065 m) and a set of downhole equipment were removed from the well after dismantling the fountain fittings.
Для восстановления ствола скважины в нее на колонне бурильных труб ПК 73 x 9 спустили долото III 139,7 С-ЦВ, которым при осевой нагрузке до 20 кН, частоте вращения ротора 20 об/мин и подаче промывочной жидкости 10,9• 10-3 м3/с (обеспечивалась насосным блоком НП-15 А при работе на четвертой передаче и диаметре втулок 0,127 м) разбурили интервал 875,9 -891 м. При промывке скважины на поверхность выносились куски глины и цементного камня размером до 0,001 м.To restore the borehole, a bit III 139.7 C-CV was lowered into it on a PK 73 x 9 drill pipe string, which, with an axial load of up to 20 kN, a rotor speed of 20 rpm and a flushing fluid supply of 10.9 • 10 -3 m 3 / s (provided by the NP-15 A pumping unit when working in fourth gear and the diameter of the bushings 0.127 m), an interval of 875.9 -891 m was drilled. When washing the well, pieces of clay and cement stone up to 0.001 m in size were carried to the surface.
При проведении последующей кавернометрии прибор дошел до глубины 884 м, зафиксировав диаметр каверны 0,2 м. То есть исходная каверна не была очищена от продуктов разрушения, а нижняя часть оказалась заполненной ими. During the subsequent cavernometry, the device reached a depth of 884 m, fixing the diameter of the cavity 0.2 m. That is, the original cavity was not cleaned from the products of destruction, and the lower part was filled with them.
Для последующего оборудования призабойной зоны пласта фильтром очищают каверну от продуктов разрушения горных пород и цементного камня по предлагаемому способу со следующими технико-технологическими параметрами. For the subsequent equipment of the bottom-hole formation zone with a filter, the cavity is cleaned of the products of rock and cement stone destruction by the proposed method with the following technical and technological parameters.
Верхняя граница очищаемого интервала 875,9 м соответствует заходу гидромонитора в обсаженную часть ствола скважины, где скорость восходящего потока промывочной жидкости достаточна для гидротранспорта крупных частиц породы и цементного камня на поверхность. The upper boundary of the cleaned interval of 875.9 m corresponds to the entry of the hydraulic monitor into the cased part of the wellbore, where the upward velocity of the flushing fluid is sufficient for hydrotransport of large particles of rock and cement stone to the surface.
Наибольшая глубина нижней границы очищаемого интервала 890,6 м - превышает глубину залегания днища каверны и обеспечивается заходом ведущей трубы в скважину при максимально допустимой длине поднимаемой трубы агрегатом А-50 У - 16 м и высоте вертлюга ВЭ-50 - 1,3 м. Наименьшая глубина нижней границы очищаемого интервала 884 м - соответствует глубине беспрепятственного спуска каверномера. Текущие значения глубин нижней границы очищаемого интервала соответствуют приросту предыдущей величины на 0,25 м из условия предотвращения прихвата гидромонитора при его внедрении в шламовый осадок. The greatest depth of the lower boundary of the cleaned interval is 890.6 m - exceeds the depth of the cavity bottom and is provided by the lead pipe entering the well with the maximum permissible length of the pipe to be lifted by the A-50 U unit - 16 m and the height of the VE-50 swivel - 1.3 m. the depth of the lower boundary of the cleaned interval 884 m - corresponds to the depth of the unobstructed descent of the caliper. The current values of the depths of the lower boundary of the cleaned interval correspond to an increase of the previous value by 0.25 m from the condition of preventing the sticking of the hydraulic monitor when it is introduced into the slurry sediment.
По технологии используют гидромонитор, сконструированный и изготовленный в ОАО "СевКавНИПИгаз". Общий вид гидромонитора представлен на чертеже. Устройство имеет корпус 1 с проходным каналом. В верхней части корпуса 1 выполнена резьба для соосного присоединения гидромонитора к колонне труб. В данном случае используют колонну бурильных труб марки ПВ-73 x 9. Нижняя часть корпуса 1 резьбовым соединением связана со стволом 2, в котором также выполнен проходной канал с радиальными отверстиями. Снаружи нижняя часть корпуса 1 резьбовым соединением связана с юбкой 3, образующей полость между ней и стволом 2, сообщающуюся с проходным каналом устройства и бурильных труб. Снаружи ствола 2 размещена подвижная втулка 4 с ограничителем хода вверх в виде упорного кольца 5. По внутренней поверхности подвижная втулка 4 и ствол 2 уплотнены резиновыми кольцами 6. Нижняя часть подвижной втулки 4 подпружинена резиновым упругим элементом 7, упирающимся в башмак 8 (со сквозным промывочным отверстием), навинченный на резьбовое соединение в нижней части ствола 2. Наружная поверхность башмака 8 выполнена конической и вооружена лопастью 9, что позволяет внедрять устройство в шлам, лежащий на дне каверны. Резьбовые соединения юбки 3 и башмака 8 уплотнены лентой марки ФУМ. На сопрягаемых кромках юбки 3 и подвижной втулки 4 выполнены угловые расточки, образующие замкнутую по периметру поперечного сечения гидромонитора кольцевую щелевую насадку. При этом образующие щели, задающие угол наклона струи к оси колонны труб при неподвижном гидромониторе, составляют с осью колонны труб острый угол β, отсчитываемый от направления к корпусу 1. Раскрытость щели может варьироваться установкой регулировочных колец между торцами резьбового соединения корпуса 1 и юбки 3. The technology uses a hydraulic monitor designed and manufactured at OJSC SevKavNIPIgaz. A general view of the hydraulic monitor is shown in the drawing. The device has a housing 1 with a passage channel. In the upper part of the housing 1, a thread is made for coaxially connecting the hydraulic monitor to the pipe string. In this case, a drill pipe string of the brand PV-73 x 9 is used. The lower part of the housing 1 is threadedly connected to the barrel 2, in which a passage channel with radial holes is also made. Outside, the lower part of the housing 1 is threadedly connected to a skirt 3, forming a cavity between it and the barrel 2, communicating with the passage channel of the device and drill pipes. Outside the barrel 2 there is a movable sleeve 4 with an upward stop in the form of a stop ring 5. On the inner surface, the movable sleeve 4 and the barrel 2 are sealed with rubber rings 6. The lower part of the movable sleeve 4 is spring-loaded with a rubber elastic element 7 resting against the shoe 8 (with through flushing hole) screwed onto a threaded connection in the lower part of the barrel 2. The outer surface of the shoe 8 is made conical and armed with a blade 9, which allows the device to be embedded in the sludge lying on the bottom of the cavity. The threaded connections of the skirt 3 and shoe 8 are sealed with tape of the FUM brand. On the mating edges of the skirt 3 and the movable sleeve 4, angular bores are made, forming an annular slotted nozzle closed around the cross-section of the hydraulic monitor. In this case, the forming slots, which specify the angle of inclination of the jet to the axis of the pipe string with a stationary hydraulic monitor, make up the acute angle β, counted from the direction to the body 1, with the axis of the pipe string.
При работе гидромонитора жидкость поступает из колонны труб в полость проходного канала корпуса 1 и ствола 2, откуда может выходить в кольцевое пространство двумя путями: через промывочное отверстие башмака 8 на забой или при перекрытии промывочного отверстия башмака 8 бросовым шаром - через замкнутую по периметру поперечного сечения гидромонитора щелевую насадку. During the operation of the hydraulic monitor, the liquid enters from the pipe string into the cavity of the passage channel of the housing 1 and barrel 2, from where it can exit into the annular space in two ways: through the washing hole of shoe 8 to the bottom or when the washing hole of shoe 8 is blocked with a throw ball through a cross-section closed around the perimeter hydraulic monitor crevice nozzle.
В случае засорения кольцевой щели давление в проходном канале корпуса 1, ствола 2 и, следовательно, в полости между стволом 2, юбкой 3 и подвижной втулкой 4 увеличивается. Под действием образовавшегося перепада давления подвижная втулка 4 перемещается вниз, вызывая деформацию упругого резинового элемента 7. При этом раскрытость щели между юбкой 3 и подвижной втулкой 4 увеличивается и происходит ее очистка. Давление в полости устройства снижается и подвижная втулка 4 под действием распрямляющегося упругого элемента 7 возвращается в исходное положение, ограниченное упорным кольцом 5. Таким образом, устройство автоматически возвращается на заданный технологический режим работы. In the case of clogging of the annular gap, the pressure in the passage channel of the housing 1, barrel 2 and, therefore, in the cavity between the barrel 2, the skirt 3 and the movable sleeve 4 increases. Under the action of the resulting pressure drop, the movable sleeve 4 moves down, causing deformation of the elastic rubber element 7. In this case, the opening of the gap between the skirt 3 and the movable sleeve 4 increases and it is cleaned. The pressure in the cavity of the device is reduced and the movable sleeve 4 under the action of a rectifiable elastic element 7 returns to its original position, limited by the thrust ring 5. Thus, the device automatically returns to the specified technological mode of operation.
Наружный диаметр щелевой насадки гидромонитора d0 = 0,116 м выбран из условия безопасного спуска гидромонитора в эксплуатационной колонне внутренним диаметром 0,168-2 • 0,008 = 0,152 м в соответствии с требованиями "Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности" РД 08-200-98.The outer diameter of the slotted nozzle of the hydraulic monitor d 0 = 0.116 m is selected from the condition for safe lowering of the hydraulic monitor in the production casing with an inner diameter of 0.168-2 • 0.008 = 0.152 m in accordance with the requirements of the "Safety Rules in the Oil and Gas Industry" RD 08-200-98.
Раскрытость щелевой насадки гидромонитора δ0 принимают равной 0,004 м из условия пропуска через нее частиц диаметром до δ0/3 = 0,004/3 ≈ 0,001 м, остающихся в промывочной жидкости при замкнутой схеме ее циркуляции без системы тонкой очистки.Openness jetting slit nozzle δ 0 is taken equal to 0,004 m from the condition therethrough particle diameter up δ 0/3 = 0.004 / 3 ≈ 0,001 m, the remaining washing liquid in the closed-circuit circulation without its fine purification system.
Расход промывочной жидкости принимают Q= 17,4• 10-3 м3/с, исходя из режима гидравлической загрузки имеющихся в наличии цементировочных агрегатов типа ЦА-320М. Указанный расход обеспечивается совместной работой двух агрегатов на третьей передаче при диаметре втулок насоса 0,127 м. Максимально развиваемое давление при этом составляет 10,7 МПа, что соответствует ожидаемым гидравлическим сопротивлениям при движении промывочной жидкости по колонне бурильных труб через гидромонитор и по кольцевому пространству.The flow rate of the flushing fluid is taken Q = 17.4 • 10 -3 m 3 / s, based on the hydraulic loading mode of the available cementing units of the type CA-320M. The indicated flow rate is ensured by the joint operation of two units in third gear with a pump bush diameter of 0.127 m.Maximum developed pressure in this case is 10.7 MPa, which corresponds to the expected hydraulic resistances when the flushing fluid moves along the drill pipe string through the hydraulic monitor and through the annular space.
Начальную скорость истечения неразрывной струи промывочной жидкости при выходе из щелевой насадки гидромонитора определяют из выражения
Величину коэффициента A= 0,007 определяют по результатам экспериментальных замеров скоростных напоров в неразрывной струе при удалении от щелевой насадки гидромонитора.The initial flow rate of an indissoluble jet of washing liquid when exiting the slotted nozzle of the hydraulic monitor is determined from the expression
The value of the coefficient A = 0.007 is determined by the results of experimental measurements of velocity heads in a continuous stream when moving away from the slot nozzle of the hydraulic monitor.
Критическую скорость неразрывной струи промывочной жидкости при контакте со стенкой скважины Vкр = 2 м/с определяют по результатам экспериментального исследования процесса на модели.The critical speed of an indissoluble jet of flushing fluid in contact with the well wall V cr = 2 m / s is determined by the results of an experimental study of the process on the model.
Минимальную запредельную величину угла наклона струи β
Максимальная запредельная величина угла наклона струи составляет β
В данном случае выбирают угол наклона неразрывной струи промывочной жидкости относительно оси колонны труб βср= 75°. В случае выбора наклона струи 62o и менее технологический процесс не осуществляется, так как скорость струи при контакте со стенкой скважины становится менее критической и очистка стенок скважины не происходит. В случае выбора наклона струи 90o и более технологический процесс не осуществляется, так как не обеспечивается вынос дезагрегированных частиц.The minimum transcendental angle of the jet inclination β
The maximum transcendental angle of the jet is β
In this case, the angle of inclination of the indissoluble stream of washing liquid relative to the axis of the pipe string β cf = 75 ° is chosen. In the case of the choice of the inclination of the jet 62 o and less, the technological process is not carried out, since the speed of the jet in contact with the wall of the well becomes less critical and the cleaning of the walls of the well does not occur. If you select a jet inclination of 90 o or more, the technological process is not carried out, since the removal of disaggregated particles is not ensured.
Для расчета скорости осаждения шламовой частицы в промывочной жидкости используют формулу Риттингера, которой по нормативно-справочной литературе принимают значение коэффициента k = 5, соответствующее шарообразной форме шламовой частицы (см. Элияшевский И.В., Сторонский М.Н., Орсуляк Я.М. Типовые задачи и расчеты в бурении.- М.: Недра, 1982). Диаметр шламовой частицы, dч = 0,001 м, определяют по максимальному размеру фракций песка, выносимых из скважины. Плотность шламовых частиц принимают равной средневзвешенной плотности горных пород по разрезу скважины ρч= 2300 кг/м3. Плотность промывочной жидкости равна фактической плотности аммонизированного раствора нитрата кальция, заполняющего скважину ρпж= 1120 кг/м3. Величина Vос с учетом вышеприведенных значений составляет
Рассчитывают максимальную скорость подъема гидромонитора
Указанная скорость может быть достигнута при работе агрегата А-50У на первой передаче при пониженной частоте вращения вала приводящего дизеля (режим "малого газа" - см. Амиров А.Д., Карапетов К.А., Лемберанский Ф.Д. и др. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту скважин.- М.: Недра, 1979). При подъеме гидромонитора со скоростью, превышающей расчетный предел, технический результат не будет достигаться за счет перераспределения скоростей в потоке неразрывной струи на заполнение ствола скважины промывочной жидкостью ниже щелевой насадки гидромонитора. Минимально допустимая скорость подъема гидромонитора в конкретном примере составляет 0,005 м/сек и обусловлена минимальной приводной мощностью дизеля агрегата А-50У.To calculate the sedimentation rate of the sludge particle in the washing liquid, the Rittinger formula is used, which according to the reference literature takes the value of the coefficient k = 5, corresponding to the spherical shape of the sludge particle (see Eliyashevsky I.V., Sidersky M.N., Orsulyak Y.M. Typical tasks and calculations in drilling.- M .: Nedra, 1982). The diameter of the slurry particles, d h = 0.001 m, is determined by the maximum size of the sand fractions carried out from the well. The density of the slurry particles is assumed to be equal to the weighted average density of rocks along the well section ρ h = 2300 kg / m 3 . The density of the wash liquid is equal to the actual density of the ammoniated solution of calcium nitrate filling the well ρ pzh = 1120 kg / m 3 . The value of V OS taking into account the above values is
Calculate the maximum lifting speed of the hydraulic monitor
The indicated speed can be achieved when the A-50U unit is in first gear at a reduced rotational speed of the drive diesel shaft (“low gas” mode - see Amirov A.D., Karapetov K.A., Lemberansky F.D., etc. The reference book on the current and capital repair of wells. - M.: Nedra, 1979). When the hydraulic monitor rises at a speed exceeding the calculated limit, the technical result will not be achieved due to the redistribution of velocities in the continuous stream to fill the wellbore with washing liquid below the slotted nozzle of the hydraulic monitor. The minimum allowable lifting speed of the hydraulic monitor in a specific example is 0.005 m / s and is due to the minimum drive power of the A-50U diesel engine.
При минимально допустимой величине угла наклона начального участка неразрывной струи промывочной жидкости β = 63° максимальная скорость подъема гидромонитора
Vп ≅ 0,081 м/с.With the minimum allowable angle of inclination of the initial portion of the continuous stream of washing liquid β = 63 °, the maximum lifting speed of the hydraulic monitor
V p ≅ 0.081 m / s.
При максимально допустимой величине угла наклона начального участка неразрывной струи тампонажного раствора 
Vп ≅ 0,078 м/с.With the maximum allowable angle of inclination of the initial portion of the continuous stream of cement slurry
V p ≅ 0.078 m / s.
На колонне бурильных труб спускают гидромонитор в скважину, заполненную аммонизированным раствором нитрата кальция (промывочной жидкостью). После этого колонну бурильных труб через ведущую трубу квадратного сечения 80 x 80 и вертлюг ВЭ-50 подвешивают на крюкоблоке талевой системы подъемного агрегата А-50У и обеспечивают допуск гидромонитора до наименьшей глубины нижней границы очищаемого интервала 884 м, где была получена посадка каверномера. Нагнетательные линии насосов двух цементировочных агрегатов ЦА-320М, оснащенных втулками диаметром 0,127 м, соединяют параллельно для закачки жидкости в колонну труб через рукав буровой оплеточный 38-25000 МРТУ 38-105537-73, вертлюг и ведущую трубу. Всасывающие линии цементировочных агрегатов параллельно соединяют с приемной емкостью, куда по желобу с устья возвращается промывочная жидкость после подъема по кольцевому пространству скважины. On the drill pipe string, a hydraulic monitor is lowered into a well filled with an ammoniated solution of calcium nitrate (flushing fluid). After that, the drill pipe string is suspended from the 80 x 80 square pipe and the VE-50 swivel on the hook block of the tackle system of the A-50U lifting unit and allow the hydraulic monitor to be allowed to the smallest depth of the lower boundary of the cleaned interval of 884 m, where the caliper landing was obtained. The injection lines of the pumps of two cementing units CA-320M, equipped with bushings with a diameter of 0.127 m, are connected in parallel to pump fluid into the pipe string through the braid drill sleeve 38-25000 MRTU 38-105537-73, swivel and lead pipe. The suction lines of the cementing units are connected in parallel with the receiving tank, where the flushing fluid returns through the trough from the mouth after rising through the annular space of the well.
Восстанавливают прямую замкнутую циркуляцию промывочной жидкости, непрерывно прокачивая ее по колонне бурильных труб с расходом Q0 = 17,4 •10-3 м3/с, и формируют неразрывную струю из всего потока промывочной жидкости от оси колонны труб между наружной поверхностью гидромонитора и стенкой скважины, что обеспечивается с помощью конструктивных особенностей гидромонитора, а именно замкнутой по периметру его поперечного сечения щелевой насадкой с δo= 0,004 м. Далее направляют начальный участок неразрывной при неподвижном гидромониторе под углом βср= 75° в сторону верхней границы очищаемого интервала относительно оси колонны бурильных труб, что обеспечивается наклоном образующих поверхностей щелевой насадки гидромонитора.The direct closed circulation of the flushing fluid is restored by continuously pumping it along the drill pipe string with a flow rate of Q 0 = 17.4 • 10 -3 m 3 / s, and a continuous stream is formed from the entire flushing fluid flow from the axis of the pipe string between the outer surface of the hydraulic monitor and the wall wells, which is ensured by the design features of the hydraulic monitor, namely, a slotted nozzle closed along the perimeter of its cross section with δ o = 0.004 m. Next, the initial section is sent inextricably with the stationary hydraulic monitor at an angle m β avg = 75 ° towards the upper boundary of the cleaned interval relative to the axis of the drill pipe string, which is ensured by the inclination of the forming surfaces of the slotted nozzle of the hydraulic monitor.
Одновременно начинают поднимать колонну бурильных труб с гидромонитором со скоростью Vп = 0,079 м/с при работе подъемного агрегата А-50У на первой передаче.At the same time, they begin to raise the string of drill pipes with a hydraulic monitor with a speed of V p = 0.079 m / s during the operation of the A-50U lifting unit in first gear.
При достижении гидромонитором верхней границы очищаемого интервала 875,9 м подъем колонны бурильных труб прекращают и при непрерывной подаче промывочной жидкости двумя цементировочными агрегатами с расходом Q0 = 17,4 • 10-3 м3/с вымывают загрязняющие продукты на поверхность прокачкой 14,2 м3 аммонизированного раствора нитрата кальция (соответствует объему скважины со спущенной колонной бурильных труб). При этом плотность выходящей из скважины промывочной жидкости увеличилась с 1120 кг/м3 до 1200 кг/м3, что свидетельствовало о размыве накопившегося глинистого осадка в каверне и выносе дезагрегированных твердых частиц на поверхность.When the hydraulic monitor reaches the upper limit of the cleaned interval of 875.9 m, the drill pipe string is stopped and, when the flushing fluid is continuously supplied by two cementing units with a flow rate of Q 0 = 17.4 • 10 -3 m 3 / s, the polluting products are washed to the surface by pumping 14.2 m 3 ammonia solution of calcium nitrate (corresponds to the volume of the well with a lowered drill pipe string). At the same time, the density of the flushing fluid leaving the well increased from 1120 kg / m 3 to 1200 kg / m 3 , which testified to the erosion of the accumulated clay sediment in the cavity and the removal of disaggregated solid particles to the surface.
Далее при непрерывной циркуляции промывочной жидкости гидромонитор на колонне бурильных труб спускают до глубины 884 м и внедряют его в шламовый осадок на 0,25 м до глубины 884,25 м. Повторяют вышеописанную технологическую операцию с указанными расчетными параметрами. Аналогичным образом процесс повторяют до достижения наибольшей глубины нижней границы очищаемого интервала 890,6 м при последовательном внедрении гидромонитора на глубину 0,25 м. Then, with continuous circulation of flushing fluid, the hydraulic monitor on the drill pipe string is lowered to a depth of 884 m and introduced into the sludge by 0.25 m to a depth of 884.25 m. The above process is repeated with the specified design parameters. Similarly, the process is repeated until the greatest depth of the lower boundary of the cleaned interval of 890.6 m is reached with the successive introduction of a hydraulic monitor to a depth of 0.25 m.
Качество очистки ствола скважины было подтверждено контрольным спуском-подъемом бурильной колонны в интервале 879,5 - 890,6 м, который прошел без посадок и затяжек инструмента. При проведении последующей кавернометрии (после подъема бурильной колонны с гидромонитором) прибор зафиксировал каверну диаметром 0,5 м, профиль которой практически полностью совпадал с исходным. Указанные факты свидетельствуют о качественной технологии очистки ствола скважины. После производства перечисленных работ скважину оборудуют фильтром и вводят в эксплуатацию. The quality of the wellbore cleaning was confirmed by the control run-up of the drill string in the range of 879.5 - 890.6 m, which passed without tool landings and tightenings. During subsequent cavernometry (after lifting the drill string with a hydraulic monitor), the device recorded a cavern with a diameter of 0.5 m, the profile of which almost completely coincided with the original. These facts indicate high-quality technology for cleaning the wellbore. After the above works are completed, the well is equipped with a filter and put into operation.
Claims (1)
где А - коэффициент, характеризующий расширение неразрывной струи промывочной жидкости по ее течению;
D - диаметр ствола скважины, м;
do - наружный диаметр щелевой насадки гидромонитора, м;
Q - расход промывочной жидкости, м3/с;
Vкр - критическая скорость неразрывной струи промывочной жидкости при контакте со стенкой скважины, м/с;
Vo - начальная скорость истечения неразрывной струи промывочной жидкости при выходе из щелевой насадки гидромонитора, м/с;
β - величина угла наклона начального участка неразрывной струи промывочной жидкости к оси колонны труб, град.,
а подъем гидромонитора на колонне труб осуществляют со скоростью, рассчитываемой с учетом неравенства
где Vп - скорость подъема гидромонитора на колонне труб, м/с;
Voc - скорость осаждения шламовой частицы в промывочной жидкости, м/с.A method for cleaning a wellbore, including lowering a hydraulic monitor on a pipe string into a well filled with flushing fluid to the lower boundary of the cleaned interval, continuously pumping the washing fluid along the pipe string through the hydraulic monitor with the formation of a hydraulic screen directed to the upper boundary of the cleaned interval, and then through the annular space with the simultaneous lifting of the hydraulic monitor on the pipe string to the upper boundary of the cleaned interval and the subsequent washing out of polluting products to the surface, cast characterized in that a hydraulic screen is formed in the form of an indissoluble jet from the entire flow of pumped liquid in the direction from the axis of the pipe string between the outer surface of the hydraulic monitor and the wall of the well, and the initial portion of the continuous stream of pumped liquid from the hydraulic monitor is directed at an angle toward the upper boundary of the cleaned interval relative to the axis pipe columns whose value is determined by the inequality
where A is a coefficient characterizing the expansion of an inextricable stream of washing liquid along its flow;
D is the diameter of the wellbore, m;
d o - the outer diameter of the slotted nozzle of the hydraulic monitor, m;
Q - flow rate of flushing fluid, m 3 / s;
V cr - the critical speed of an indissoluble jet of flushing fluid in contact with the wall of the well, m / s;
V o - the initial flow rate of an inextricable stream of washing liquid when exiting the slotted nozzle of the hydraulic monitor, m / s;
β is the angle of inclination of the initial portion of the inextricable stream of washing liquid to the axis of the pipe string, deg.,
and the rise of the hydraulic monitor on the pipe string is carried out at a speed calculated taking into account the inequality
where V p - the lifting speed of the hydraulic monitor on the pipe string, m / s;
V oc is the sedimentation rate of the slurry particles in the washing liquid, m / s
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99118282/03A RU2168000C2 (en) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | Method of wellbore cleaning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99118282/03A RU2168000C2 (en) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | Method of wellbore cleaning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2168000C2 true RU2168000C2 (en) | 2001-05-27 |
| RU99118282A RU99118282A (en) | 2001-06-10 |
Family
ID=20224209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99118282/03A RU2168000C2 (en) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | Method of wellbore cleaning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2168000C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471958C1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Jet cleaning device for well shaft |
-
1999
- 1999-08-24 RU RU99118282/03A patent/RU2168000C2/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471958C1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Jet cleaning device for well shaft |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3645331A (en) | Method for sealing nozzles in a drill bit | |
| US5653298A (en) | Vortex method | |
| CN200940456Y (en) | Spiral flow sand washing device for horizontal well | |
| CN103061712B (en) | A kind of eddy flow acid washing method removed Oil/gas Well near wellbore zone and pollute | |
| GB2429723A (en) | Impeller for cleaning wellbores | |
| CN106285606B (en) | A kind of double cluster hydraulic jetting fracturing tubing strings of rotatable nozzle-type and fracturing process | |
| CN112204222A (en) | Well bore drill bit nozzle | |
| CN108104749A (en) | Sandstone geothermal well gas lift reverse circulation sand-flushing Processes and apparatus | |
| RU2359114C2 (en) | Method and facility for simultaneous selective treatment of perforation channels and treatment of bottomhole of conditionally endless thickness layer | |
| RU2312972C2 (en) | Method and device for fluid-containing reservoir isolation | |
| RU2168000C2 (en) | Method of wellbore cleaning | |
| RU2527433C1 (en) | Method for borehole bottom flushing | |
| RU2717167C1 (en) | Well bottomhole washing method | |
| RU2168603C2 (en) | Method of wellbore cleaning | |
| RU2529067C1 (en) | Device for well bottom flushing | |
| RU2170334C2 (en) | Method of installation of cement bridge | |
| CN212535628U (en) | Erosion-resistant hydraulic fracturing jet device | |
| RU2010944C1 (en) | Method of recovering lost circulation in oil-and-gas production well and device to exercise it | |
| RU2168609C2 (en) | Method of installation of cement bridging plug | |
| RU2189432C2 (en) | Device for treatment of well walls | |
| RU2042796C1 (en) | Device for well hydraulic perforation | |
| RU2213859C2 (en) | Device for stimulation and cleaning of bottomhole formation zone | |
| RU2121568C1 (en) | Method of treating bottom-hole formation zone and device for its embodiment | |
| RU2078212C1 (en) | Method of salt hydraulic borehole mining and device for its embodiment | |
| CN218780333U (en) | Jet filling equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20061026 |