RU2505667C1

RU2505667C1 - Method of multilay field development

Info

Publication number: RU2505667C1
Application number: RU2012137217/03A
Authority: RU
Inventors: Валерий Владимирович Кульчицкий; Алексей Николаевич Говзич; Анастасия Евгеньевна Коробейникова; Сергей Анатольевич Якунин; Алексей Валерьевич Огородов
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2014-01-27

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: method includes well drilling below roof of the upper lay to the length not less than half of distance between bottoms of the upper and lower lay, landing and cementing of production string, then landing to production string shoe and conservation of inserted shank end with rock cutting tool installed at its end, drilling of offshoot to the upper lay and its production. When production of the upper lay is completed or when its pressure decreases below permitted value or formation pressure of the lower lay then alignment of drilling or casing tubes is made by cross-over shoe with inserted shank end and drilling of lower lay is performed. After penetration of the lower lay the inserted shank end is cemented and perforated and dual of the lower and upper lays is carried out.EFFECT: ensuring reliability for development of gas and oil deposits in complicated conditions with abnormally high formation pressure and abnormally low formation pressure.3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при строительстве скважин сложнопостроенных залежей нефти и газа, приуроченных к осложненному, неустойчивому геологическому разрезу со слабосцементированными породами, с использованием технологий бурения на обсадной колонне.The invention relates to the oil and gas industry and may find application in the construction of wells of complex oil and gas deposits confined to a complicated, unstable geological section with weakly cemented rocks, using casing drilling techniques.

Известен способ строительства скважины многопластового нефтяного месторождения, при котором производится бурение скважины до проектной глубины со вскрытием неоднородных пластов пашийского горизонта, а элементы низа обсадной колонны располагаются ниже всей продуктивной пачки (Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. Москва.: Недра, 1988 г., §12.8, с.255, "Основы технологии спуска обсадных колонн в скважину").There is a method of constructing a well of a multilayer oil field, in which a well is drilled to the design depth with the opening of heterogeneous formations of the Pashian horizon, and the elements of the bottom of the casing string are located below the entire productive pack (Sereda N.G., Solovyov E.M. Drilling oil and gas wells Moscow: Nedra, 1988, §12.8, p.255, "Fundamentals of the technology for lowering casing strings into the well").

Недостатком указанного способа является то, что наличие водоносных пластов, которые имеют пластовое давление больше, чем нефтеносные и улучшенные фильтрационно-емкостные свойства коллекторов, отрицательно влияет на качество крепления цемента за обсадной колонной скважины и, как правило, сопровождается прорывом вод через заколонное пространство в интервал перфорации.The disadvantage of this method is that the presence of aquifers that have reservoir pressure greater than oil and improved reservoir properties of reservoirs adversely affects the quality of cement fastening behind the casing of the well and, as a rule, is accompanied by a breakthrough of water through the annulus in the interval perforation.

Кроме того, как при цементировании эксплуатационной колонны, так и цементировании хвостовика в течение времени, необходимого для разбуривания всей толщи среднего девона, происходит процесс фильтрации промывочной жидкости в поры продуктивного нефтенасыщенного коллектора и закупоривания их. Указанное приводит к ухудшению гидродинамической связи пласта со скважиной, т.е. к снижению продуктивности пласта.In addition, both when cementing the production casing and cementing the liner for the time required to drill the entire thickness of the Middle Devonian, the process of filtering the washing liquid into the pores of the productive oil-saturated reservoir and clogging them. This leads to a deterioration in the hydrodynamic connection of the formation with the well, i.e. to reduce reservoir productivity.

Также известен способ строительства скважины многопластового нефтяного месторождения со вскрытием неоднородных пластов, причем бурение производится без вскрытия нижней осложненной части разреза (RU 2427703, 2010).Also known is a method of constructing a well of a multilayer oil field with opening heterogeneous formations, moreover, drilling is performed without opening the lower complicated part of the section (RU 2427703, 2010).

Недостаток указанного способа заключается в необходимости раздельного спуска обсадных колонн, ограничении возможности проведения работ по дальнейшему углублению скважины на нижележащие пласты, особенно при уменьшении диаметра эксплуатационной колонны в результате изменения ее конструкции, например, зарезкой бокового ствола или оснащения параллельными колоннами для одновременно-раздельной эксплуатации, в необходимости глушения и прекращения добычи верхнего пласта, невозможности использования буровой установки большой грузоподъемности по причине ограниченного коммуникациями пространства находящего в эксплуатации кустового основания на земле или море.The disadvantage of this method is the need for separate descent of the casing strings, limiting the possibility of carrying out work to further deepen the well on the underlying strata, especially when reducing the diameter of the production string as a result of changing its design, for example, cutting a sidetrack or equipping parallel strings for simultaneous separate operation, the need to jam and stop mining of the upper reservoir, the inability to use a large rig mnosti due to the limited space of communication in service cluster base on land or sea.

Кроме того, из-за несоответствия фактических величин гидродинамических нагрузок в стволе скважины при бурении допустимым значениям с точки зрения неустойчивости стенок ствола скважины, гидроразрыва горных пород и перетока флюида известный способ не позволяет осуществлять разработку газовых и нефтяных залежей, расположенных в осложненных интервалах с АВПД и АНПД.In addition, due to the discrepancy between the actual values of the hydrodynamic loads in the wellbore while drilling to acceptable values from the point of view of the instability of the walls of the wellbore, hydraulic fracturing of rocks and fluid flow, the known method does not allow the development of gas and oil deposits located in complicated intervals with high pressure ANPD.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа разработки многопластового месторождения, позволяющего вскрывать и крепить залежь на разных горизонтах и производить одновременно-раздельную эксплуатацию пробуренных скважин, а также обеспечивающего разработку газовых и нефтяных залежей, расположенных в осложненных интервалах с АВПД и АНПД.The objective of the invention is to create a method of developing a multilayer field that allows you to open and fix the reservoir at different horizons and to simultaneously and separately operate the drilled wells, as well as providing for the development of gas and oil deposits located in complicated intervals with AVPD and AAP.

Благодаря использованию предлагаемого способа строительства у скважины появляются ранее неизвестные функции, заложенные в конструкции скважины для продолжения бурения ствола в процессе эксплуатации скважины или промежутке между эксплуатацией скважины. Например, когда аномально высокое пластовое давление в верхнем пласте снизится до пластового или приемлемого давления нижнего пласта, спускают колонну бурильных или обсадных труб, которые стыкуют со вставным хвостовиком, и бурят ствол скважины на обсадных трубах со вскрытием нижнего пласта, цементируют и перфорируют хвостовик и осуществляют эксплуатацию нижнего пласта или одновременно-раздельную эксплуатацию нижнего и верхнего пластов.Thanks to the use of the proposed construction method, previously unknown functions appear in the well inherent in the well design to continue drilling the well during the operation of the well or in the interval between the operation of the well. For example, when the abnormally high formation pressure in the upper formation decreases to the formation or acceptable pressure of the lower formation, a drill string or casing pipe is lowered that is joined with the insert liner, and a borehole is drilled on the casing with opening the lower layer, cemented and perforated with a liner operation of the lower layer or simultaneous separate operation of the lower and upper layers.

Поставленная задача достигается тем, что в способе разработки многопластового месторождения в процессе бурения верхнего пласта углубляют скважину ниже его кровли на длину не менее половины расстояния между подошвами верхнего и нижнего пластов, после чего производят спуск и цементирование эксплуатационной колонны и затем спуск на башмак эксплуатационной колонны и консервацию вставного хвостовика с размещенным на его конце породоразрушающим инструментом, бурят боковой ствол на верхний пласт и эксплуатируют его, по окончании эксплуатации верхнего пласта или при снижении его пластового давления до допустимого или пластового давления нижнего пласта производят стыковку колонны бурильных или обсадных труб при помощи соединительного переводника со вставным хвостовиком и осуществляют бурение нижнего пласта, после вскрытия нижнего пласта цементируют и перфорируют вставной хвостовик и осуществляют одновременно-раздельную эксплуатацию нижнего и верхнего пластов.The problem is achieved in that in the method of developing a multilayer field during drilling of the upper formation, the well is deepened below its roof by a length of at least half the distance between the soles of the upper and lower layers, after which the production string is lowered and cemented and then the production string is lowered and preservation of the insertion shank with a rock cutting tool placed at its end, drill a sidetrack to the upper layer and exploit it, at the end of exploitation If the upper formation is reduced or when the reservoir pressure is reduced to the permissible or reservoir pressure of the lower formation, the drill string or casing is docked using a connecting sub with an inserted liner and the lower formation is drilled, after opening the lower layer, the inserted liner is cemented and perforated and perforated simultaneously operation of the lower and upper layers.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображено вскрытие с углублением ствола ниже подошвы верхнего пласта и установка эксплуатационной колонны со вставным хвостовиком; на фиг.2 показана стыковка колонны бурильных или обсадных труб, бурение ствола скважины на обсадных трубах хвостовика при одновременной эксплуатации верхнего пласта; на фиг.3 показано вскрытие нижнего пласта, цементирование хвостовика, перфорация и одновременно-раздельная эксплуатация нижнего пласта с верхним.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows the opening with a recess of the barrel below the bottom of the upper layer and the installation of the production casing with an insert shank; figure 2 shows the docking of a drill string or casing, drilling a borehole on the casing of the liner while operating the upper layer; figure 3 shows the opening of the lower reservoir, cementing the shank, perforation and simultaneous separate operation of the lower reservoir with the upper.

Способ разработки многопластового месторождения заключается в том, что в процессе бурения верхнего пласта 1 углубляют скважину 2 ниже его кровли на длину не менее половины расстояния между подошвами верхнего 1 и нижнего 3 пластов, после чего производят спуск и цементирование эксплуатационной колонны 4, спуск на башмак 5 эксплуатационной колонны 4 вставного хвостовика 6 с размещенным на его конце породоразрушающим инструментом 7 и осуществляют консервацию 8 хвостовика 6, зарезают боковой ствол 9 на верхний пласт 1 и эксплуатируют его, производят стыковку колонны бурильных или обсадных труб 10 при помощи соединительного переводника 11 со вставным хвостовиком 6 и осуществляют бурение ствола 12 на нижний пласт 3. После вскрытия нижнего пласта 3 цементируется и перфорируется вставной хвостовик 6 и осуществляется одновременно-раздельная эксплуатация нижнего 3 и верхнего 1 пластов.A method of developing a multi-layer field is that during drilling of the upper layer 1, the well 2 is deepened below its roof by a length of at least half the distance between the soles of the upper 1 and lower 3 layers, after which the production casing 4 is lowered and cemented, and the shoe 5 is lowered production casing 4 of the insertion shank 6 with a rock cutting tool 7 located at its end and preservation of the shank 6 is carried out 8, the side trunk 9 is cut into the upper layer 1 and it is operated by Yat the drill string or casing 10 with the connecting sub 11 with the insert liner 6 and drill the barrel 12 to the lower layer 3. After opening the lower layer 3, the liner 6 is cemented and perforated and the lower 3 and upper 1 layers are simultaneously and separately operated. .

Предлагаемый способ повышает надежность вскрытия несовместимых интервалов бурения и эксплуатации, позволяет продолжить углубление и крепление ствола хвостовиком обсадной колонной максимального диаметра с последующей эффективной эксплуатацией при наличии над хвостовиком оснастки, уменьшающей диаметр проходного сечения эксплуатационной колонны, например бокового ответвления, обеспечивает одновременно-раздельную эксплуатацию пластов, создает условия для сооружения скважин с заданными наперед функциональными свойствами изменения конструкции скважины в процессе ее эксплуатации с возможностью углубления ствола с использованием буровой установки минимальной грузоподъемности при одновременной эксплуатации верхнего пласта, исключая потери добычи нефти, времени на глушение и повторное освоение верхнего пласта и снижения его добычных возможностей.The proposed method improves the reliability of opening incompatible drilling and operating intervals, allows you to continue deepening and securing the barrel with a maximum diameter casing liner, followed by effective operation if there is a tool over the liner that reduces the diameter of the production cross section of the production string, for example, a lateral branch, provides simultaneous and separate formation operation, creates conditions for well construction with predetermined functional properties of change well structure during its operation, with recesses barrel using the rig at the minimum duty simultaneous operation of the upper reservoir, eliminating the loss of oil production, the time for jamming and re-development of the upper layer and reducing its production capacities.

Ниже приведен пример конкретной реализации способа. Рассчитаем диаметральные размеры конструкции скважины в соответствии со следующими исходными данными:The following is an example of a specific implementation of the method. We calculate the diametrical dimensions of the well structure in accordance with the following initial data:

D_B=224,5 мм - внутренний диаметр 244,5 мм эксплуатационной колонны;D _B = 224.5 mm - inner diameter of 244.5 mm production casing;

D_x=146 мм; 168 мм или 178 мм - диаметр вставного хвостовика;D _x = 146 mm; 168 mm or 178 mm - the diameter of the insertion shank;

D₆=95 мм - диаметр по муфтам 73-мм колонны бурильных труб;D ₆ = 95 mm — diameter over the couplings of a 73 mm drill pipe string;

d_n=D_B - (D₆+δ)=224,5 - (95+15) мм=114 мм - диаметр параллельнойd _n = D _B - (D ₆ + δ) = 224.5 - (95 + 15) mm = 114 mm - parallel diameter

безмуфтовой эксплуатационной колонны бокового ствола;sleeveless production casing of the sidetrack;

δ=15 мм - минимально допустимая разность диаметров колонн.δ = 15 mm - the minimum allowable difference in the diameters of the columns.

Углубление на нижний пласт и крепление ствола известными способами после снижения давления в верхнем пласте позволит спустить эксплуатационную колонну на нижний пласт диаметром d=224,5 - 114-15d=95,5 мм, т.е. колонну диаметром 89 мм.Deepening on the lower layer and securing the wellbore by known methods after reducing the pressure in the upper layer will allow lowering the production string to the lower layer with a diameter of d = 224.5 - 114-15d = 95.5 mm, i.e. column with a diameter of 89 mm.

Предварительная установка вставного хвостовика позволяет в конструкции многозабойной скважины ввести в эксплуатацию нижний пласт с диаметром колонны, до 2-х раз (для приведенных расчетов 1,6; 1,9 и 2,0 раза в зависимости от выбранного диаметра вставного хвостовика) превышающим размер проходного сечения, образующегося после установки параллельной эксплуатационной колонны бокового ствола. Это позволяет достичь максимально возможного дебита за счет снижения сопротивления движению нефти из пласта.Pre-installation of the insert liner allows the lower formation with a diameter of the column up to 2 times (1.6, 1.9 and 2.0 times for the calculations shown, depending on the selected diameter of the insert liner) to exceed the size of the passage the cross section formed after the installation of a parallel production casing of the side trunk. This allows you to achieve the highest possible flow rate by reducing the resistance to movement of oil from the reservoir.

Claims

The method of developing a multilayer field, which consists in the fact that during drilling of the upper formation, the well is deepened below its roof by at least half the distance between the soles of the upper and lower layers, after which the production string is lowered and cemented and then the production string is lowered and mothballed an insertion shank with a rock cutting tool located at its end, drill a sidetrack onto the upper formation and exploit it, after the operation of the upper formation and or when reducing its reservoir pressure to the permissible or reservoir pressure of the lower formation, the drill string or casing is docked using a connecting sub with an insert shank and the lower formation is drilled, after opening the lower formation, the insert shank is cemented and perforated and the lower shaft is simultaneously and separately operated and upper layers.