RU2386775C1

RU2386775C1 - Method of conduction, fixation and development of multidirectional well

Info

Publication number: RU2386775C1
Application number: RU2008151308/03A
Authority: RU
Inventors: Раис Салихович Хисамов (RU); Раис Салихович Хисамов; Фарит Фоатович Ахмадишин (RU); Фарит Фоатович Ахмадишин; Константин Викторович Мелинг (RU); Константин Викторович Мелинг; Алмаз Адгамович Мухаметшин (RU); Алмаз Адгамович Мухаметшин; Азат Леонардович Насыров (RU); Азат Леонардович Насыров; Сергей Леонидович Багнюк (RU); Сергей Леонидович Багнюк; Рустам Хисамович Илалов (RU); Рустам Хисамович Илалов; Виталий Константинович Мелинг (RU); Виталий Константинович Мелинг
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2010-04-20

Abstract

FIELD: oil-and-gas production.

SUBSTANCE: method includes conduction of main bore - its drilling, fixation of it by pipes, drilling of additional bores with its following fixation by tails with usage of detachable deflectors for sealing of main and additional bores and well development. According to the invention, main shaft is at first drilled up to top of producing formation with set of zenith angle and it is fixed. Then it is deepened it in thickness of producing stratum with fixation by expanded pipes and its development is implemented. Then from main bore it is implemented contiguous drilling, fixation and development of additional bores from bottom to top in the range of the same producing stratum. Additionally for insulation of drilled beforehand and developed bores from following additional bores detachable deflector, is re-installed in main bore in the drilling process, fixation and development from the bottom to the top, and fixation of additional bores by tails is implemented without its inlet into main bore.

EFFECT: increasing of extractive properties of well ensured by increasing of opening surface of stratum, extension of well drainage area and keeping of collecting properties of stratum.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства скважин, а именно к способам проведения, крепления и освоения многозабойных нефтяных скважин.The invention relates to the field of well construction, and in particular to methods for carrying out, securing and developing multilateral wells.

Известен способ проводки и крепления наклонно направленной скважины с вскрытием продуктивного пласта горизонтальным участком ствола (патент RU №2089714, C1 E21B 7/04, БИ №25 от 10.09.1997 г.), включающий проводку и крепление верхней части основного ствола обсадными трубами технической колонны выше продуктивного горизонта, осуществление дальнейшей проводки ствола с набором зенитного угла и его стабилизации до выхода на горизонтальный участок скважины с входом в продуктивный пласт, дальнейшее крепление ствола обсадными трубами эксплуатационной колонны, с вводом ее в продуктивный пласт на горизонтальном участке скважины, после чего проводку горизонтального участка скважины осуществляют долотом диаметром, меньшим диаметра основного ствола, открытым забоем до проектной величины.A known method of wiring and fastening a directional well with opening the reservoir in a horizontal section of the trunk (patent RU No. 2089714, C1 E21B 7/04, BI No. 25 of 09/10/1997), including wiring and fastening the upper part of the main shaft with casing pipes of a technical string above the productive horizon, further drilling of the wellbore with a set of zenith angle and its stabilization until reaching the horizontal section of the well with the entrance to the productive formation, further mounting of the wellbore with casing pipes We enter it into the reservoir at the horizontal section of the well, after which the horizontal section of the well is drilled with a bit with a diameter smaller than the diameter of the main well, with an open bottom to the design value.

Недостатком известного способа является уменьшение площади фильтрации пластового флюида, при проводке горизонтального участка скважины долотом меньшего диаметра. Горизонтальный участок не обсажен металлическими трубами, вследствие этого в слабосцементированных горных породах могут произойти обвалы.The disadvantage of this method is to reduce the area of filtration of the reservoir fluid, when posting a horizontal section of the well with a smaller diameter bit. The horizontal section is not cased with metal pipes, as a result of this, collapses can occur in weakly cemented rocks.

Известен другой способ бурения дополнительного ствола из эксплуатационной колонны скважины (патент RU №2172384, С2 E21B 7/06, БИ №23 от 20.08.2001 г.), включающий бурение дополнительного ствола из эксплуатационной колонны скважины до кровли продуктивного пласта с использованием отклонителя, закачивание изоляционного материала в скважину, крепление пробуренной части дополнительного ствола экспандируемыми профильными трубами, вскрытие продуктивного пласта при поддержании на забое давления, равновесного с внутрипластовым или депрессивного по отношению к нему.There is another method for drilling an additional wellbore from a production casing of a well (patent RU No. 2172384, C2 E21B 7/06, BI No. 23 of 08/20/2001), including drilling an additional wellbore from a production casing of a well to the top of a producing formation using a deflector, pumping insulating material into the well, attaching the drilled part of the additional wellbore with expandable profile pipes, opening the reservoir while maintaining pressure at the bottom, which is equilibrium with the in-situ or depressive ratio NIJ him.

Известный способ, относящийся к технологии бурения дополнительных стволов из эксплуатационных скважин, эффективен для бурения боковых стволов в малодебитных, обводнившихся и бездействующих скважинах. Однако для строительства новых скважин известный способ не эффективен, в виду того что в основной ствол для зарезки дополнительного ствола устанавливается отклонитель несъемной конструкции, в результате чего ликвидируется основной ствол и уменьшается добывная возможность скважины.The known method related to the technology of drilling additional shafts from production wells, is effective for drilling sidetracks in low-yield, waterlogged and inactive wells. However, for the construction of new wells, the known method is not effective, since a fixed deflector is installed in the main trunk for kicking the additional well, as a result of which the main well is eliminated and the production capacity of the well is reduced.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является способ проведения и крепления многозабойной скважины (патент RU №2074944, C1 E21B 7/04, БИ №7 от 10.03.1997 г.), заключающийся в бурении основного ствола до последнего по глубине разветвления, креплении основного ствола трубами, бурении дополнительных стволов с последующим их креплением хвостовиками из основного ствола.The closest technical solution, taken as a prototype, is a method for holding and fixing a multilateral well (patent RU No. 2074944, C1 E21B 7/04, BI No. 7 of 03/10/1997), which consists in drilling the main trunk to the last branching depth, fixing the main trunk with pipes, drilling additional trunks with their subsequent fastening with shanks from the main trunk.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- исключение основного ствола скважины из процесса отбора флюида непосредственно из какого-либо пласта и, как следствие, снижение добывных возможностей скважины;- the exclusion of the main wellbore from the process of fluid selection directly from any reservoir and, as a result, the reduction of production capabilities of the well;

- сложность при бурении дополнительных стволов, так как необходимы дополнительные устройства для изоляции каждого из пробуренных и закрепленных стволов и дополнительные спуско-подъемные операции для их установки при бурении и креплении очередного дополнительного ствола;- the difficulty in drilling additional shafts, as additional devices are required to isolate each of the drilled and fixed shafts and additional tripping and installation operations for their installation during drilling and fastening of the next additional trunk;

- сложность при освоении дополнительных стволов, в связи с тем что необходимы дополнительные приспособления и устройства для попадания в каждый отдельный ствол и дополнительные спуско-подъемные операции для их установки, в процессе освоения многозабойной скважины;- difficulty in the development of additional wells, due to the fact that additional devices and devices are required for getting into each individual barrel and additional tripping and lifting operations for their installation, in the process of developing a multilateral well;

- при появлении водопритока в одном из дополнительных стволов требуются дополнительные гидродинамические исследования каждого ствола;- when a water inflow occurs in one of the additional shafts, additional hydrodynamic studies of each trunk are required;

- необходимы дополнительные спуско-подъемные операции для разбуривания верхних легкосплавных бурильных труб, входящих в эксплуатационную колонну, при креплении дополнительных стволов.- additional tripping operations are required to drill the upper alloy drill pipes included in the production string when attaching additional shafts.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение добывных возможностей скважины связанных с тем, что основной ствол проводится в толще продуктивного пласта и участвует в отборе флюида, при этом сохраняются коллекторские свойства пласта, за счет исключения операции цементирования основного ствола в толще продуктивного пласта, упрощение технологии бурения, крепления и освоения многозабойной скважины за счет того, что съемный герметизирующий отклонитель позволяет изолировать каждый бурящийся ствол от ранее пробуренных, закрепленных и освоенных стволов, и осуществление контроля за состоянием каждого отдельного ствола в процессе его бурения, крепления и освоения за счет того, что каждый ствол последовательно бурится, крепится и осваивается, после чего строится следующий ствол, а также исключение спуско-подъемных операций для разбуривания труб в эксплуатационной колонне после крепления дополнительных стволов хвостовиками, в связи с тем что хвостовики крепятся без входа в эксплуатационную колонну основного ствола, и, как следствие, значительное снижение временных, трудовых и материальных затрат.The technical task of the invention is to increase the production capabilities of the well associated with the fact that the main well is held in the thickness of the reservoir and participates in the selection of fluid, while maintaining reservoir properties of the reservoir, by eliminating the cementing of the main well in the thickness of the reservoir, simplifying drilling technology, fastening and development of a multilateral well due to the fact that a removable sealing deflector allows you to isolate each well being drilled from previously drilled x, fixed and mastered shafts, and monitoring the state of each individual trunk in the process of drilling, fastening and mastering due to the fact that each well is drilled, fastened and mastered in succession, after which the next well is built, as well as the elimination of hoisting operations for drilling pipes in the production casing after attaching additional shafts with shanks, since the shanks are attached without entering the production casing of the main shaft, and, as a result, significantly reduced time, labor and material costs.

Решение поставленной задачи достигается способом проведения, крепления и освоения многозабойной скважины, включающим проведение основного ствола - бурение, крепление его трубами, бурение дополнительных стволов с последующим их креплением хвостовиками с использованием съемного отклонителя для герметизации основного и дополнительных стволов и освоение скважины.The solution to this problem is achieved by the method of conducting, fixing and developing a multilateral well, including conducting the main well - drilling, fastening it with pipes, drilling additional trunks with their subsequent fastening with shanks using a removable deflector to seal the main and additional wells and developing the well.

Новым является то, что основной ствол сначала бурят до кровли продуктивного пласта с набором зенитного угла и крепят его, потом углубляют его в толще продуктивного пласта с креплением экспандируемыми трубами и производят его освоение, затем из основного ствола проводят последовательное бурение, крепление и освоение дополнительных стволов от забоя к кровле в пределах этого же продуктивного пласта, при этом для изоляции ранее пробуренных и освоенных стволов от следующих дополнительных стволов съемный отклонитель переустанавливают в основном стволе в процессе их бурения, крепления и освоения от забоя к кровле, а крепление дополнительных стволов хвостовиками осуществляют без их входа в основной ствол.What is new is that the main trunk is first drilled to the top of the reservoir with a set of zenith angle and fastened, then deepened into the thickness of the reservoir with fastening by expandable pipes and mastered, then sequential drilling, fixing and development of additional trunks are carried out from the main trunk from the bottom to the roof within the same reservoir, while to isolate previously drilled and mastered shafts from the following additional shafts, the removable deflector is reinstalled in the main ovnoy trunk in the process of drilling, fastening and development from the bottom to the roof, and the additional shafts are attached with shanks without their entry into the main trunk.

На фиг.1 - показано освоение через фильтр основного ствола, пробуренного в толще продуктивного пласта и закрепленного экспандируемыми трубами.Figure 1 - shows the development through the filter of the main shaft drilled in the thickness of the reservoir and secured by expandable pipes.

На фиг.2 показано освоение через фильтр первого дополнительного ствола, пробуренного с клина-отклонителя и закрепленного хвостовиком.Figure 2 shows the development through the filter of the first additional barrel drilled from the wedge-deflector and secured with a shank.

На фиг.3 - показано освоение через фильтр второго дополнительного ствола, пробуренного с клина-отклонителя и закрепленного хвостовиком.Figure 3 - shows the development through the filter of the second additional shaft drilled from the wedge-deflector and secured by a shank.

На фиг.4 показана многозабойная скважина в плане и схема ее работы.Figure 4 shows a multilateral well in terms of and a diagram of its operation.

Способ выполняют в следующей последовательности.The method is performed in the following sequence.

Осуществляют бурение основного ствола 1 (фиг.1) до кровли 2^/ продуктивного пласта 2 с набором зенитного угла. Обсаживают основной ствол скважины 1 металлическими обсадными трубами 3, а затем производят крепление их заливкой цементным раствором 4 известным способом (например, прямым цементированием). После этого продолжают бурение основного ствола 5 в толще продуктивного пласта 2 диаметром, обеспечивающим прохождение бурильного инструмента через обсадные трубы 3 эксплуатационной колонны, до проектной глубины. Затем спускают хвостовик, скомпонованный из экспандируемых труб 6. Производят расширение экспандируемых труб 6 любым известным способом (например, развальцовкой или дорнированием). Производят перфорацию в нижней части экспандируемых труб 6 любым известным способом (например, с помощью кумулятивного перфоратора ПК-103). При этом образуются перфорационные каналы - фильтр 7. Далее осуществляют освоение основного ствола 5.Carry out the drilling of the main trunk 1 (figure 1) to the roof 2 ^/ reservoir 2 with a set of zenith angle. The main wellbore 1 is cased with metal casing 3, and then fastened by pouring it with cement mortar 4 in a known manner (for example, direct cementing). After that, the main shaft 5 is continued to be drilled in the thickness of the reservoir 2 with a diameter that ensures the passage of the drilling tool through the casing 3 of the production string to the design depth. Then, a shank composed of expanded pipes 6 is lowered. The expanded pipes 6 are expanded by any known method (for example, by flaring or turning). Perforation is carried out in the lower part of the expanded pipes 6 by any known method (for example, using a cumulative perforator PK-103). In this case, perforation channels are formed - filter 7. Next, the main barrel 5 is mastered.

Для проведения первого дополнительного ствола 8 (фиг.2) в основном стволе 5 на проектной глубине выше зоны перфорации основного ствола 5 устанавливают съемный герметизирующий отклонитель 9 (например, гидравлический отклонитель, см. Патент РФ №2311522) и вырезают окно в экспандируемых трубах 6. Далее осуществляют проводку первого дополнительного ствола 8 до проектной глубины, а затем обсаживают и крепят ствол 8 с помощью хвостовика 10 с пакерами 11 (например, профильного перекрывателя, см. А.С. СССР №1367586 «Соединение профильных труб перекрывателей скважин», цементируемого хвостовика и т.д. с установкой на них пакеров, например пакера заколонного П3-216 см. Патент РФ №2143053), с целью исключения заколонных перетоков. Производят перфорацию хвостовика 10. При этом образуются перфорационные каналы - фильтр 7. Далее осуществляют освоение дополнительного ствола 8. Съемный герметизирующий отклонитель 9 изолирует основной ствол 5 от воздействия промывочной жидкости, выбуренной породы и воздействия гидравлического давления, возникающего в процессе бурения, крепления и освоения дополнительного ствола 8.To conduct the first additional barrel 8 (figure 2) in the main barrel 5 at a design depth above the perforation zone of the main barrel 5, a removable sealing deflector 9 is installed (for example, a hydraulic deflector, see RF Patent No. 2311522) and a window is cut out in the expanded pipes 6. Next, the first additional trunk 8 is wired to the design depth, and then the trunk 8 is cased and fixed using a shank 10 with packers 11 (for example, a profile overlap, see AS USSR No. 1367586 “Connection of profile pipes of overlaps with wells, cemented liner, etc. with the installation of packers on them, for example, annular packer P3-216 see RF Patent No. 2143053), with the aim of eliminating annular flows. Perforation of the liner 10 is performed. At the same time, perforation channels are formed - filter 7. Next, the development of the additional barrel 8 is carried out. Removable sealing deflector 9 isolates the main barrel 5 from the effects of flushing fluid, drill cuttings and the influence of hydraulic pressure that occurs during drilling, fixing and development of additional trunk 8.

Для проведения второго дополнительного ствола 12 (фиг.3) съемный герметизирующий отклонитель 9 переустанавливают в основном стволе 5 в сторону кровли 2^/ продуктивного пласта 2. В экспандируемых трубах 6 проводят вырезание окна, а затем осуществляют проводку второго дополнительного ствола 12 до проектной глубины. Далее обсаживают и крепят ствол 12 с помощью хвостовика 13 с пакерами 11, аналогично креплению первого дополнительного ствола 8, а затем производят перфорацию хвостовика 13. При этом образуются перфорационные каналы - фильтр 7. Далее осуществляют освоение дополнительного ствола 12. Съемный герметизирующий отклонитель 9 изолирует основной ствол 5 и дополнительный ствол 8 от воздействия промывочной жидкости, выбуренной породы и воздействия гидравлического давления, возникающего в процессе бурения, крепления и освоения дополнительного ствола 12.To carry out the second additional barrel 12 (Fig. 3), the removable sealing deflector 9 is reinstalled in the main shaft 5 towards the roof 2 ^/ reservoir 2. In the expanded pipes 6, the window is cut and then the second additional barrel 12 is wired to the design depth. Next, the barrel 12 is cased and fastened with a shank 13 with packers 11, similarly to the fastening of the first additional barrel 8, and then the shank 13 is perforated. Perforation channels are formed - filter 7. Next, the additional barrel 12 is mastered. A removable sealing deflector 9 isolates the main the barrel 5 and the additional barrel 8 from the effects of flushing fluid, cuttings and the effects of hydraulic pressure that occurs during drilling, fastening and development of the additional barrel 12.

Проведение, крепление и освоение остальных (фиг.4) дополнительных стволов, в любых направлениях, осуществляют аналогично проводке, креплению и освоению первого 8 и второго 12 дополнительных стволов, переустанавливая в основном стволе 5 съемный герметизирующий отклонитель 9, в сторону кровли 2^/ продуктивного пласта 2.Carrying out, securing and mastering the remaining (Fig. 4) additional trunks, in any direction, is carried out similarly to wiring, securing and mastering the first 8 and second 12 additional trunks, reinstalling in the main barrel 5 a removable sealing deflector 9, towards the roof 2 ^/ reservoir 2.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение добывных возможностей скважины за счет увеличения поверхности вскрытия пласта и расширения зоны дренирования в связи с тем, что основной ствол участвует в отборе флюида, сохранение коллекторских свойств пласта благодаря тому, что исключаются операции цементирования основного ствола скважины в толще продуктивного пласта, упрощение технологии бурения, крепления и освоения многозабойной скважины за счет того, что съемный герметизирующий отклонитель позволяет изолировать пробуренные, закрепленные и освоенные стволы от следующего бурящегося ствола и исключаются операции по установке и снятию различных пробок и пакеров для изолирования ранее пробуренных стволов. Также данный способ обеспечивает осуществление контроля за состоянием каждого отдельного ствола в процессе его бурения, крепления и освоения за счет того, что каждый ствол последовательно бурится, крепится и осваивается, после чего строится следующий ствол. Кроме того, предлагаемый способ позволяет исключить операции по разбуриванию легкосплавных труб в основном стволе после крепления дополнительных стволов хвостовиками, в связи с тем что хвостовики крепятся без входа в основной ствол. И, как следствие, предлагаемое техническое решение позволяет значительно снизить временные, трудовые и материальные затраты на проведение, крепление и освоение многозабойной скважины.The proposed method provides an increase in the production capabilities of the well by increasing the surface of the opening of the formation and expanding the drainage zone due to the fact that the main trunk is involved in the selection of fluid, preserving the reservoir properties of the formation due to the fact that cementing operations of the main wellbore in the thickness of the reservoir are eliminated, simplification technology for drilling, fastening and development of a multilateral well due to the fact that a removable sealing deflector allows you to isolate drilled the drilled and mastered trunks from the next drilling well, and the installation and removal of various plugs and packers to isolate previously drilled trunks are excluded. Also, this method provides the monitoring of the state of each individual wellbore during its drilling, fastening and development due to the fact that each wellbore is drilled sequentially, fastened and mastered, after which the next wellbore is built. In addition, the proposed method allows to exclude operations for drilling alloy pipes in the main trunk after attaching additional trunks with shanks, due to the fact that the shanks are attached without entering the main trunk. And, as a result, the proposed technical solution can significantly reduce the time, labor and material costs of conducting, fixing and developing a multilateral well.

Claims

The method of holding, securing and developing a multilateral well, including conducting the main well — drilling it, fastening it with pipes, drilling additional shafts followed by their attachment with shanks using a removable deflector to seal the main and additional well shafts and developing the well, characterized in that the main well is first they drill to the roof of the reservoir with a set of zenith angle and fix it, then deepen it into the thickness of the reservoir with fastening by expandable pipes and they carry out its development, then sequential drilling, fastening and development of additional trunks from the bottom to the roof within the same productive formation is carried out from the main trunk, while for the isolation of previously drilled and mastered trunks from the following additional trunks, the removable deflector is reinstalled in the main trunk during their drilling, fastening and development from the bottom to the roof, and additional shafts are attached with shanks without entering the main trunk.