SU1002512A1 - Способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурени - Google Patents

Description

Изобретение относится к. бурению скважин с промывкой забоя промывочной жидкостью.

Известды способы бурового раствора от шлама путем осаждения шлама в циркуляционной системе, включающей . блоки очистки, подпорные блоки с насосами, коллекторы, желобы и напорные трубопроводы, расположенные на поверхности у устья скважины£1].

Такие способы очистки бурового раствора вызывают необходимость транспортировки шлама буровым раствором с забоя скважины по всему стволу скважины до ее устья, что приводит к повышенному абразивному износу колонн бурильных и обсадных труб, дополнительным затратам мощности на создание интенсивного для выноса шлама, восходящего потока бурового раствора. Кроме того, такие способы не приемлемы при бурении скважин в зонах поглощений без выхода бурового раствора на поверхность.

Известны способы очистки бурового раствора путем забойного шламоулавливания с помощью шламоуловителей, спускаемых в скважину на колонне бурильных труб или на кабеле в соста2 ве бурового снаряда, например камерных шламоуловителей [2].

Однако такие способы трудоемки, 5 так к^к шламоуловители имеют ограниченную емкость, что приводит к необходимрсти из разборки и чистки после каждого рейса, а также к сокращению длины рейса при бурении без выхода бурового раствора на поверхность .

Известен также способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурения путем забойного шламоулавливания, осуществляющегося сообщением 15 участка ствола скважины с полостью шламоуловителя закрытого типа, посредством выполнения сообщающих каналов в корпусе шламоуловителя [3].

Известный способ очистки бурового раствора от шлама не обеспечивает очистки бурового раствора от мелкого шлама вследствие недостаточно интенсивного изменения скорости потока бурового раствора в сторону 25 уменьшения. Ограниченная емкость шламоуловителя приводит к дополнительным затратам времени на его разборку, чистку и сборку после каждого рейса. Накопление шлама около устья скважины вследствие его оседания в циркуляционных емкостях и последующей их чистки, а также вследствие чистки шламоуловителя приводит к загрязнению окружающей среды.

Цель изобретения - увеличение емкости шламоулавливающей системы и 5 повышение интенсивности осаждения шлама от бурового раствора в обсаженной скважине.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу очистки бурово- 10 го раствора от шлама в процессе бурения путем забойного шламоулавливания, внутреннюю полость обсадной колонны перекрывают, а забойное шламоулавливание осуществляют путем 15 перепуска бурового раствора из нижней полости обсаДной колонны в верхнюю ¹ через каверну.

На чертеже изображена схема очист; ки бурового раствора от шлама.

Схема включает колонну 1 обсадных труб, .каверну 2, верхнее 3 и нижнее 4 циркуляционные отверстия, колонну бурильных труб 5, пакерное уплотнение 6, долото 7,‘осадок шлама 8, цементное кольцо 9.

После обсадки скважины и цементирования обсадной колонны осуществляется ультразвуковой каротаж. Затем производится перфорация, например, .30 перфоратором гидроабразивного действия колонны 1 в зоне нарушения цементного кольца 9, приуроченного к каверне'2. Перфорацию обсадной колонны отверстием 3 осуществляют 35 ниже кровли каверны, а перфорацию колонны 1 отверстием 4 осуществляют выше дна каверны, при этом отверстие ,3 располагается над отверстием 4. 40

На колонну бурильных труб 5 устанавливают пакерное уплотнение б та- , ким образом, чтобы при постановке долота 7 на забой скважины уплотне-. ние 6 оказалось несколько ниже верх- ^э него циркуляционного отверстия 3, но выше нижнего циркуляционного отверстия 4. При дальнейшем бурении скважины долотом 7 шлам выносится _ буровым раствором с забоя по кольце- 50 вому пространству между колонной бурильных труб 5 и колонной 1 в пространство под пакерным уплотнением б и затем через нижнее циркуляционное отверстие 4 - в полость кавер- 55 ны 2. При этом скорость восходящего 'потока бурового раствора резко снижается, вследствие чего происходит выпадение шлама в осадок 8 на дно каверны. Очищенный таким образом 60 буровой раствор через верхнее циркуляционное отверстие 3 поступает в кольцевое пространство выше пакерного уплотнения 6 и далее к устью скважины. AS

С целью обеспечения надежной циркуляции промывочной жидкости отверстия 3 и 4 выполняются друг от друга на расстоянии, превышающемвеличину углубки за рейс. При величине углубки за рейс, существенно превышающей расстояние между отверстиями 3 и 4, в качестве пакетирующего элемента используют бурильные муфты с наружным диаметром, приближенным или меньшим внутреннего диаметра обсадных труб, причем муфты располагают на колонне бурильных труб 5 друг от друга на расстоянии меньшем, чем расстояние между отверстиями 3 и-4. При этом поток бурового раствора на перфорированном участке колонны 1 частично двигается по кольцевому пространству, а частично через полость каверны 2. По мере углубки скважины пакетирующие муфты последовательно проходят перфорированный участок колонны 1, обеспечивая разделение потока бурового раствора и соответственно его очистку на протяжении всего рейса. После заполнения каверны осадком шлама 8 до нижнего среза отверстия 4 каверна цементируется одним из известных способов ре-, монтного цементирования. ,

Предлагаемый способ очистки бурового раствора от шлама позволяет осуществить лучшую по сравнению с известным очистку бурового раствора от шлама вследствие обеспечения более значительного снижения скорости потока в каверне, что способствует выпадению из раствора как крупного, так и мелкого шлама. Способ позволяет уменьшить загрязнение’циркуляционной системы, предназначенной для очистки бурового раствора на поверхности и соответственно количество отходов, образующихся при бурении скважины и подлежащих ликвидации. ^γ

Реализация предлагаемого способа обеспечивает также увеличение времени чистого бурения по сравнению с известным за счет исключения операций по очистке шламоприемника после каждого рейса.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  н. бурению скважин с промывкой заоо  промывочной жидкостью. Известдвы способы бурового раство ра от шлама путем осаждени  шлама в циркул ционной системе, включающей блоки очистки, подпорные блоки с на сосами, коллекторы, жалобы и напорные трубопроводы, расположенные на поверхности у усть  скважиныГ1. Такие способы очистки бурового раствора вызывают необходимость транспортировки шлама буровым раствором с забо  скважины по всему ств лу скважины до ее усть , что приводит к повышенному абразивному износу колонн бурильных и обсадных труб, дополнительным затратам мощности на создание интенсивного дл  выноса шлама, восход щего потока бу рового раствора. Кроме того, такие способы не приемлемы при бурении скважин в зонах поглощений без выхода бурового раствора на поверхнос Известны способы очистки бурового раствора путем забойного шламоулавливани  с помощью шламоуловителей , спускаемых в скважину на колон бурильных труб или на кабеле в сост ве бурового снар да, например камерных шламоуловителей 2. Однако такие способы трудоемки, так шламоуловители имеют ограниченную емкость, что приводит к необходимрсти из разборки .и чистки после каждого рейса, а также к сокращению длины рейса при бурении без выхода бурового раствора на поверхность . Известен также способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурени  путем забойного цшамоулавливани , осуществл ющегос  сообщением участка ствола скважины с полостью шламоуловител  закрытого типа, посредством выполнени  сообщающих каналов в корпусе шламоуловител  f 3. Известный способ очистки бурового раствора от шлама не обеспечивает очистки бурового раствора от мелкого шлама вследствие недостаточно интенсивного изменени  скорости потока бурового раствора в сторону уменьшени . Ограниченна  емкость шламоуловител  приводит к дополнительным затратам времени на его разборку , чистку и сборку после каждого рейса. Накоплен е шлама около уст1)П скважины вследствие: оселаии  Р циркул ционных емкост х и последующей их чистки, а также вследствие чистки шламоуловител  приводит к загр знению окружающей среды. Цель изобретени  - увеличение ем кости ;1шамоулавливающей системы и повышение интенсивности осаждени  шлама от ё урового раствора в обсаженной скважине. Указан-на  цель достигаетс  тем, что согласно способу очистки бурово го раствора от шлама в процессе бурени  путем забойного шламоулавливани , внутреннюю полость обсадной колонны перекрывают, а забойное шла моулавливание осуществл ют путем перепуска бурового раствора из нижн полости обсайной колонны в верхнюю через каверну. На чертеже изображена схема очис ци бурового раствора от шлама. Схема включает колонну 1 обсадных труб, ,к&верну 2, верхнее 3 и нижнее 4 циркул ционные отверсти , колонну бурильных труб 5, пакерное уплотнение б, долото 7,осадок шлама 8, цементное кольцо 9. После обсадки скважины и цементи ровани  обсадной колонны осуществл  етс  ультразвуковой каротаж. Затем производитс  перфораци , например, перфоратором гидроабразивного дейст ви  колонны 1 в зоне нарушени  цементного кольца 9, приуроченного к каверне2. Перфорацию обсадной колонны отверстием 3 осуществл ют ниже кровли каверны, а перфорацию колонны 1 отверстием 4 осуществл ют выше дна каверны, при этом отверсти 3 располагаетс  над отверстием 4.. На колонну бурильных труб 5 уста навливают пакерное уплотнение б таКИМ образом, чтобы при постановке долота 7 на забой скважины уплотнение б OKa3aJiocb несколько ниже верх него циркул ционного отверсти  3, но выше нижнего циркул ционного отверсти  4. дальнейшем бурении скважины долотом 7 шлам выноситс  буровым раствором с забо  по кольце вому пространству между колонной бу рильных труб 5 и колонной 1 в пространство под пакерным уплотнением б и затем через нижнее циркул ционное отверстие 4 - в полость каверны 2. При этом скорость восход щего потока бурового раствора резко снижаетс , вследствие чего происходит выпадение шлама в осадок 8 на дно каверны. Очищенный таким образом буровой раствор через верхнее цирку л ционное отверстие 3 поступает в кольцевое пространство выше пакерно го уплотнени  б и далее к устью скважины. с целью обеспечени  надежной циркул ции промывочной жидкости отверсти  3 и 4 выполн ютс  друг от друга на рассто нии, превышающем величину углубки за рейс. При величине углубки за рейс, существенно превышающей рассто ние между отверсти ми 3 и 4, в качестве пакетирующего элемента используют бурильные муфты с наружным диаметром, приближенным или меньшим внутреннего диаметра обсадных труб, причем муфты располагают на колонне бурильных труб 5 друг от друга на рассто нии меньшем, чем рассто ние между отверсти ми 3 и-4. При этомпоток бурового раствора на перфорированном участке колонны 1 частично двигаетс  по кольцевому пространству, а частично через полость каверны 2. По мере углубки сквазкины пакетирующие муфты последовательно проход т перфорированный участок колонны 1, обеспечива  разделение потока бурового раствора и соответственно его очистку на прот жении всего рейса. После заполнени  каверны осадком шлама 8 до нижнего среза отверсти  4 каверна цементируетс  одним из известных способов ре-, монтного цементировани ., Предлагаеьшй способ очистки бурового раствора от шлама позвол ет осуществить лучшую по сравнению с известным очистку бурового раствора от шлама ,вследствие обеспечени  более значительного снижени  скорости потока в каверне, что способствует выпадению из раствора как крупного, так и мелкого . Способ позвол ет уменьшить загр знениециркул ционной системы, предназначенной дл  очистки бурового раствора на поверхности и cooTBeTCTBeiHHO количество отходов, образующихс  при бурении скважины и подлежащих ликвидации. Реализаци  предлагаемого способа обеспечивает также увеличение времени чистого бурени  по сравнению с известным за счет исключени  операций по очистке шламоприемника после каждого рейса. Формула изобретени  Способ очистки бурового раствора от шлама в процессе бурени  путем забойного шламоулавливани , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью увеличени  емкости шламоулавливающей системы и повышени  интенсивности осаждени  шлама из бурового раствора в обсаженной скважине, внутреннюю полость обсадной колонны перекрывают, а забойное шламоулавливание осуществл ют путем перепуска бзфового раствора из нижней полости обсадной колонны в верхнюю через каверну. Источники информгщии, прин тые во внимание при экспертизе 1. Абторское свидетельство СССР 541017, кл. Е 21 В 21/00, 1974. 002512
2. 2.Ясашин А.М, Вскрытие, опробование и испытание пластов. М., Недра , 1979, с. 92-93.
3. 3.Мершалов А.Ф. Руководство по бескерново14у геологоразведочнсмчу бу5 рению. Л., Ведра, 1969, с. 69-71 ((прототип) .