RU2289010C1 - Method for drilling branching boreholes in horizontal well - Google Patents
Method for drilling branching boreholes in horizontal well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289010C1 RU2289010C1 RU2005118383/03A RU2005118383A RU2289010C1 RU 2289010 C1 RU2289010 C1 RU 2289010C1 RU 2005118383/03 A RU2005118383/03 A RU 2005118383/03A RU 2005118383 A RU2005118383 A RU 2005118383A RU 2289010 C1 RU2289010 C1 RU 2289010C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- borehole
- branching
- well
- curvature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам бурения разветвленных стволов в горизонтальной скважине.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to methods for drilling branched shafts in a horizontal well.
Известно многозабойное горизонтальное вскрытие пластов (см. книгу «Справочник инженера по бурению», том 2. Под редакцией В.И.Мищевича и Н.А.Сидорова, М.: Недра, 1973 г., стр.184-185, рис.а, б.), включающий бурение по проектному профилю до места разветвления путем использования отклоняющей компоновки, позволяющей равномерно искривлять стволы по дугам окружности до углов наклона 90° и более и осуществлять бурение в пласте пологого или горизонтального, а также получать заранее задаваемые радиусы кривизны в зависимости от геометрической формы компоновки нижней части бурильной колонны, проведение необходимых геофизических измерений, крепление скважины и ее освоение (см. тот же источник, стр.190).Known multi-hole horizontal drilling (see the book "Reference Engineer for Drilling",
Известен также «Способ вскрытия продуктивных пластов нефтяных и газовых скважин» (см. описание изобретения к патенту Р.Ф. №2213195, МПК 7 Е 21 В 7/06, опубл. Б.И. №27, 27.09.2003 г.), предусматривающий бурение горизонтального ствола по проектному профилю до места разветвления стволов, проведение необходимых геофизических исследований, крепление скважины и забуривание разветвленных стволов в продуктивной толще пласта.Also known is the "Method of opening productive formations of oil and gas wells" (see the description of the invention to patent RF No. 2213195, IPC 7 E 21 B 7/06, publ. BI No. 27, 09/27/2003) providing for the drilling of a horizontal wellbore along the project profile to the point of branching, conducting the necessary geophysical surveys, securing the well and drilling branched trunks in the reservoir.
Известный способ по технической сущности более близок к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа.The known method in technical essence is closer to the proposed one and can be adopted as a prototype.
Общим недостатком как аналога, так и прототипа является то, что при необходимости выполнения различных технологических операций, например спуск долота с забойным двигателем для дальнейшего углубления ствола или колонны насосно-компрессорных труб, попадание их в нужные разветвленные стволы является весьма проблематичным, занимает неоправданно большое время, затраты времени при котором иногда составляют до 30 суток и более. Отсюда большие денежные затраты, связанные с простоем скважинного оборудования, рабочей бригады и с поздним вводом скважины в эксплуатацию.A common drawback of both the analogue and the prototype is that if it is necessary to perform various technological operations, for example, lowering a bit with a downhole motor to further deepen the barrel or string of tubing, getting them into the desired branched trunks is very problematic, it takes an unreasonably long time , time costs at which sometimes up to 30 days or more. Hence the large monetary costs associated with the downtime of downhole equipment, work crew and late commissioning of the well.
Задачей настоящего изобретения является создание способа бурения разветвленных стволов в горизонтальной скважине, обеспечивающего безориентированное попадание в нужные разветвленные стволы в горизонтальной скважине буровым инструментом или колонной НКТ при различных технологических операциях.The objective of the present invention is to provide a method for drilling branched shafts in a horizontal well, which ensures that the desired branched shafts in a horizontal well are oriented without drilling by a drilling tool or tubing string during various technological operations.
Поставленная задача решается описываемым способом, включающим бурение по проектному профилю до места разветвления ствола, проведение необходимых геофизических исследований, крепление скважины и забуривание разветвленных стволов.The problem is solved by the described method, including drilling along the design profile to the point of branching, conducting the necessary geophysical studies, securing the well and drilling branched trunks.
Новым является то, что с целью безориентированного попадания долотом с забойным двигателем или колонной насосно-компрессорных труб в нужные разветвленные стволы для выполнения необходимых технологических операций в скважине бурение первого ствола разветвления начинают с углом установки плоскости искривления отклонителя в пределах 70-80° правее или левее плоскости искривления ствола скважины, в зависимости от азимутального искривления второго ствола, далее после окончания бурения первого ствола по проектному профилю и проведения геофизических исследований и для попадания с компоновкой низа бурильной колонны во второй ствол забуривание второго ствола начинают на той же глубине, что и первого ствола, под углом установки плоскости искривления отклонителя в пределах 95-100° относительно плоскости искривления ствола скважины, причем угол установки должен быть в противоположном направлении, чем при бурении этого интервала в первом стволе, если в первом стволе угол установки левее, то во втором правее, и наоборот, при этом для отличия стволов друг от друга длину одного из забуренных стволов выполняют больше на 10-20 м, после окончания бурения второго ствола проводят также геофизические исследования, аналогичные, как и в первом стволе, а для обеспечения безориентированного попадания спускаемой колонны труб в один из разветвленных стволов длину нижней секции, равной 6-8 м, выполняют в виде дуги с радиусом искривления, равным радиусу искривления скважины на данном участке, при этом при достижении спускаемой в скважину искривленной компоновки до места зарезки на муфте трубы устанавливают метку, которую сносят на ротор и далее колонну труб спускают без вращения в один из разветвленных стволов, и по величине забоя определяют номер ствола, после проведения необходимых технологических операций в случае необходимости спуска колонны труб в другой разветвленный ствол, башмак компоновки колонны труб поднимают до места разветвления и метку на муфте устанавливают на 180° от первоначального положения путем поворота колонны труб, и далее спускают трубу в этот ствол.What is new is that, with the aim of an unoriented hit by a bit with a downhole motor or a string of tubing into the required branched shafts to perform the necessary technological operations in the well, the drilling of the first branching trunk begins with an angle of installation of the curvature plane of the deflector within 70-80 ° to the right or left the curvature plane of the wellbore, depending on the azimuthal curvature of the second wellbore, then after the completion of the drilling of the first well along the design profile and geo of scientific studies and for falling with the layout of the bottom of the drill string into the second barrel, the second hole is drilled at the same depth as the first shaft, at an angle of installation of the plane of curvature of the deflector within 95-100 ° relative to the plane of curvature of the wellbore, and the installation angle should be in the opposite direction than when drilling this interval in the first trunk, if the installation angle is to the left to the left, then to the second to the right, and vice versa, while to distinguish the trunks from each other, the length of one Urea trunks perform 10–20 m more; after drilling the second wellbore, geophysical surveys are also carried out, similar to those in the first wellbore, and to ensure that the descent pipe string is oriented in one of the branched trunks, the length of the lower section is 6–8 m , perform in the form of an arc with a radius of curvature equal to the radius of curvature of the well in this section, and when the curved layout is lowered into the well to the point of tapping on the pipe sleeve, a mark is set that is demolished on the the torus and then the pipe string is lowered without rotation into one of the branched trunks, and the number of the trunk is determined by the bottomhole size, after carrying out the necessary technological operations, if it is necessary to lower the pipe string into another branched barrel, the shoe of the pipe string assembly is raised to the branching point and the mark on the coupling set 180 ° from the original position by turning the pipe string, and then lower the pipe into this barrel.
Представленные рисунки поясняют суть изобретения, где на фиг.1 и 2 схематически изображен угол установки плоскости искривления отклонителя под углом 80° левее плоскости искривления ствола скважины для забуривания первого разветвленного ствола, а также угол установки плоскости искривления отклонителя под углом 100° правее относительно плоскости искривления ствола скважины.The presented figures illustrate the essence of the invention, where FIGS. 1 and 2 schematically show the installation angle of the deflector curvature plane at an angle of 80 ° to the left of the wellbore curvature plane for drilling the first branched trunk, as well as the installation angle of the deflector curvature plane at an angle of 100 ° to the right of the curvature plane wellbore.
На фиг.3 - элементы расчетной схемы элементов компоновки низа трубы колонны НКТ или бурильной колонны.Figure 3 - elements of the design scheme of the layout elements of the bottom of the pipe string tubing or drill string.
На рис.4 - схема расположения компоновки низа труб в разветвленном стволе горизонтальной скважины. Как видно из чертежа, для попадания в один из стволов нижний конец компоновки при спуске труб должен двигаться по внутренней стенке ствола от центра искривления.Fig. 4 is a layout diagram of the layout of the bottom of the pipes in a branched trunk of a horizontal well. As can be seen from the drawing, for falling into one of the trunks, the lower end of the layout when lowering the pipes should move along the inner wall of the barrel from the center of curvature.
Бурение разветвленных стволов в горизонтальной скважине осуществляют следующим образом.Drilling branched shafts in a horizontal well is as follows.
Бурение горизонтального ствола скважины осуществляют согласно «Инструкции по бурению горизонтальных стволов», см. РД 39-0147-5 85-130-96, г.Альметьевск, ОАО «Татнефть» им. В.Д.Шашина.The horizontal wellbore is drilled according to the “Horizontal Wellbore Drilling Instructions”, see RD 39-0147-5 85-130-96, Almetyevsk, OAO Tatneft named after V.D.Shashina.
В соответствии с этой инструкцией профиль скважины выбирается исходя из конкретных геолого-технических условий бурения. Ствол скважины от устья до условно-горизонтального участка проектируется в одной плоскости (по проектному азимуту), допускается изменение азимута условно-горизонтального участка с интенсивностью не более 4 град./10 м. Фактическое положение ствола скважины в пространстве определяют систематическими или постоянными инклинометрическими измерениями в процессе бурения, в том числе с использованием забойных телесистем.In accordance with this instruction, the well profile is selected based on the specific geological and technical conditions of drilling. The wellbore from the wellhead to the conventionally horizontal section is projected in one plane (according to the design azimuth), the azimuth of the conventionally horizontal section with an intensity of not more than 4 degrees / 10 m is allowed to change. The actual position of the wellbore in space is determined by systematic or constant inclinometric measurements in drilling process, including using downhole telesystems.
Проектирование профиля горизонтальной скважины начинают с нижней части скважины, исходя из геолого-эксплуатационных условий обосновывают тип профиля и конфигурацию горизонтального участка скважины, далее на основе технических возможностей определяют конструкцию скважины и по заданной интенсивности отклонения определяют геометрические размеры компоновок и их проходимость через искривленные участки.Designing the profile of a horizontal well starts from the bottom of the well, based on the geological and operational conditions, justifies the type of profile and the configuration of the horizontal section of the well, then, based on the technical capabilities, determine the design of the well and determine the geometric dimensions of the assemblies and their passage through the curved sections using the given deviation intensity.
После завершения бурения ствола скважины и проведения геофизических исследований в скважину спускают эксплуатационную колонну со входом 5-6 метров продуктивного пласта и цементируют с использованием традиционной технологии. Затем после ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) и исследования качества цементного камня в заколонном пространстве акустическим цементомером (АКЦ) разбуривают кольцо «стоп», цементный стакан, забой углубляют по проектному профилю и далее при помощи гидроловушки или магнитной ловушки забой очищают от металлических стружек. Затем осуществляют забуривание разветвленных стволов 1 и 2 (см. фиг.4, где изображены разветвленные стволы) согласно поставленной цели изобретения - безориентированного попадания долотом с забойным двигателем или колонной НКТ в нужные разветвленные стволы для выполнения различных технологических и технических операций в скважине.After completion of the drilling of the wellbore and geophysical studies, the production casing with the entrance of 5-6 meters of the productive formation is lowered into the well and cemented using traditional technology. Then, after waiting for the cement to harden (OZC) and examining the quality of the cement stone in the annular space, an acoustic cement meter (ACC) is drilled with a stop ring, a cement beaker, the face is deepened according to the design profile, and then using the hydraulic trap or magnetic trap, the face is cleaned of metal chips. Then,
Для этого в скважину спускают долото с забойным двигателем с отклонителем и телесистемы до забоя и производят бурение первого ствола, с углом установки плоскости искривления отклонителя 70-80° правее или левее ствола плоскости искривления скважины (см. фиг.1 и 2) в зависимости от азимутального искривления второго ствола. При этом бурение осуществляют с использованием бурового раствора с повышенной выносящей способностью и не загрязняющей продуктивный пласт, например, с использованием безглинистого полимерного бурового раствора с вязкостью 56-60 с. Далее бурение ствола 1 продолжают по проектному профилю до проектной глубины, т.е. длины, после чего в пробуренном стволе проводят геофизические исследования.To do this, lower the bit with the downhole motor with the diverter and the telescope system down to the bottom and drill the first wellbore, with the angle of the deflector curvature plane set to 70-80 ° to the right or left of the well curvature plane (see Figs. 1 and 2) depending on azimuthal curvature of the second trunk. At the same time, drilling is carried out using a drilling fluid with increased endurance and not polluting the reservoir, for example, using a clay-free polymer drilling mud with a viscosity of 56-60 s. Further, the drilling of the
Бурение второго ствола начинают на той же глубине, что и первый ствол, под углом установки плоскости искривления отклонителя 95-100° относительно плоскости искривления ствола скважины на глубине забуривания первого ствола. Угол установки должен быть в противоположном направлении, чем при бурении этого интервала в первом стволе. Если в первом стволе угол установки левее, то во втором - правее (см. фиг.1 и 2), и наоборот. Длину одного из разветвленных стволов выполняют на 10-20 м длиннее, для отличия их друг от друга.Drilling of the second wellbore begins at the same depth as the first wellbore, at an angle of installation of the deflector curvature plane of 95-100 ° relative to the curvature plane of the wellbore at the depth of drilling of the first wellbore. The installation angle should be in the opposite direction than when drilling this interval in the first trunk. If in the first barrel the installation angle is to the left, then in the second - to the right (see figures 1 and 2), and vice versa. The length of one of the branched trunks is 10-20 m longer, to distinguish them from each other.
Для обеспечения безориентированного попадания спускаемой колонны труб в нужные разветвленные стволы длину нижней секции, равной 6-8 м, выполняют в виде дуги с радиусом искривления, равным радиусу искривления скважины на данном участке.To ensure a disoriented entry of the descent pipe string into the desired branched shafts, the length of the lower section, equal to 6-8 m, is performed in the form of an arc with a radius of curvature equal to the radius of curvature of the well in this section.
Далее, при достижении спускаемой в скважину искривленной компоновки до места зарезки на муфте трубы устанавливают метку, которую сносят на ротор, и далее колонну труб спускают без вращения в один из разветвленных стволов. После производства необходимых технологических операций, в случае необходимости спуска колонны труб в другой разветвленный ствол, башмак компоновки колонны труб поднимают до места зарезки (разветвления) и метку на муфте устанавливают на 180° от первоначального положения путем поворота колонны труб, после этого осуществляют спуск колонны труб до забоя. Глубина забоя по мере труб подтверждает нахождение труб в запланированном стволе.Next, when the curved layout is lowered into the well to the point of tapping, a mark is placed on the pipe coupling, which is demolished on the rotor, and then the pipe string is lowered into one of the branched trunks without rotation. After performing the necessary technological operations, if it is necessary to lower the pipe string into another branched barrel, the shoe for the pipe string assembly is raised to the point of cutting (branching) and the mark on the coupling is set 180 ° from its original position by turning the pipe string, after which the pipe string is lowered before slaughter. The depth of the face as the pipes confirm the presence of pipes in the planned trunk.
Как видно из фиг.4, для попадания в один из разветвленных стволов 1 горизонтальной скважины нижний конец компоновки 3 спускаемой колонны труб 4 должен двигаться по внутренней стенке ствола от центра искривления (см. фиг.4).As can be seen from figure 4, for getting into one of the
Это условие выполняется тогда (см. фиг.3), когда длина нижней секции компоновки равна половине L - проходимой длине спускаемой в скважину трубы колонны без деформации, а угол искривления между секциями должен определяться из величины интенсивности искривления ствола скважины на 10 м. На фиг.3 приведены элементы расчетной схемы элементов компоновки. Ниже приводим методику определения L - проходимой длины трубы колонны НКТ без деформации. Сначала определяем угол α - угол, заключенный между радиусом искривления скважины, проведенным перпендикулярно к середине L, и радиусом искривления наружной стенки ствола от центра искривления, соединяющим с одним из концов L, град. (см. фиг.3 и 4):This condition is satisfied then (see FIG. 3), when the length of the lower section of the assembly is equal to half L — the passable length of the string pipe being lowered into the well without deformation, and the angle of curvature between the sections should be determined from the magnitude of the curvature of the wellbore by 10 m. .3 the elements of the design diagram of the layout elements are shown. Below is a methodology for determining the L - passable length of the tubing string pipe without deformation. First, we determine the angle α - the angle between the radius of curvature of the well, perpendicular to the middle of L, and the radius of curvature of the outer wall of the barrel from the center of curvature, connecting one end of L, deg. (see figures 3 and 4):
где ⌀НКТ - диаметр трубы колонны НКТ, м;where ⌀ tubing - diameter of the tubing string pipe, m;
Rвн - радиус искривления ствола скважины от центра искривления, м;Rвн is the radius of curvature of the wellbore from the center of curvature, m;
Rн - радиус искривления наружной стенки ствола от центра искривления, м;Rн is the radius of curvature of the outer wall of the barrel from the center of curvature, m;
R - радиус искривления ствола скважины, м;R is the radius of curvature of the wellbore, m;
⌀скв - диаметр скважины, м;⌀skv - well diameter, m;
Δβ - интенсивность искривления ствола скважины на 10 м;Δβ is the borehole curvature intensity per 10 m;
Авторами предлагаемого технического решения согласно вышеприведенной методике была определена компоновка, состоящая из 3-х секций. Длина каждой секции в данном случае 2 м, диаметр колонны труб НКТ 73 мм, угол перекоса между секциями 4°.The authors of the proposed technical solution according to the above methodology determined the layout, consisting of 3 sections. The length of each section in this case is 2 m, the diameter of the tubing string is 73 mm, and the skew angle between the sections is 4 °.
Способ испытывался в промысловых условиях при обработке призабойной зоны разветвленных стволов в скважинах №1040 РГ, 1041 РГ, 11309 РГ, 11321 РГ, 11443 РГ. Результаты испытаний показали высокую его эффективность. При этом исключается применение дорогостоящей телесистемы, следовательно, сокращаются затраты времени и денежных средств, ускоряется ввод скважин в эксплуатацию.The method was tested in commercial conditions when processing the bottom-hole zone of branched shafts in wells No. 1040 RG, 1041 RG, 11309 RG, 11321 RG, 11443 RG. The test results showed its high efficiency. In this case, the use of an expensive telesystem is eliminated, therefore, the time and money costs are reduced, the commissioning of wells is accelerated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005118383/03A RU2289010C1 (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Method for drilling branching boreholes in horizontal well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005118383/03A RU2289010C1 (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Method for drilling branching boreholes in horizontal well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2289010C1 true RU2289010C1 (en) | 2006-12-10 |
Family
ID=37665635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005118383/03A RU2289010C1 (en) | 2005-06-14 | 2005-06-14 | Method for drilling branching boreholes in horizontal well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2289010C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507391C2 (en) * | 2009-08-28 | 2014-02-20 | Статойл Аса | Method for determination of annular seal integrity in well |
RU2553705C2 (en) * | 2009-07-31 | 2015-06-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method of multistage treatment for stimulation of multilateral well |
RU2684557C1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-04-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well horizontal shaft drainage zone expansion method by the distant sections acid treatment with the side channels development |
RU2738227C2 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Интегра-Технологии" | Method of directed drilling with correction of well trajectory |
CN114439454A (en) * | 2021-12-09 | 2022-05-06 | 潍坊市宇宏石油机械有限公司 | Multilateral well drilling and completion device and using method |
-
2005
- 2005-06-14 RU RU2005118383/03A patent/RU2289010C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КАЛИНИН А.Г. и др. Бурение наклонных и горизонтальных скважин. Москва, Недра, 1997, стр.456-458. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2553705C2 (en) * | 2009-07-31 | 2015-06-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method of multistage treatment for stimulation of multilateral well |
RU2507391C2 (en) * | 2009-08-28 | 2014-02-20 | Статойл Аса | Method for determination of annular seal integrity in well |
RU2684557C1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-04-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Well horizontal shaft drainage zone expansion method by the distant sections acid treatment with the side channels development |
RU2738227C2 (en) * | 2019-06-20 | 2020-12-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Интегра-Технологии" | Method of directed drilling with correction of well trajectory |
CN114439454A (en) * | 2021-12-09 | 2022-05-06 | 潍坊市宇宏石油机械有限公司 | Multilateral well drilling and completion device and using method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109854174B (en) | Short radius drilling tool and drilling method | |
US5115872A (en) | Directional drilling system and method for drilling precise offset wellbores from a main wellbore | |
CA2588135A1 (en) | Methods and apparatus for drilling, completing and configuring u-tube boreholes | |
CN113464121A (en) | Orientation-while-drilling gamma geosteering drilling trajectory determination method | |
US20090038792A1 (en) | System and method for producing fluids from a subterranean formation | |
US10753183B2 (en) | Refracturing in a multistring casing with constant entrance hole perforating gun system and method | |
CN103375140A (en) | Radial horizontal well orienting device and method for operating same | |
CN114035239A (en) | Comprehensive survey method for deep-buried long tunnel | |
WO2019241458A1 (en) | Defining a well completion program for an oil and gas well | |
WO2019241454A1 (en) | Systems and methods for acquiring downhole measurements during creation of extended perforation tunnels | |
US20190162025A1 (en) | Method of enhanced oil recovery and intensification of production from oil, gas and condensate wells by means of hydromonitor radial overbalance formation penetration | |
RU2289010C1 (en) | Method for drilling branching boreholes in horizontal well | |
Andersen et al. | Horizontal Drilling and Completion: Denmark | |
CN103615226A (en) | Hydraulic jet drilling and fracturing method | |
CN116291201A (en) | Underground engineering emergency rescue method based on horizontal directional drill | |
SU1798466A1 (en) | Method for construction of multiple hole wells | |
CN106930733A (en) | Coal bed gas group wells extraction system and method for construction | |
US20170247990A1 (en) | Method for drilling and fracture treating multiple wellbores | |
US20040129458A1 (en) | Retrievable pre-milled window with deflector | |
CN114961632B (en) | Underground three-level environment-friendly treatment method for difficult and complicated well | |
RU2568455C2 (en) | Horizontal section drilling method for screw-shaped operating well | |
Liu et al. | Adaptability analysis of ultra-short radius sidetracking horizontal well technology | |
RU2270908C1 (en) | Wedgeless method for multibranch well drilling | |
RU2298629C1 (en) | Multibranch well drilling method | |
RU2157445C2 (en) | Technique to drive directionally inclined boreholes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070615 |