RU2796156C1 - Casing drilling method with retrievable bottomhole assembly (rba) - Google Patents
Casing drilling method with retrievable bottomhole assembly (rba) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796156C1 RU2796156C1 RU2023103005A RU2023103005A RU2796156C1 RU 2796156 C1 RU2796156 C1 RU 2796156C1 RU 2023103005 A RU2023103005 A RU 2023103005A RU 2023103005 A RU2023103005 A RU 2023103005A RU 2796156 C1 RU2796156 C1 RU 2796156C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- casing
- drill string
- auto
- liner
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к способам предотвращения разрушения и обвала стенок скважины при бурении интервалов с неустойчивыми породами.The invention relates to the field of drilling oil and gas wells, and in particular to methods for preventing the destruction and collapse of the walls of the well when drilling intervals with unstable rocks.
Известен способ одновременного вскрытия и крепления неустойчивых пород при бурении скважин (патент RU № 2437997, МПК Е21В 7/20, опубл. 27.12.2011 г., Бюл. № 36) включает бурение ствола скважины долотом, соединенным с колонной обсадных труб, которые устанавливают в скважине с последующим извлечением долота. Участок скважины с неустойчивыми и разрушенными горными породами из основного ствола бурят при определенном давлении расходуемой жидкости раздвижным долотом, соединенным с колонной обсадных труб в виде многолучевой расширяемой трубы, длиной превосходящей длину данного участка, спускаемой на колонне бурильных труб. Внутренний диаметр данного участка выполняют больше диаметра основного ствола как минимум на толщину стенок обсадной колонны, после бурения участка в обсадной колонне создают избыточное давление, превосходящее определенное давление и достаточное для полного выправления гофр обсадной колонны с фиксацией ее относительно стенок скважины и с последующим отсоединением и извлечением колонны бурильных труб на поверхность. Спускают калибрующий инструмент для окончательного выправления обсадной колонны до диаметра, равного диаметру основного ствола скважины. Калибрующий инструмент оборудуют ловильным устройством на нижнем конце для захвата, отсоединения и извлечения долота при взаимодействии с ним.A known method for simultaneously opening and fixing unstable rocks during well drilling (patent RU No. 2437997, IPC
Недостатки способа:The disadvantages of the method:
- высокая вероятность возникновения аварийной ситуации из-за резкого повышения давления выше критического, что приведет к преждевременному расширению профильных труб и заклиниванию устройства в скважине;- high probability of an emergency due to a sharp increase in pressure above the critical one, which will lead to premature expansion of profile pipes and jamming of the device in the well;
- низкая скорость бурения роторным способом по сравнению с бурением с применением винтового забойного двигателя (ВЗД);- low speed of drilling by rotary method in comparison with drilling with the use of a screw downhole motor (SDM);
- при таком способе невозможно контролировать траекторию и управлять траекторией во время бурения, как следствие, недостижение проектного забоя, что ведет к временным и материальным затратам по перебуриванию участка скважины;- with this method, it is impossible to control the trajectory and control the trajectory during drilling, as a result, failure to reach the design bottomhole, which leads to time and material costs for re-drilling the well section;
- при одновременном бурении и расширении из-за пульсаций расхода промывочной жидкости насоса не гарантировано раздвижение долота в рабочее положение и, как следствие, невозможность расширить профильные трубы, как следствие, создание аварийной ситуации из-за непрохождения компоновок. - during simultaneous drilling and expansion due to pulsations in the flow rate of the flushing fluid of the pump, it is not guaranteed that the bit will move into the working position and, as a result, the inability to expand the profile pipes, as a result, the creation of an emergency due to failure of the assemblies.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ бурения бокового ствола с неустойчивыми породами (патент RU № 2785164, МПК Е21В 7/04, опубл. 05.12.2022 г., Бюл. № 34), включающий определение зон неустойчивых пород, вырезание окна в эксплуатационной колонне, бурение бокового ствола до проектного забоя, крепление бокового ствола колонной труб, повышение гидравлического давления в колонне бурильных труб, отцеп и извлечение посадочного устройства. Из окна бурение ведут на бурильной колонне с телеметрией и долотом с винтовым забойным двигателем с набором угла и последующей зоной стабилизации ствола скважины до кровли неустойчивых пород. Затем компоновку с телесистемой и долотом с винтовым забойным двигателем извлекают и скважину до проектного забоя бурят роторным способом на бурильной колонне с обсадным хвостовиком, состоящим из стандартных обсадных труб. Обсадные трубы оборудуют снизу долотом с резцами PDC, центратором для сохранения стабильного направления при бурении и клапаном со стоп-кольцом, а сверху - подвесным устройством. Соединяют обсадной хвостовик с бурильной колонной подвесным устройством, передающим осевую нагрузку и крутящий момент для бурения. Используют продавочные пробки подвесного устройства при цементировании хвостовика после бурения до проектного забоя и промывки ствола скважины. Производят отцеп бурильной колонны от обсадного хвостовика за счет сброса шара с устья в седло при повышении давления в хвостовике и срезе штифта, при этом длина обсадного хвостовика равна сумме длины бокового ствола скважины до забоя и участка L хвостовика для герметизации в эксплуатационной. Затем по данным геофизических исследований производят перфорацию хвостовика в интервале продуктивного пласта и вводят скважину в эксплуатацию.The closest in technical essence and the achieved result is the method of drilling a sidetrack with unstable rocks (patent RU No. 2785164, IPC
Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:
- низкая скорость бурения роторным способом по сравнению с бурением с применением ВЗД;- low speed of drilling by rotary method in comparison with drilling with the use of PDM;
- при таком способе невозможно контролировать траекторию и управлять траекторией во время бурения последней секции скважины на обсадном хвостовике, как следствие, не достижение проектного забоя, что ведет к временным и материальным затратам по перебуриванию участка скважины;- with this method, it is impossible to control the trajectory and control the trajectory while drilling the last section of the well on the casing liner, as a result, not reaching the design bottomhole, which leads to time and material costs for re-drilling the well section;
- вероятность получения аварийной ситуации из-за засорения промывочных отверстий долота при цементировании через них, как следствие, затвердевание цемента в хвостовике и дополнительные материальные затраты по разбуриванию цемента.- the likelihood of an emergency due to clogging of the drilling holes of the bit when cementing through them, as a result, the hardening of cement in the liner and additional material costs for drilling cement.
Технической задачей изобретения является создание способа бурения на обсадной колонне с извлекаемой КНБК, состоящей из раздвижного долота, ВЗД и телесистемы, обеспечивающего увеличение скорости бурения скважины на обсадной колонне, управление и контроль траектории во время бурения на обсадной колонне и извлечение КНБК по достижении проектного забоя.The technical objective of the invention is to create a method for drilling in a casing string with a recoverable BHA, consisting of a retractable bit, a PDM and a telesystem that provides an increase in the speed of drilling a well in a casing string, control and monitoring of the trajectory during drilling in a casing string, and retrieval of the BHA upon reaching the design bottom hole.
Техническая задача решается способом бурения на обсадной колонне с извлекаемой компоновкой низа бурильной колонны, включающим определение зон неустойчивых пород, бурение ствола скважины на бурильной колонне с телеметрией и долотом с ВЗД до кровли неустойчивых пород, затем компоновку с телесистемой и долотом с ВЗД извлекают, после чего скважину до проектного забоя бурят на бурильной колонне с обсадным хвостовиком, состоящим из стандартных обсадных труб, оснащенных сверху подвесным устройством с автоотцепом, соединяющим обсадной хвостовик с бурильной колонной, передающим осевую нагрузку и крутящий момент для бурения, после чего производят отцеп бурильной колонны от обсадного хвостовика за счет сброса шара с устья в седло при повышении давления в хвостовике и срезе штифта. The technical problem is solved by a method of drilling on a casing string with a recoverable bottom hole assembly, including determining zones of unstable rocks, drilling a wellbore on a drill string with telemetry and a PDM bit to the top of unstable rocks, then the assembly with a telesystem and a PDM bit is removed, after which the well is drilled to the target bottomhole on a drill string with a casing liner, consisting of standard casing pipes, equipped with a hanging device from above with an automatic uncoupler, connecting the casing liner to the drill string, transmitting axial load and torque for drilling, after which the drill string is unhooked from the casing liner by dropping the ball from the mouth into the saddle with an increase in pressure in the shank and a pin shear.
Новым является то, что бурение осуществляют с помощью КНБК, состоящей из раздвижного долота, ВЗД и телесистемы, установленной снизу хвостовика с помощью узла соединения, при этом после бурения до проектного забоя и извлечения КНБК для цементирования спускают подвесное устройство, снабжённое узлом автоматического зацепа, включающим кольцевую коническую проточку седла, подпружиненного вниз относительно корпуса автоотцепа с ограниченным перемещением вниз до упора в срезной элемент, и втулку, установленную снаружи корпуса автоотцепа, подпружиненную вниз, с возможностью перемещения вниз до стопорного кольца и перекрывающую отверстия автоотцепа с установленными шариками, с возможностью зацепления бурильной колонны, спускаемой для цементирования за внутреннюю канавку подвесного устройства за счет перемещения втулки вверх и выталкивания шариков во внутреннюю канавку подвесного устройства конической проточкой седла при посадке корпуса автоотцепа на торец подвесного устройства.What is new is that drilling is carried out using a BHA, consisting of a retractable bit, a PDM and a telesystem installed from the bottom of the liner using a connection unit, while after drilling to the design bottom hole and extracting the BHA for cementing, a suspension device is lowered, equipped with an automatic hook assembly, including an annular conical groove of the seat, spring-loaded down relative to the auto-trapper body with limited movement down until it stops in the shear element, and a bushing installed outside the auto-trapper body, spring-loaded down, with the possibility of moving down to the locking ring and blocking the holes of the auto-trapper with installed balls, with the possibility of engaging the drill string lowered for cementing behind the inner groove of the hanger by moving the sleeve up and pushing the balls into the inner groove of the hanger by the conical groove of the saddle when the body of the automatic releaser is seated on the end of the hanger.
На фиг. 1 показана компоновка для бурения на хвостовике участка скважины с неустойчивыми породами.In FIG. 1 shows an arrangement for drilling a liner in a section of a well with unstable formations.
На фиг. 2 показан хвостовик после отцепа от бурильной колонны и спущенным устройством для извлечения КНБК.In FIG. 2 shows the liner after the drill string has been cut and the BHA has been run in to retrieve it.
На фиг. 3 показано подвесное устройство, снабженное узлом автоматического зацепа.In FIG. 3 shows a suspension device equipped with an automatic hitch assembly.
На фиг. 4 показано подвесное устройство, уже состыкованное с хвостовиком для проведения операции цементирования.In FIG. 4 shows the hanger already mated to the liner for the cementing operation.
На фиг. 5 показан хвостовик после прокачки цементного раствора и продавки его пробками.In FIG. 5 shows the liner after pumping the cement slurry and pushing it with plugs.
На фиг. 6 показан хвостовик после операции цементирования и отцепа транспортировочной колонны от него.In FIG. 6 shows the liner after the cementing operation and uncoupling of the transport string from it.
Способ осуществляют в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.
Бурят ствол скважины на бурильной колонне с телеметрией и долотом с ВЗД до кровли неустойчивых пород (на фиг. 1-6 не показан). Затем бурильную колонну с телеметрией и долотом с ВЗД извлекают из скважины. The wellbore is drilled on a drill string with telemetry and a bit with a PDM to the top of unstable rocks (not shown in Figs. 1-6). Then the drill string with the telemetry and the PDM bit is retrieved from the well.
Далее в скважину спускают компоновку, состоящую из раздвижного долота 1 (фиг. 1), ВЗД 2 и телесистемы 3, установленной ниже хвостовика 4, состоящего из обсадных труб. Компоновка, расположенная ниже хвостовика 4, соединяется с ним с помощью узла соединения 5 известной конструкции (например, патент RU № 201342 «Соединительный узел бурового инструмента с обсадной колонной»), а сверху хвостовик соединен с бурильной колонной подвесным устройством 6. Этой компоновкой бурят ствол скважины до проектного забоя.Next, the assembly is lowered into the well, consisting of a sliding bit 1 (Fig. 1), a
Затем в колонну бурильных труб с устья бросают шар 7, который доходит до седла 8 подвесного устройства 6, повышением давления производят срез штифтов 9 и разъединение бурильной колонны от хвостовика 4. Then a
После этого на колонне бурильных труб спускают в скважину ловильный инструмент 10 (например, патент RU № 201342) (фиг. 2), который доходит до узла соединения 5, отсоединяет КНБК, фиксирует его на ловильном инструменте 10 и после этого КНБК извлекают на устье скважины. В скважине остается только хвостовик и нижняя часть подвесного устройства 6.After that, a
Следующая операция - это спуск в скважину на колонне бурильных труб подвесного устройства, снабженного узлом автоматического зацепа и подвесной продавочной пробкой 11 (фиг. 3). Устройство имеет кольцевую коническую проточку 12 седла 13, подпружиненного пружиной 14 вниз относительно корпуса подвесного устройства, с ограниченным перемещением вниз до упора в срезной элемент 15. Также подвесное устройство имеет втулку 16, установленную снаружи корпуса и подпружиненную вниз до стопорного кольца 17, и перекрывающую отверстия 18 с шариками 19. Когда подвесное устройство заходит в нижнюю часть подвесного устройства 6 (фиг. 4), втулка 16 перемещается вверх относительно корпуса, седло 13 перемещается вниз и при этом выдавливает шарики 19 из кольцевой конической проточки 12 седла 13. Шарики 19 заходят во внутреннюю канавку 20 (фиг. 4) подвесного устройства 6, а изнутри шарики 19 фиксируются седлом 13, которое переместилось вниз до упора в срезной элемент 15.Таким образом происходит фиксация подвесного устройства с хвостовиком 4.The next operation is the descent into the well on a drill string of a hanging device equipped with an automatic hook assembly and a hanging squeezing plug 11 (Fig. 3). The device has an annular
Далее начинают операцию цементирования хвостовика 4. Устанавливают цементировочную головку (на фиг. 1-6 не показана), по известной технологии закачивают расчетный объем цемента, затем начинают продавку верхней продавочной пробкой 21. Затем верхняя продавочная пробка 21 доходит до подвесной продавочной пробки 11, фиксируется в ней, и при повышении гидравлического давления происходит срез фиксирующих штифтов подвесной продавочной пробки 11 и происходит продавка цемента из хвостовика 4 в затрубное пространство. Далее подвесная продавочная пробка 11 садится стопорным кольцом 22 (фиг. 5) в кольцевую проточку в обойме узла соединения 5 (фиг. 5) и получаем давление «стоп». После этого повышаем гидравлическое давление для открытия промывочных окон 23, расположенных в подвесном устройстве 6. Падение давления означает, что окна 23 открылись. Затем откручивают цементировочную головку, бросают шар 24 в колонну бурильных труб. Шар садится в седло 13, срезает штифты 15, а шарики 19 при этом освобождают верхнюю часть подвесного устройства вместе с бурильной колонной от хвостовика. Затем колонну приподнимают и вымывают излишки цемента, а хвостовик 4 оставляют на операцию затвердевания цемента (фиг. 6).Next, the operation of cementing the
Предлагаемый способ бурения на обсадной колонне с извлекаемой КНБК позволяет увеличить скорость бурения скважины на обсадной колонне, управлять и контролировать траекторию во время бурения на обсадной колонне и извлечь КНБК по достижении проектного забоя. The proposed method of casing drilling with a retrievable BHA makes it possible to increase the speed of drilling a well in a casing string, to control and control the trajectory during drilling in a casing string, and to extract the BHA upon reaching the design bottom hole.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2796156C1 true RU2796156C1 (en) | 2023-05-17 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2437997C1 (en) * | 2010-07-02 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Procedure for unstable rock simultaneous opening and casing at hole drilling |
RU2626108C2 (en) * | 2015-11-25 | 2017-07-21 | Геннадий Иосифович Геймаш | Method of well casing by tail pipe with bottomhole screen |
RU2658154C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-06-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Горизонт" | Device for lowering, fastening and cementing a shank in a side hole |
RU2671369C1 (en) * | 2014-10-08 | 2018-10-30 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Drilling with liner using a withdrawable guide assembly of the bottom |
US10378308B2 (en) * | 2014-01-20 | 2019-08-13 | Schlumberger Technology Corporation | One trip liner drilling and cementing |
RU2714397C1 (en) * | 2019-07-31 | 2020-02-14 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Unstable rocks driving method during drilling of offshoot with horizontal end |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2437997C1 (en) * | 2010-07-02 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Procedure for unstable rock simultaneous opening and casing at hole drilling |
US10378308B2 (en) * | 2014-01-20 | 2019-08-13 | Schlumberger Technology Corporation | One trip liner drilling and cementing |
RU2671369C1 (en) * | 2014-10-08 | 2018-10-30 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Drilling with liner using a withdrawable guide assembly of the bottom |
RU2626108C2 (en) * | 2015-11-25 | 2017-07-21 | Геннадий Иосифович Геймаш | Method of well casing by tail pipe with bottomhole screen |
RU2658154C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-06-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Горизонт" | Device for lowering, fastening and cementing a shank in a side hole |
RU2714397C1 (en) * | 2019-07-31 | 2020-02-14 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Unstable rocks driving method during drilling of offshoot with horizontal end |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГЕЛЬФГАТ М.Я. и др. Бурение на обсадной колонне - история и современная классификация технологических схем, Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, 2016, N12, стр. 4-17. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7640984B2 (en) | Method for drilling and casing a wellbore with a pump down cement float | |
US8276689B2 (en) | Methods and apparatus for drilling with casing | |
US5992289A (en) | Firing head with metered delay | |
US6953096B2 (en) | Expandable bit with secondary release device | |
US7086481B2 (en) | Wellbore isolation apparatus, and method for tripping pipe during underbalanced drilling | |
US7306044B2 (en) | Method and system for lining tubulars | |
US6802372B2 (en) | Apparatus for releasing a ball into a wellbore | |
CA2945405C (en) | Method and apparatus for severing a drill string | |
US11180972B2 (en) | Downhole tool system and methods related thereto | |
US20130292119A1 (en) | Downhole plug | |
EP2935771B1 (en) | Method and apparatus for treating a subterranean region | |
CN111971450A (en) | Workover tool string | |
US9022114B2 (en) | Cement shoe and method of cementing well with open hole below the shoe | |
CN112368459A (en) | Method and apparatus for stuck drill mitigation | |
US7131504B2 (en) | Pressure activated release member for an expandable drillbit | |
RU2745147C1 (en) | Method of securing a hidden casing string of a borehole with rotation and cementing of the zone above the productive formation | |
RU2796156C1 (en) | Casing drilling method with retrievable bottomhole assembly (rba) | |
US11933174B2 (en) | Modified whipstock design integrating cleanout and setting mechanisms | |
RU2798542C1 (en) | Method for drilling a sidetrack of a well with unstable rocks | |
RU2785164C1 (en) | Method for drilling of lateral trunk with unstable rocks | |
US20220228460A1 (en) | Convertiball | |
US20230374893A1 (en) | Collet baffle, a tool incorporating same, and a system and method incorporating same, for perforating and fracking a wellbore not having initial ports or sliding sleeves | |
US20210324695A1 (en) | Multi-function mandrel system | |
WO1995017577A1 (en) | Apparatus and method for completing a well | |
CA3159229A1 (en) | A collet baffle, a tool incorporating same, and a system and method incorporating same, for perforating and fracking a wellbore not having intial ports or sliding sleeves |