RU2382182C1

RU2382182C1 - Multi branch, low production rate well assembly for simultaniouse several reservoirs of different productivity production, in abnormally low reservoir pressure conditions

Info

Publication number: RU2382182C1
Application number: RU2008131362/03A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Кустышев (RU); Игорь Александрович Кустышев; Владимир Амиранович Сехниашвили (RU); Владимир Амиранович Сехниашвили; Александр Васильевич Кустышев (RU); Александр Васильевич Кустышев; Владимир Филиппович Штоль (RU); Владимир Филиппович Штоль; Алексей Николаевич Лапердин (RU); Алексей Николаевич Лапердин; Игорь Евгеньевич Якимов (RU); Игорь Евгеньевич Якимов; Алексей Владимирович Немков (RU); Алексей Владимирович Немков; Дмитрий Анатольевич Голофастов (RU); Дмитрий Анатольевич Голофастов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Газпром"(ОАО "Газпром")
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2010-02-20

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.

SUBSTANCE: well assembly includes main borehole cased in the top part and equipped with a tail-filter in the bottom part and side boreholes, equipped with tail-filters, and a tubing string descended into the well. At that the main borehole has perforation holes, in interval between the bottom side borehole and the main borehole tail-filter, located in a low productivity reservoir. The main and side boreholes tail-filters located in a high productivity reservoir and placed in radial relatively to the main borehole axis. The tubing string equipped with a circulation valve and a top polished tip in the interval over the top side borehole. In the main borehole and side borehole conjunction points - a mini-window units with landing places, fixed in main borehole casing string snap connections. Over the mini-window top unit located a top production parker and a top landing nipple, interacting with the tubing string top section top polished tip. Between the mini-windows top and bottom units located the tubing string intermediate section with a bottom polished tip, hermetically connected to the mini-window bottom unit. Under the mini-window bottom unit located the tubing string bottom section with a bottom production parker, a landing nipple, a under parker tail and a bowl. At the bottom production parker located over the main borehole tail-filter, under the bottom perforation holes. Mini-window units located in a way, that windows located opposite to the side boreholes entrance holes. The top landing nipple bypass hole is greater than the bottom landing nipple bypass hole.

EFFECT: multi zone well construction reliability increase.

1 dwg

Description

Конструкция многозабойной низкодебитной скважины для одновременной эксплуатации нескольких пластов разной продуктивности в условиях аномально низких пластовых давлений (АНПД) относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к конструкциям многозабойных низкодебитных скважин, вскрывших несколько продуктивных пластов разной продуктивности.The design of a multi-bottom low-rate well for the simultaneous operation of several reservoirs of different productivity under conditions of abnormally low reservoir pressures (AAP) refers to the oil and gas industry, namely, the designs of multi-bottom low-rate wells that have uncovered several productive layers of different productivity.

Известна конструкция многозабойной скважины, включающая основной и боковой стволы, лифтовую колонну [Оганов А.С. и др. Многозабойное бурение скважин - развитие, проблемы, успехи. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2001. - С.49].A well-known design of a multilateral well, including the main and lateral shafts, an elevator string [Oganov A.S. et al. Multilateral drilling of wells - development, problems, successes. - M.: VNIIOENG OJSC, 2001. - P.49].

Недостатком этой конструкции является недостаточная надежность и эффективность одновременной эксплуатации нескольких пластов разной продуктивности в условиях АНПД.The disadvantage of this design is the lack of reliability and efficiency of the simultaneous operation of several formations of different productivity in the conditions of the API.

Известна конструкция многозабойной скважины, включающая основной и боковой стволы, лифтовую колонну, снабженную эксплуатационным пакером [Оганов А.С. и др. Многозабойное бурение скважин - развитие, проблемы, успехи. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2001. - С.46].A well-known design of a multilateral well, including the main and lateral shafts, an elevator string equipped with an operational packer [Oganov A.S. et al. Multilateral drilling of wells - development, problems, successes. - M.: VNIIOENG OJSC, 2001. - P.46].

Достигаемый технический результат изобретения состоит в создании надежной конструкции многозабойной скважины для одновременной эксплуатации нескольких пластов разной продуктивности в условиях АНПД.Achievable technical result of the invention consists in creating a reliable design of a multi-hole well for the simultaneous operation of several formations of different productivity in the conditions of the API.

Технический результат достигается тем, что конструкция многозабойной низкодебитной скважины для одновременной эксплуатации нескольких пластов разной продуктивности в условиях АНПД включает обсаженный в верхней части и оборудованный хвостовиком-фильтром в нижней части основной ствол, боковые стволы, оборудованные хвостовиками-фильтрами, и спущенную в скважину лифтовую колонну, при этом обсадная колонна основного ствола в интервале между нижним боковым стволом и хвостовиком-фильтром основного ствола, расположенным в низкопродуктивном пласте, снабжена перфорационными отверстиями, хвостовики-фильтры основного и боковых стволов размещены в высокопродуктивном пласте и радиально разнесены относительно оси основного ствола, лифтовая колонна оборудована в интервале выше верхнего бокового ствола циркуляционным клапаном и верхним полированным наконечником, в стыках основного ствола с боковыми стволами - узлами миниатюрных окон с посадочными местами, зафиксированными в защелочных соединениях обсадной колонны основного ствола, выше верхнего узла миниатюрного окна размещены верхний эксплуатационный пакер и верхний посадочный ниппель, взаимодействующий с верхним полированным наконечником верхней секции лифтовой колонны, между верхним и нижним узлами миниатюрных окон размещена промежуточная секция лифтовой колонны с нижним полированным наконечником, герметично соединяемая с нижним узлом миниатюрного окна, ниже нижнего узла миниатюрного окна размещена нижняя секция лифтовой колонны с нижним эксплуатационным пакером, посадочным ниппелем, подпакерным хвостовиком и направляющей воронкой, при этом нижний эксплуатационный пакер размещен над хвостовиком-фильтром основного ствола под нижними перфорационными отверстиями, а узлы миниатюрных окон размещены таким образом, что их окна располагаются напротив входных отверстий в боковые стволы, проходное отверстие верхнего посадочного ниппеля больше проходного сечения нижнего посадочного ниппеля.The technical result is achieved by the fact that the design of a multi-sided low-rate well for the simultaneous operation of several formations of different productivity under the conditions of oil production includes cased in the upper part and equipped with a filter shank in the lower part of the main trunk, sidetracks equipped with filter shanks and an elevator string lowered into the well while the casing of the main trunk in the interval between the lower side of the barrel and the shank-filter of the main trunk, located in low th formation, equipped with perforations, filter shanks of the main and side shafts are placed in a highly productive layer and radially spaced relative to the axis of the main trunk, the lift column is equipped in the interval above the upper side trunk with a circulation valve and an upper polished tip, at the joints of the main trunk with side shafts - nodes of miniature windows with seats fixed in the latch joints of the casing of the main trunk, above the upper node of the miniature window times the upper operational packer and the upper landing nipple interacting with the upper polished tip of the upper section of the elevator column are placed, between the upper and lower nodes of the miniature windows there is an intermediate section of the elevator column with the lower polished tip, hermetically connected to the lower node of the miniature window, located below the lower node of the miniature window the lower section of the elevator column with the lower operational packer, landing nipple, under-packer shank and guide funnel, while The lower production packer is located above the main shaft shank filter under the lower perforations, and the miniature window units are positioned so that their windows are opposite the inlet openings to the side shafts, the passage opening of the upper mounting nipple is larger than the passage section of the lower mounting nipple.

На чертеже изображена заявляемая конструкция многозабойной низкодебитной скважины для одновременной эксплуатации нескольких пластов разной продуктивности в условиях АНПД, оборудованная лифтовой колонной из насосно-компрессорных труб, на примере трехзабойной скважины, включающей основной ствол и два боковых ствола, верхний и нижний. Количество боковых стволов может быть больше, тогда они называются (снизу вверх, по мере бурения) первый, второй, третий и т.д. Напротив каждого из боковых стволов размещается система заканчивания скважин, состоящая для условий низких пластовых давлений из одного узла миниатюрного окна.The drawing shows the inventive design of a multi-sided low-rate well for the simultaneous operation of several formations of different productivity in the conditions of oil production, equipped with an elevator string from tubing, using an example of a three-sided well, including a main well and two lateral shafts, an upper and a lower one. The number of sidetracks may be greater, then they are called (from bottom to top, as they are drilled) the first, second, third, etc. Opposite each of the sidetracks is a well completion system, consisting of low reservoir pressure conditions from a single miniature window assembly.

Конструкция заявляемой скважины включает основной ствол 1, верхний 2 и нижний 3 боковые стволы и лифтовую колонну, состоящую из нескольких секций: верхней 4, промежуточной 5 и нижней 6.The design of the inventive well includes a main barrel 1, upper 2 and lower 3 lateral shafts and an elevator column, consisting of several sections: upper 4, intermediate 5 and lower 6.

Основной ствол 1 в верхней части обсажен обсадной колонной 7, а в нижней оборудован хвостовиком-фильтром 8. В интервале низкопродуктивного пласта 9, между нижним боковым стволом 3 и хвостовиком-фильтром 8 основного ствола 1, обсадная колонна 7 основного ствола 1 снабжена перфорационными отверстиями 10. В интервале высокопроницаемого пласта 11 обсадная колонна 7 основного ствола 1 снабжена хвостовиком-фильтром 8.The main shaft 1 in the upper part is cased with a casing 7, and in the lower part it is equipped with a filter shank 8. In the interval of the low-productivity formation 9, between the lower side barrel 3 and the filter shank 8 of the main shaft 1, the casing 7 of the main shaft 1 is provided with perforations 10 In the interval of the highly permeable formation 11, the casing 7 of the main shaft 1 is provided with a filter liner 8.

Верхний 2 и нижний 3 боковые стволы оборудованы хвостовиками-фильтрами, которые размещены в высокопродуктивном пласте 11.The upper 2 and lower 3 side trunks are equipped with filter shanks, which are located in the highly productive formation 11.

При этом забои основного 1 и боковых 2 и 3 стволов радиально разнесены относительно оси основного ствола 1 с частичным перекрытием их зон дренирования, создавая обитую зону дренирования пласта.In this case, the faces of the main 1 and lateral 2 and 3 shafts are radially spaced relative to the axis of the main trunk 1 with a partial overlap of their drainage zones, creating an inhabited drainage zone of the formation.

Верхняя секция лифтовой колонны 4, спущенная в основной ствол 1, оборудована в интервале выше верхнего бокового ствола 2 циркуляционным клапаном 12 и верхним полированным наконечником 13. В стыках основного ствола 1 с боковыми 2 и 3 стволами лифтовая колонна оборудована верхним 14 и нижним 15 узлами миниатюрных окон, зафиксированными в верхнем 16 и нижнем 17 защелочных соединениях обсадной колонны 7 основного ствола 1. Выше верхнего узла миниатюрного окна 14 размещены верхний эксплуатационный пакер 18 и посадочный ниппель 19, взаимодействующий с верхним полированным наконечником 13 верхней секции лифтовой колонны 4. Между верхним 14 и нижним 15 узлами миниатюрных окон размещена промежуточная секция лифтовой колонны 5 с нижним полированным наконечником 20, герметично соединяемая с нижним узлом миниатюрного окна 15. Ниже нижнего узла миниатюрного окна 15 размещена нижняя секция лифтовой колонны 6 с нижним эксплуатационным пакером 21, нижним посадочным ниппелем 22 и подпакерным хвостовиком 23 с направляющей воронкой 24. Нижний эксплуатационный пакер 21 размещается над хвостовиком-фильтром 8 основного ствола 1 под нижними перфорационными отверстиями 10.The upper section of the elevator column 4, lowered into the main barrel 1, is equipped in the interval above the upper lateral barrel 2 with a circulation valve 12 and the upper polished tip 13. At the joints of the main barrel 1 with the lateral 2 and 3 trunks, the elevator column is equipped with the upper 14 and lower 15 miniature nodes windows fixed in the upper 16 and lower 17 latches of the casing 7 of the main barrel 1. Above the upper node of the miniature window 14 is placed the upper production packer 18 and the landing nipple 19, interacting with the top a polished tip 13 of the upper section of the elevator column 4. Between the upper 14 and lower 15 nodes of the miniature windows there is an intermediate section of the elevator column 5 with the lower polished tip 20, hermetically connected to the lower node of the miniature window 15. Below the lower node of the miniature window 15 is placed the lower section of the elevator columns 6 with a lower production packer 21, a lower landing nipple 22 and a sub-packer shank 23 with a guide funnel 24. The lower production packer 21 is located above the filter shank 8 the main barrel 1 under the lower perforations 10.

Узлы миниатюрных окон 14 и 15 размещены таким образом, что их окна располагаются напротив входных отверстий в боковые стволы 2 и 3. Проходное отверстие верхнего посадочного ниппеля 19 больше проходного сечения нижнего посадочного ниппеля 22.The nodes of the miniature windows 14 and 15 are placed in such a way that their windows are located opposite the inlet openings to the side trunks 2 and 3. The passage opening of the upper mounting nipple 19 is larger than the passage section of the lower mounting nipple 22.

В условиях АНПД необходима конструкция скважины, обеспечивающая надежность ее эксплуатации при сохранении продуктивных характеристик пластов, то есть такая конструкция, на которой при проведении любых технологических операций (ремонтные работы, консервация и т.д.) не должны быть загрязнены призабойные зоны пластов. Это можно достичь только благодаря исключению операций по глушению скважины или изоляции пластов при проведении ремонтных работ.Under the conditions of the oil production, a well design is necessary that ensures the reliability of its operation while maintaining the productive characteristics of the formations, that is, such a design that during any technological operations (repair work, conservation, etc.), the bottom-hole zones of the formations should not be contaminated. This can only be achieved by eliminating well killing or formation isolation operations during repair work.

Для снижения теплопередачи горным породам от добываемого пластового флюида в затрубное пространство выше верхнего эксплуатационного пакера 18 необходимо закачивание инертной надпакерной жидкости, которое осуществляется через циркуляционный клапан 12.To reduce heat transfer to rocks from the produced formation fluid into the annulus above the upper production packer 18, it is necessary to pump an inert overpacker fluid, which is carried out through the circulation valve 12.

Для обеспечения возможности извлечения верхней секции лифтовой колонны 4 от нижних секций 5 и 6 необходим верхний эксплуатационный пакер 18, герметично перекрывающий затрубное пространство скважины, верхний посадочный ниппель 19, герметично перекрывающий трубное пространство после установки в нем глухой пробки, и верхний полированный наконечник 13, позволяющий верхней секции лифтовой колонны 4 отсоединиться от нижних секций 5 и 6 и нижерасположенного оборудования. При этом инертная надпакерная жидкость, находящаяся в затрубном пространстве, удаляется через циркуляционный клапан 12 подачей в скважину инертного газа.To ensure the possibility of extracting the upper section of the elevator string 4 from the lower sections 5 and 6, an upper operational packer 18 is required that tightly closes the annulus of the well, an upper landing nipple 19, which tightly closes the tube space after installing a blind plug, and an upper polished tip 13 that allows the upper section of the elevator column 4 to disconnect from the lower sections 5 and 6 and the downstream equipment. In this case, an inert over-packer fluid located in the annulus is removed through the circulation valve 12 by supplying inert gas to the well.

Для обеспечения возможности проведения ремонтных работ в верхнем 2 и нижнем 3 боковых стволах необходимы верхний 14 и нижний 15 узлы миниатюрных окон, позволяющие после установки в них клина-отклонителя, так называемого «уипстока», направлять гибкую трубу колтюбинговой установки в ремонтируемый боковой ствол или изолировать боковой ствол после установки изолирующего рукава.To enable repair work in the upper 2 and lower 3 side shafts, the top 14 and bottom 15 nodes of miniature windows are required, which, after installing the deflector wedge, the so-called “whipstock”, can guide the flexible pipe of the coiled tubing installation to the side trunk being repaired or insulate side barrel after installing an insulating sleeve.

Весь этот комплекс технических решений направлен на достижение технического результата - создать надежную конструкцию многозабойной скважины для одновременной эксплуатации нескольких пластов разной продуктивности в условиях АНПД. Именно такая надежная конструкция предлагается в данной заявке.All this complex of technical solutions is aimed at achieving a technical result - to create a reliable design of a multilateral well for the simultaneous operation of several formations of different productivity in the conditions of oil production. It is such a robust design that is proposed in this application.

Многозабойная скважина работает следующим образом.Multilateral well works as follows.

В скважину спускается нижний узел миниатюрного окна 15 с подвешенными к нему нижней секцией лифтовой колонны 6, нижним эксплуатационным пакером 21, нижним посадочным ниппелем 22, подпакерным хвостовиком 23 и направляющей воронкой 24. Нижний узел миниатюрного окна 15 фиксируется в нижнем защелочном соединении 17 обсадной колонны 7 основного ствола 1 таким образом, что окно нижнего узла миниатюрного окна 15 располагается напротив входного отверстия в нижний боковой ствол 3.The lower node of the miniature window 15 is lowered into the well with the lower section of the elevator string 6 suspended by the lower production packer 21, the lower landing nipple 22, the under-packer shank 23 and the guide funnel 24. The lower miniature window 15 is fixed in the lower latch connection 17 of the casing 7 the main barrel 1 so that the window of the lower node of the miniature window 15 is located opposite the inlet to the lower side barrel 3.

После этого в скважину спускается верхний посадочный ниппель 19 с подвешенными к нему верхним эксплуатационным пакером 18, верхним узлом миниатюрного окна 14 и промежуточной секцией лифтовой колонны 5 с нижним полированным наконечником 20, который герметично соединяется с нижним узлом миниатюрного окна 15. Верхний узел миниатюрного окна 14 фиксируется в верхнем защелочном соединении 16 обсадной колонны 7 основного ствола 1 таким образом, что окно верхнего узла миниатюрного окна 14 располагается напротив входного отверстия в верхний боковой ствол 2.After that, the upper landing nipple 19 with the upper operating packer 18, the upper node of the miniature window 14 and the intermediate section of the elevator column 5 with the lower polished tip 20, which is hermetically connected to the lower node of the miniature window 15, is hung into the well. The upper node of the miniature window 14 is fixed in the upper latch connection 16 of the casing 7 of the main shaft 1 so that the window of the upper node of the miniature window 14 is located opposite the inlet to the upper side shaft ol 2.

Затем в скважину спускается верхняя секция лифтовой колонны 4 с циркуляционным клапаном 12 и верхним полированным наконечником 13, который герметично соединяется с верхним посадочным ниппелем 19.Then, the upper section of the elevator column 4 with the circulation valve 12 and the upper polished tip 13, which is hermetically connected to the upper landing nipple 19, descends into the well.

Таким образом, все спущенное в скважину оборудование взаимодействует между собой, образуя единую лифтовую колонну, которая подвешивается в фонтанной арматуре, устанавливаемой на колонной головке.Thus, all the equipment lowered into the well interacts with each other, forming a single lift column, which is suspended in the fountain fittings installed on the column head.

Далее в скважину на колонне гибких труб последовательно спускаются и устанавливаются сначала в нижнем 15, а затем в верхнем 14 узлах миниатюрных окон изолирующие рукава, перекрывающие окна этих узлов. Созданием давления в лифтовой колонне осуществляется одновременная запакеровка верхнего 18 и нижнего 21 эксплуатационных пакеров.Then, insulating sleeves overlapping the windows of these nodes are sequentially lowered into the well on a string of flexible pipes and installed first in the lower 15, and then in the upper 14 nodes of the miniature windows. By creating pressure in the elevator string, the upper 18 and lower 21 operational packers are simultaneously packed.

После этого с помощью гибкой трубы осуществляют замену технологического раствора, находящегося в основном стволе 1 скважины, на облегченную жидкость, и за счет снижения противодавления происходит вызов притока газа в скважину.After that, with the help of a flexible pipe, the technological solution located in the main wellbore 1 is replaced with a lightweight liquid, and due to a decrease in back pressure, gas flow into the well is called.

Аналогичным образом осуществляют вызов притока из боковых стволов 2 и 3 последовательным извлечением изолирующих рукавов и спуском в боковые стволы 2 и 3 гибкой трубы.Similarly carry out the call of the inflow from the side shafts 2 and 3 by sequentially removing the insulating sleeves and the descent into the side shafts 2 and 3 of the flexible pipe.

После этого в газовой среде с помощью гибкой трубы осуществляют перфорацию обсадной колонны 7 основного ствола 1. Перфорация в газовой среде предотвращает загрязнение низкопроницаемого продуктивного пласта 9, а проведение ее после освоения высокопроницаемого пласта 11 позволяет облегчить приток газа из низкопроницаемого пласта 9.After that, in a gaseous medium using a flexible pipe, the casing 7 of the main shaft 1 is perforated. Perforation in the gaseous medium prevents contamination of the low permeable reservoir 9, and conducting it after the development of the high permeable reservoir 11 allows to facilitate the flow of gas from the low permeable reservoir 9.

При одновременной эксплуатации высокопроницаемого 11 и низкопроницаемого 9 пластов добываемый флюид поступает на поверхность по лифтовой колонне. Причем из боковых верхнего 2 и нижнего 3 стволов флюид поступает в лифтовую колонну через окна верхнего 14 и нижнего 15 узлов миниатюрных окон. Газ из высокопроницаемого пласта 11 поступает в лифтовую колонну через ее нижнюю секцию 6, а газ из низкопроницаемого пласта 9 - через окна верхнего 14 и нижнего 15 узлов миниатюрных окон вместе с потоком газа из боковых стволов 2 и 3.With the simultaneous operation of high permeability 11 and low permeability 9 formations, the produced fluid enters the surface through an elevator column. Moreover, from the lateral upper 2 and lower 3 shafts, the fluid enters the elevator column through the windows of the upper 14 and lower 15 nodes of miniature windows. Gas from the high-permeability formation 11 enters the elevator column through its lower section 6, and gas from the low-permeable formation 9 through the windows of the upper 14 and lower 15 nodes of the miniature windows along with the gas flow from the sidetracks 2 and 3.

Заявляемая конструкция скважины обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации при сохранении продуктивных характеристик пластов. Она позволяет осуществлять совместную и раздельную эксплуатацию основного и бокового стволов, позволяет осуществлять ремонтные работы в основном и боковых стволах, позволяет снизить затраты на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт, сократить время нахождения скважины в бездействии и получить дополнительные объемы добываемого газа.The inventive design of the well ensures the reliability and safety of operation while maintaining the productive characteristics of the reservoirs. It allows for joint and separate operation of the main and sidetracks, allows for repair work in the main and sidetracks, reduces the cost of operation, maintenance and repair, reduces the time the well is inactive and obtain additional volumes of produced gas.

Claims

The design of a multi-bottom low-rate well for the simultaneous operation of several formations of different productivity under conditions of abnormally low formation pressures, including a main shaft cased in the upper part and equipped with a filter shank in the lower part and side shafts equipped with filter shanks and an elevator string lowered into the well, with this casing of the main trunk in the interval between the lower side of the trunk and the shank-filter of the main trunk, located in low-productivity those equipped with perforations, filter shanks of the main and side shafts are placed in a highly productive formation and radially spaced relative to the axis of the main trunk, the lift column is equipped in the interval above the upper side trunk with a circulation valve and an upper polished tip, at the joints of the main trunk with side shafts - nodes of miniature windows with seats fixed in the latch joints of the casing of the main trunk, above the top node of the miniature window are placed the upper operating packer and the upper landing nipple interacting with the upper polished tip of the upper section of the elevator column, between the upper and lower nodes of the miniature windows there is an intermediate section of the elevator column with the lower polished tip, hermetically connected to the lower node of the miniature window, the lower node of the miniature window is placed lower section of the elevator column with the lower operational packer, landing nipple, under-packer shank and guide funnel, while the lower operation In a packer arranged above the shank filter main wellbore below the lower perforations and the miniature window assemblies are placed so that their windows are opposite the inlet openings in the side stems, the upper passage hole landing nipple greater flow cross section of the lower landing nipple.