RU2467155C1 - Method of isolating unstable and sloughable rocks in construction of inclined and horizontal wells - Google Patents
Method of isolating unstable and sloughable rocks in construction of inclined and horizontal wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2467155C1 RU2467155C1 RU2011117808/03A RU2011117808A RU2467155C1 RU 2467155 C1 RU2467155 C1 RU 2467155C1 RU 2011117808/03 A RU2011117808/03 A RU 2011117808/03A RU 2011117808 A RU2011117808 A RU 2011117808A RU 2467155 C1 RU2467155 C1 RU 2467155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flushing
- solution
- rocks
- well
- construction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве наклонно-направленных и горизонтальных скважин.The invention relates to the oil industry and may find application in the construction of directional and horizontal wells.
В процессе строительства наклонно-направленных и горизонтальных скважин, при котором траектория ствола скважины в интервале прохождения неустойчивых и склонных к осыпанию пород верхних горизонтов имеет наибольший угол отклонения, происходит осыпание пород в стволе скважины. Это в свою очередь провоцирует возникновение аварийных ситуаций и, как следствие, дополнительное увеличение объема работ и стоимости строительства скважины. Как показывает опыт ранее построенных на Ромашкинском месторождении подобных скважин, изоляцию каверн и предотвращение осыпания пород в зонах залегания неустойчивых пород удается достичь после многократных изоляционных работ. Дополнительные работы приводят к осложнению скважины, значительному увеличению затрат материалов, техники и сроков строительства скважины, что влечет за собой значительное увеличение ее стоимости.During the construction of directional and horizontal wells, in which the trajectory of the wellbore in the interval of passage of unstable and inclined to shedding rocks of the upper horizons has the largest deviation angle, shedding of rocks in the wellbore occurs. This, in turn, provokes emergencies and, as a result, an additional increase in the volume of work and the cost of well construction. As the experience of similar wells previously built at the Romashkinskoye field shows, the isolation of caverns and the prevention of shedding of rocks in areas of unstable rock occurrence can be achieved after repeated isolation work. Additional work leads to a complication of the well, a significant increase in the cost of materials, equipment and construction time of the well, which entails a significant increase in its cost.
Известен способ изоляции поглощающих пластов (патент РФ №2014433, МПК Е21В 13/13, опубликовано 15.06.1994 г.) путем закачки в пласт тампонажного раствора с устья скважины через свободный конец бурильных труб с поддержанием постоянного давления на пласт, причем с целью повышения эффективности и надежности изоляции перед закачкой тампонажного раствора осуществляют замену промывочной жидкости на рабочую, а закачку тампонажного раствора в поглощающий пласт осуществляют созданием давления на последний выше давления поглощения. Затем производят подъем бурильных труб на высоту выше уровня тампонажного раствора и увеличение гидростатического давления в стволе скважины осуществляют заменой рабочей жидкости на промывочную с большей плотностью.A known method of isolation of absorbing formations (RF patent No. 20144433, IPC ЕВВ 13/13, published on June 15, 1994) by pumping cement slurry into the formation from the wellhead through the free end of drill pipes while maintaining constant pressure on the formation, and in order to increase efficiency and the reliability of the insulation before injecting the grouting fluid, the washing fluid is replaced with a working fluid, and the grouting grouting is injected into the absorbing layer by creating a pressure on the latter above the absorption pressure. Then the drill pipes are raised to a height above the level of the cement slurry and the hydrostatic pressure in the wellbore is increased by replacing the working fluid with a flushing fluid with a higher density.
Но данный способ не решает задачу изоляции неустойчивых и склонных к осыпанию пород, так как применим лишь для изоляции поглощающих пластов, причем создание давления на пласт тампонирующим материалом при осыпающихся породах может привести к интенсивному обваливанию пород.But this method does not solve the problem of isolating unstable and prone to shedding rocks, as it is applicable only to isolate absorbing formations, and creating pressure on the formation with plugging material during crumbling rocks can lead to intensive collapse of the rocks.
Известен способ проходки неустойчивых пород при бурении скважин (патент РФ №2344263, МПК Е21В 7/00, опубликован 20.01.2009 г.), включающий укрепление стенок скважины в указанном интервале профильными перекрывателями, причем углубление интервала с неустойчивыми породами и укрепление стенок скважины производят последовательными участками, а установку профильных перекрывателей производят с перекрытием внахлест с последовательным уменьшением внутреннего диаметра устанавливаемых профильных перекрывателей в рабочем положении при углублении с расширением ствола скважины на первом участке интервала пласта или встык при последовательном углублении с расширением всех участков ствола скважины.A known method of sinking unstable rocks while drilling wells (RF patent No. 2344263, IPC ЕВВ 7/00, published on January 20, 2009), which includes reinforcing the walls of the well in the indicated interval with profile shutoffs, wherein the interval with unstable rocks is deepened and the walls of the well are strengthened in series sections, and the installation of profile overlaps is performed with overlapping overlapping with a consistent decrease in the internal diameter of the installed profile overlaps in the working position when deepening with Irene borehole in the first region of the formation interval or butt sequential extension of the recess portions of the wellbore.
Данный способ эффективен, но трудоемок, требует больших затрат времени на проведение работ и имеет высокую стоимость, в частности, материалов (труб).This method is effective, but time-consuming, requires a lot of time for work and has a high cost, in particular, materials (pipes).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ, изложенный в РД 153-39.0-590-08 (разработан институтом «ТатНИПИнефть» ОАО «Татнефть», 2008 г., стр.65-66). Сущность способа заключается в последовательной установке цементных мостов от подошвы поглощающего пласта до кровли его, в результате чего происходит искусственное упрочнение пород, слагающих зону поглощения и имеющих низкую прочность.Closest to the proposed invention is the method described in RD 153-39.0-590-08 (developed by the TatNIPIneft Institute of OAO Tatneft, 2008, pp. 65-66). The essence of the method consists in the sequential installation of cement bridges from the bottom of the absorbing layer to its roof, as a result of which there is artificial hardening of the rocks that make up the absorption zone and have low strength.
Но известный способ не эффективен в случае, когда в зоне неустойчивых пород скважина имеет зенитный угол, равный 30 и более градусов, либо является горизонтальной. Недостатками данного способа применительно к строительству наклонно-направленных и горизонтальных скважин являются:But the known method is not effective in the case when in the zone of unstable rocks the well has a zenith angle of 30 degrees or more, or is horizontal. The disadvantages of this method in relation to the construction of directional and horizontal wells are:
1. Некачественная промывка скважины, обусловленная возникающей разностью давлений в стволе скважины и в затрубном пространстве, вызывающая забивание каверн пласта шламом, что препятствует попаданию в них тампонажного раствора и укреплению неустойчивых пород пласта.1. Poor flushing of the well, due to the resulting pressure difference in the wellbore and in the annulus, causing clogging of the caverns of the formation with sludge, which prevents the entry of grouting fluid into them and strengthening of unstable rocks of the formation.
2. Неполное замещение тампонажным раствором промывочной жидкости в кавернах неустойчивых пород вследствие возникающего турбулентного течения тампонажного раствора в затрубном пространстве в результате ускоренного продавливания тампонажного раствора технологической жидкостью.2. Incomplete grouting of grouting fluid in caverns of unstable rocks due to turbulent flow of grouting fluid in the annulus as a result of accelerated grouting of the grouting fluid with the process fluid.
3. Ухудшение прочностных характеристик образующегося цементного камня вследствие разбавления и облегчения тампонажного раствора при вызове интенсивного притока жидкости из пласта в скважину, обусловленного расхаживанием квадратной штанги на ее длину (амплитуда 14-16 м). В предложенном изобретении решается задача изоляции неустойчивых пород при бурении в них наклонно-направленных и горизонтальных скважин путем наиболее полного очищения каверн от шлама и заполнения их тампонажным раствором.3. The deterioration of the strength characteristics of the resulting cement stone due to dilution and facilitation of cement slurry when causing an intensive flow of fluid from the reservoir into the well, due to the pacing of a square rod to its length (amplitude 14-16 m). The proposed invention solves the problem of isolating unstable rocks while drilling directional and horizontal wells in them by the most complete cleaning of cavities from sludge and filling them with grouting mortar.
Решение задачи достигается тем, что в способе изоляции неустойчивых пород при строительстве наклонных и горизонтальных скважин, включающем промывку скважины, закачку тампонажного раствора, продавливание тампонажного раствора, расхаживание квадратной штанги, согласно изобретению промывку скважины промывочной жидкостью приостанавливают, производят закачку глинистого раствора, делают выдержку для выравнивания давления в скважине и оседания оставшихся частиц шлама, а затем возобновляют промывку. При закачке тампонажного раствора до момента выхода его из бурильных труб в затрубье производят вращение колонны бурильных труб. С целью обеспечения ламинарного режима течения цементного раствора в затрубном пространстве, продавливание тампонажного раствора ведут на низких скоростях, а расхаживание квадратной штанги производится с амплитудой 1-3 метра.The solution to the problem is achieved by the fact that in the method of isolating unstable rocks during the construction of deviated and horizontal wells, including flushing the well, injecting grouting cement, pushing grouting mortar, pacing a square rod, according to the invention, flushing the well with washing fluid is stopped, the clay solution is being pumped, exposure is made for equalization of pressure in the well and sedimentation of the remaining particles of sludge, and then resume flushing. When injecting cement slurry until it leaves the drill pipe in the annulus, the drill pipe string is rotated. In order to ensure the laminar flow regime of the cement mortar in the annulus, the cement slurry is pressed at low speeds, and the square rod is paced with an amplitude of 1-3 meters.
Признаками изобретения являются:The features of the invention are:
1. Промывка скважины промывочной жидкостью, чередуемая с закачкой глинистого раствора и выдержкой на 3-5 минут для выравнивания давления в стволе скважины.1. Flushing the well with flushing fluid, alternating with the injection of mud and holding for 3-5 minutes to equalize the pressure in the wellbore.
2. Закачка в скважину тампонажного раствора.2. Injection of cement slurry into the well.
3. Вращение колонны бурильных труб.3. Rotation of the drill pipe string.
4. Продавливание тампонажного раствора на низких скоростях во избежание возникновения турбулентного и создания ламинарного режима течения тампонажного раствора в затрубном пространстве.4. Punching cement slurry at low speeds to avoid the emergence of turbulent and the creation of a laminar flow regime of cement slurry in the annulus.
5. Расхаживание квадратной штанги с амплитудой 1-3 метра.5. Walking a square rod with an amplitude of 1-3 meters.
Признак 2 является общим с прототипом, признаки 1, 4 и 5 существенно отличаются от прототипа, а признак 3 является новым.Sign 2 is common with the prototype, signs 1, 4 and 5 are significantly different from the prototype, and sign 3 is new.
Способ осуществляют следующим образом. Открытый конец бурильных труб (ОКБТ) устанавливают на 25-30 м ниже подошвы зоны осыпания пород. Цементировочный агрегат обвязывают жесткой линией с напорным трубопроводом и осуществляют промывку скважины промывочной жидкостью. Во время промывки из каверн неустойчивых осыпающихся пород вымываются наиболее крупные частицы шлама выбуренной породы. В силу того что в данном интервале пласта ствол скважины имеет отклонение от вертикали на 30 и более градусов, либо является горизонтальным, полное вымывание промывочной жидкостью из каверн мелкого шлама не происходит. Для устранения этого недостатка по способу производят закачку глинистого раствора в объеме 6-10 м3 и при выходе его на устье останавливают промывку, делая выдержку на 3-5 минут. Этого времени достаточно для выравнивания давления в скважине. При этом частицы глинистого раствора, попадая в каверны, связывают остатки шлама выбуренной породы и, из-за отсутствия разности давлений в стволе скважины и в затрубье, находятся во взвешенном состоянии. Затем, возобновляя промывку скважины, на поверхность вымываются налипшие на частицы глинистого раствора остатки шлама, что обеспечивает в последующем более полное заполнение каверн цементным раствором.The method is as follows. The open end of the drill pipe (OKBT) is installed 25-30 m below the bottom of the zone of shedding rocks. The cementing unit is tied with a hard line to the pressure pipe and the well is flushed with washing liquid. During washing from the caverns of unstable crumbling rocks, the largest particles of drill cuttings are washed out. Due to the fact that in this interval of the formation, the wellbore deviates from the vertical by 30 degrees or more, or is horizontal, complete washing out of the fine sludge from the caverns by the flushing fluid. To eliminate this drawback, the method injected a clay solution in a volume of 6-10 m 3 and when it reaches the mouth, the washing is stopped, holding for 3-5 minutes. This time is enough to equalize the pressure in the well. In this case, the particles of the clay solution, falling into the caverns, bind the remnants of the cuttings cuttings and, due to the lack of pressure difference in the wellbore and in the annulus, are in suspension. Then, resuming the flushing of the well, the residual sludge adhering to the particles of the clay solution is washed to the surface, which subsequently ensures a more complete filling of the caverns with cement mortar.
Далее осуществляют процесс закачки тампонажного раствора и продавливание его в скважину. Для создания ламинарного течения тампонажного раствора в затрубном пространстве продавливание его технологической жидкостью осуществляют на низкой скорости цементировочного агрегата, например на второй.Next, carry out the process of pumping cement slurry and forcing it into the well. To create a laminar flow of grouting mortar in the annulus, it is forced through the process fluid at a low speed of the cementing unit, for example, to the second.
Во время закачки тампонажного раствора до наступления расчетного момента его выхода из бурильных труб в затрубье производят вращение колонны бурильных труб. Создаваемое дополнительное давление на столб тампонажного раствора в скважине в свою очередь создает давление в затрубье, способствуя более полному вытеснению из каверн промывочной жидкости, а ламинарный режим течения тампонажного раствора обеспечивает полное замещение в кавернах промывочной жидкости на цементный раствор.During the injection of grouting mortar until the calculated moment of its exit from the drill pipe into the annulus, the drill pipe string is rotated. The additional pressure created on the grouting column in the well, in turn, creates pressure in the annulus, contributing to a more complete displacement of the flushing fluid from the caverns, and the laminar flow regime of the grouting grout ensures complete replacement of the flushing fluid in the caverns with cement.
Во избежание прихвата бурильных труб в стволе скважины производят их расхаживание путем спуска-подъема квадратной штанги. Сокращение амплитуды расхаживания квадратной штанги, например, до 1-3 м, обеспечивает избежание прихвата бурильных труб, при этом минимизируя зону смешивания тампонажного раствора со скважинной жидкостью и пластовой водой. Это предотвращает разбавление и облегчение тампонажного раствора, что способствует сохранению прочностных свойств образующегося цементного камня.In order to avoid sticking of drill pipes in the wellbore, they are paced by lowering and raising a square rod. Reducing the amplitude of the pacing of a square rod, for example, to 1-3 m, avoids sticking of drill pipes, while minimizing the mixing zone of the cement slurry with well fluid and produced water. This prevents the dilution and relief of cement slurry, which helps to maintain the strength properties of the resulting cement stone.
По завершении процесса продавливания тампонажного раствора производят подъем бурильной колонны, а затем осуществляют промывку ствола скважины технической водой.At the end of the grouting process, the drill string is lifted, and then the wellbore is flushed with technical water.
Таким образом, применение описанного способа позволит осуществить качественную промывку ствола скважины, наиболее полное заполнение каверн неустойчивых пород пласта тампонажным раствором, что обеспечивает образование прочного цементного камня, изолирующего зону неустойчивых и склонных к осыпанию пород пласта.Thus, the application of the described method will allow for high-quality washing of the wellbore, the most complete filling of caverns of unstable formation rocks with grouting mortar, which ensures the formation of a durable cement stone that insulates the zone of unstable and prone to shed formation rocks.
Данный способ был успешно применен при строительстве наклонно-направленных скважин куста №8 под город Азнакаево, а так же в других скважинах на площадях деятельности НГДУ «Азнакаевскнефть». Все скважины имели зенитный угол более 30 градусов и большое проектное смещение до 1400 м, при этом проектной программой строительства скважин и геолого-техническим нарядом была заложена вероятность изоляции осыпающихся пород установкой профильного перекрывателя ОЛКС. Применение предлагаемой технологии позволило значительно снизить затраты на строительство новых скважин и способствовало увеличению коммерческой скорости бурения данных скважин.This method has been successfully applied in the construction of directional wells of bush No. 8 under the city of Aznakayevo, as well as in other wells in the areas of the activity of NGDU Aznakaevskneft. All wells had an anti-aircraft angle of more than 30 degrees and a large design displacement of up to 1400 m, while the design program for the construction of wells and the geological and technical outfit laid the probability of isolation of crumbling rocks by installing a profile crossover OLKS. The application of the proposed technology significantly reduced the cost of constructing new wells and contributed to an increase in the commercial drilling speed of these wells.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011117808/03A RU2467155C1 (en) | 2011-05-03 | 2011-05-03 | Method of isolating unstable and sloughable rocks in construction of inclined and horizontal wells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011117808/03A RU2467155C1 (en) | 2011-05-03 | 2011-05-03 | Method of isolating unstable and sloughable rocks in construction of inclined and horizontal wells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2467155C1 true RU2467155C1 (en) | 2012-11-20 |
Family
ID=47323260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011117808/03A RU2467155C1 (en) | 2011-05-03 | 2011-05-03 | Method of isolating unstable and sloughable rocks in construction of inclined and horizontal wells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2467155C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU653378A1 (en) * | 1974-12-30 | 1979-03-28 | Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Method of consolidating unstable rock |
SU1461868A1 (en) * | 1986-11-28 | 1989-02-28 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Method of securing hole-bottom area of formation |
RU2014433C1 (en) * | 1990-10-23 | 1994-06-15 | Институт "Туркменгазтехнология" | Method of isolation of lost circulation formations |
RU2344263C1 (en) * | 2007-04-06 | 2009-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of incompetent rocks driving in well drilling |
RU2407879C1 (en) * | 2010-02-25 | 2010-12-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Construction method of well of small diametre |
-
2011
- 2011-05-03 RU RU2011117808/03A patent/RU2467155C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU653378A1 (en) * | 1974-12-30 | 1979-03-28 | Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Method of consolidating unstable rock |
SU1461868A1 (en) * | 1986-11-28 | 1989-02-28 | Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам | Method of securing hole-bottom area of formation |
RU2014433C1 (en) * | 1990-10-23 | 1994-06-15 | Институт "Туркменгазтехнология" | Method of isolation of lost circulation formations |
RU2344263C1 (en) * | 2007-04-06 | 2009-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of incompetent rocks driving in well drilling |
RU2407879C1 (en) * | 2010-02-25 | 2010-12-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Construction method of well of small diametre |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РД 153-39.0-590-08, Регламент на изоляцию зон поглощений, подготовку и оценку ствола скважины к креплению, ОАО "ТАТНЕФТЬ", 2008, с.65-66. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2439274C1 (en) | Well construction method | |
CN104929114A (en) | High pressure jet grouting pile waterproof curtain construction device and method | |
CN104631480B (en) | Adopt the method that jet grouting pile driving machine carries out water seal for deep foundation pit curtain construction | |
CN103233469B (en) | Revolve enlarging pile construction technique, equipment and enter sizing device | |
CN112746849B (en) | Shaft water-carrying digging and building method | |
CN104612179A (en) | Construction method for underground diaphragm wall penetrating through super-thick silt layer | |
RU2291948C1 (en) | Method for cementing oil and gas wells and device for realization of said method | |
RU2570157C1 (en) | Method for enhanced oil recovery for deposit penetrated by horizontal well | |
CN107268608A (en) | Building waste earth-boring stake forming hole method | |
CN104005768A (en) | Construction strengthening method for soft geological layer in middle section of vertical shaft | |
CN109209299A (en) | A kind of saturation filling of wellbore periphery can the cementing gravel manufacture of intraocular borehole wall method | |
CN112302605B (en) | Shale gas horizontal well subsection repeated fracturing method | |
CN105134069B (en) | One kind is related to gas vertical and passes through the anti-well method construction technology in strong rich water rock stratum | |
RU2467155C1 (en) | Method of isolating unstable and sloughable rocks in construction of inclined and horizontal wells | |
CN103470221A (en) | Underbalance tubing, no-killing gas lifting, shaft pumping and pump detecting combined method | |
CN106192987A (en) | A kind of construction method that stake periphery is crushed geology reinforcing | |
CN114991774A (en) | Ground subsection descending type grouting method for crushed andesite basalt stratum | |
RU2524089C1 (en) | Construction of oil production well | |
CN109488212A (en) | Drilling and finishing drilling method in drilling engineering in shale reservoir | |
RU2317404C1 (en) | Method to create gravel filter in horizontal bore | |
CN205840841U (en) | A kind of single-direction balls valve type cement stripper tube piecing devices | |
CN105156017A (en) | High-pressure impact spray drilling machine for hole collapse strata and construction method thereof | |
RU2386776C1 (en) | Method of opening of waterbearing stratum in unstable rocks by upward borehole and device for its implementation | |
RU2541978C1 (en) | Well construction method | |
CN204457445U (en) | Compacted drill bit |