SU1745887A1 - Способ укреплени неустойчивых пород в бур щейс скважине - Google Patents

Abstract

Дл  повышени  эффективности укреплени  неустойчивых обломочных пород в услови х полного поглощени  промывочной жидкости и непрерывного поступлени  этих пород в ствол скважины за счет обеспечени  равномерного распределени  тампонажного материала в укрепл емом массиве пород закачку тампонажного материала в укрепл емую породу осуществл ют в процессе углублени  долота в укрепл емую породу и выхода его из интервала укрепл емых пород. При этом промывку осуществл ют раствором тампонажного материала при непрерывном вращении и неоднократном повторении в процессе одной операции таких рейсов в укрепл емом интервале . Промывку тампонажным раствором осу- ществл ют с минимальным расходом, обеспечивающим возвратно-поступательное движение бурильной колонны с долотом в укрепл емой породе и достижение наибольшего числа рейсов при определенном объеме тампонажного материала. 1 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к бурению скважин различного назначени , в частности к укреплению неустойчивых пород, поступа ющих в ствол бур щейс  скважины.

Известны случаи, когда скважина пересекает пачки неустойчивых (несцементированных ) пород, сложенных грубообломочными карбонатным или иным материалом. Большое сечение поровых каналов таких пород обусловливает полное поглощение промывочной жидкости, что.осложн ет проведение укрепительных работ. В определенных услови х (угол падени  пластов и т.д.) обломочный материал непрерывно (по мере его удалени ) поступает в ствол скважийы, что фиксируетс  как обвалы.

Дальнейшее углубление скважины или перекрытие этого интервала обсадными

трубами становитс  невозможным без укреплени  неустойчивых пород в интервале их залегани .

Известны способы укреплени  неустойчивых пород в бур щихс  скважинах путем закачки в укрепл емый интервал в жущего материала через колонну бурильных труб.

Наиболее близок к предлагаемому способ борьбы с поглощени ми в скважинах, пересекающих горные выработки, путем намыва в выработку заполнител  с последующим его укреплением.

В соответствии с данным способом при пересечении скважиной горной выработки скважину углубл ют ниже подошвы выработки при полном поглощении промывочной жидкости, в результате чего в выработке скапливаетс  выбуренна  порода (шлам) В

VI

сл

00 00

VI

случае необходимости в качестве заполнител  в интервал выработки намывают щебень , шлак, песок и т. д. Затем в скважину спускают колонну бурильных труб, оснащенную коронкой, и подлежащий укреплению интервал рыхлой породы пробуривают с промывкой водой.

Дл  обеспечени  равномерного поступлени  в жущего в укрепл емый массив нижн  , часть бурильной колонны, длина которой равна прот женности укрепл емого интервала , выполнена перфорированной.

К недостаткам данного способа относитс  трудность вхождени  в укрепл емую породу (заполнитель) в св зи с тем, что основна  часть промывочной жидкости выходит через отверсти  перфорированной трубы, не заглубленные в заполнитель (выше коротки). Кроме того, в результате неизбежного измельчени  заполнител  часть отверстий оказываетс  забитой.

Но главное заключаетс  в том, что применение перфорированной трубы не решает задачи равномерного распределени  в жущего в заполнителе.

Как показывают рассмотрение физики процесса и опыт проведени  укрепительных работ, поток в жущего не распредел етс  равномерно в укрепл емой рыхлой породе (заполнителе), а выходит в зоне наименьшего сопротивлени  - верхней части перфорированной трубы.

В результате этого цель работ - создание равномерно укрепленного массива, в котором возможно образование ствола скважины с устойчивыми стенками, не достигаетс  или достигаетс  под вли нием случайных факторов.

Цель изобретени  - повышение эффективности укреплени  неустойчивых пород в услови х полного поглощени  промывочной жидкости и скоплени  породы на забое за счет обеспечени  равномерного распределени  в жущего (тампонажного раствора) в укрепл емом массиве дл  получени  однородного шламового бетона.

Указанна  цель достигаетс  тем, что углубление бурильной колонны труб, оснащенной коронкой или долотом, в укрепл емую породу и выход из нее производ тс  при непрерывном вращении колон- ны труб с промывкой раствором тампонажного материала. При этом обеспечиваетс  максимально возможное при данном объеме тампонажного раствора число рейсов коронки или долота в скопившейс  породе. Дл  этого промывку осуществл ют с минимальным расходом, т.е. с расходом, при котором объем продавливаемого за один рейс тампонажного раствора наименьший . Данный режим определ ют предварительно при вхождении в укрепл емый массив с промывкой имеющимс  буровым раствором на 3-4 режимах и уточн ют в процессе рейсов с промывкой тампонаж- ным раствором.

Объем тампонажного раствора подсчитывают по формуле:

0и °§

.

где D3 - прин тый диаметр зоны закреплени , м;

h- прот женность укрепл емого интервала , м;

m - пористость укрепл емой породы (0.2-0,4 ).

На чертеже приведена схема осуществ- лени  предлагаемого способа укреплени  неустойчивых пород.

При бурении в случае вскрыти  неустойчивых пород и зоны полного поглощени  1 и скоплени  порода (шлама) 2 в стволе в 5 скважину спускают бурильную колонну 3, оснащенную коронкой (долотом) 4. При промывке буровым раствором 5 определ ют минимальный расход и обьем тампонажного раствора за один рейс. Затем в бурильную колонну закачивают тампонажный раствор 6. Тампонажный раствор продавливают в затрубное пространство с определенным ранее минимальным расходом при непрерывном вращении и возвратно-поступательном движении бурильной колонны, равномерно заполн   тампонажным раствором укрепл емый массив 7. После твердени  образуетс  шламовый бетон 8, где формируетс  ствол скважины с устойчивы- ® ми стенками 9.

Использование предлагаемого способа позвол ет повысить эффективность укрепительных работ путем исключени  повторных заливок, а также увеличени  доли успешных операций по укреплению, т.е. снижению числа ликвидируемых в св зи с обвалами скважин.

Пример расчета и проведени  работ

Исходные данные: Диаметр закреплени  ,0 м

Прот женность укрепл емого интервала м

Пористость укрепл емой породы ,4

1. Определ ют обьем тампонажного ма- 5 териала по формуле

.14Х1.02х13х04 4мз

0

5

5

2.Определ ют минимальный расход тампонажного раствора Омин.

Например, ,006 л/с при наименьшем объеме ,5 м .

3.Определ ют врем  продавки тампо- нажного раствора

4м

0.006 м/с

10 мин .

4. Количество рейсов в укрепл емой породе

V 40м Пр - - 8 рейсов

Ч 0.5 м3

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ укреплени  неустойчивых по- род в бур щейс  скважине, включающий закачку тампонажного материала через бурильную колонну с долотом в укрепл емую породу, отличающийс  тем, что,

   a Z

   0

   5

   Q

   с целью повышени  эффективности укреплени  неустойчивых пород в услови х полного поглощени  промывочной жидкости и непрерывного поступлени  этих пород в ствол скважины за счет обеспечени  равномерного распределени  тампонажного материала в укрепл емом массиве пород, закачку тампонажного материала в укрепл емую породу осуществл ют в процессе углублени  долота в укрепл емую породу и выхода его из интервала укрепл емых пород с промывкой раствором тампонажного материала при непрерывном вращении и неоднократном повторении в процессе одной операции таких рейсов в укрепл емом интервале, при этом промывку раствором тампонажного материала осуществл ют с минимальным расходом, обеспечивающим возвратно-поступательное движение бурильной колонны с долотом в укрепл емой породе и достижение наибольшего числа рейсов при определенном объеме тампонажного материала.