RU2411336C1 - Procedure for well construction - Google Patents
Procedure for well construction Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411336C1 RU2411336C1 RU2010114943/03A RU2010114943A RU2411336C1 RU 2411336 C1 RU2411336 C1 RU 2411336C1 RU 2010114943/03 A RU2010114943/03 A RU 2010114943/03A RU 2010114943 A RU2010114943 A RU 2010114943A RU 2411336 C1 RU2411336 C1 RU 2411336C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- laminar
- well
- drilled
- bit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при проходке бурением интервалов пластов с неустойчивыми горными породами.The invention relates to the oil industry and may find application in the drilling of intervals of formations with unstable rocks.
Известен способ бурения скважины с неустойчивыми глинистыми породами без кавернообразования, включающий углубление ствола скважины долотом в интервале пласта с неустойчивыми глинистыми породами с использованием вязкопластичной промывочной жидкости в ламинарном режиме течения в кольцевом канале ствола скважины (Т.Н. Бикчурин, И.Г. Юсупов, Р.С. Габидуллин. "Исследование влияния различных факторов на режим течения бурового раствора по кольцевому каналу ствола скважины". "Нефтяное хозяйство", 2001 г., №4, стр.26).There is a method of drilling a well with unstable clay rocks without caverning, including deepening the wellbore with a bit in the interval of the formation with unstable clay rocks using viscoplastic flushing fluid in the laminar flow regime in the annular channel of the wellbore (T.N. Bikchurin, I.G. Yusupov, RS Gabidullin. "Study of the influence of various factors on the mode of flow of the drilling fluid through the annular channel of the wellbore." "Oil Management", 2001, No. 4, p. 26).
Способ не обеспечивает гарантированный ламинарный режим течения в кольцевом канале скважины при проходке долотом интервала пласта с неустойчивыми глинистыми породами, т.к. критическую скорость, при которой происходит переход от ламинарного режима течения к турбулентному, трудно контролировать, а в ряде случаев и невозможно, поскольку в сложных скважинных условиях происходит изменение пластической вязкости бурового раствора, динамического напряжения сдвига.The method does not provide a guaranteed laminar flow regime in the annular channel of the well when drilling with a bit in the interval of the formation with unstable clay rocks, because the critical speed at which the transition from a laminar flow to a turbulent flow occurs is difficult to control, and in some cases impossible, because in difficult well conditions, the plastic viscosity of the drilling fluid and the dynamic shear stress change.
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ проходки неустойчивых глинистых пород при бурении нефтяных и газовых скважин, например глинистых сланцев, включающий углубление скважины долотом в интервале пласта с неустойчивыми глинистыми породами с использованием вязкопластичной промывочной жидкости в ламинарном режиме течения в кольцевом канале ствола скважины. Для обеспечения гарантированного ламинарного режима течения в кольцевом канале ствола скважины, следовательно, и проходки долотом упомянутого выше интервала без кавернообразования расход промывочной жидкости выбирают на 20÷30% меньше критического расхода, при котором происходит смена ламинарного режима к турбулентному, при этом вязкопластичную промывочную жидкость выбирают с минимально возможной фильтроотдачей (патент РФ №2256762, опубл. 20.07.2005 - прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is a method of sinking unstable clay rocks during the drilling of oil and gas wells, for example shale, comprising deepening the hole with a bit in the interval of the formation with unstable clay rocks using viscoplastic flushing fluid in the laminar flow regime in the annular channel of the borehole . To ensure a guaranteed laminar flow regime in the annular channel of the wellbore, and therefore, penetration with a bit of the above-mentioned interval without caverning, the flow rate of the flushing fluid is selected 20-30% less than the critical flow rate at which the laminar regime changes to turbulent, while the visco-plastic flushing fluid is chosen with the minimum possible filter return (RF patent No. 2256762, publ. July 20, 2005 - prototype).
Недостатком известного способа является трудность определения критического расхода и поддержания ламинарного режима течения в кольцевом канале ствола скважины. Все это приводит к невоспроизводимости ламинарного режима, турбулизации потока промывочной жидкости, появлению кавернообразования и прихватам бурового инструмента при бурении скважины. Кроме того, применение ламинарного режима приводит к существенному замедлению скорости бурения скважины.The disadvantage of this method is the difficulty of determining the critical flow rate and maintaining the laminar flow regime in the annular channel of the wellbore. All this leads to the irreproducibility of the laminar regime, turbulization of the flow of flushing fluid, the appearance of cavern formation and sticking of the drilling tool while drilling the well. In addition, the use of the laminar regime leads to a significant slowdown in the drilling speed of the well.
В предложенном изобретении решается задача бурения скважины с обеспечением ламинарного режима простыми и доступными решениями за счет введения ограничений свойств промывочной жидкости и режима ее прокачки, а также увеличения скорости бурения скважины.The proposed invention solves the problem of drilling a well while providing the laminar regime with simple and affordable solutions by introducing restrictions on the properties of the flushing fluid and its pumping mode, as well as increasing the speed of drilling the well.
Задача решается тем, что в способе строительства скважины, включающем бурение скважины в ламинарном режиме прокачки промывочной жидкости для бурения по кольцевому пространству ствола скважины, согласно изобретению направление бурят в ламинарном режиме прокачки промывочной жидкости, обсаживают и крепят направление, кондуктор бурят в турбулентном режиме промывочной жидкости, обсаживают и крепят кондуктор, основной ствол скважины бурят в турбулентном режиме, но за 5-20 м до продуктивного горизонта с неустойчивыми глинистыми породами переходят на ламинарный режим, добуривают скважину до проектной отметки, обсаживают и крепят основной ствол скважины, при этом в качестве промывочной жидкости для ламинарного режима используют жидкость с условной вязкостью не более 50 с, а расход жидкости поддерживают не более 16 л/с при бурении долотом диаметром от 530 до 217 мм, не более 10 л/с при бурении долотом диаметром от 217 мм до 155,6 мм и не более 7 л/с при бурении долотом диаметром от 155,6 до 84 мм.The problem is solved in that in a method for constructing a well, which includes drilling a well in a laminar mode of pumping flushing fluid for drilling through an annular space of a wellbore, according to the invention, the direction is drilled in a laminar mode of pumping flushing fluid, the direction is drilled and fixed, the conductor is drilled in a turbulent mode of flushing fluid conductor is cased and fixed, the main wellbore is drilled in a turbulent mode, but 5–20 m to the productive horizon with unstable clay rocks go to the laminar regime, drill the well to the design mark, casing and fix the main wellbore, while the flushing fluid for the laminar regime uses a fluid with a nominal viscosity of not more than 50 s, and the fluid flow rate is maintained no more than 16 l / s when drilling with a bit with a diameter of 530 to 217 mm, no more than 10 l / s when drilling with a bit with a diameter of 217 mm to 155.6 mm and no more than 7 l / s when drilling with a bit with a diameter of 155.6 to 84 mm.
При проявлении зон с неустойчивыми глинистыми породами при бурении кондуктора эти зоны бурят в ламинарном режиме.When zones with unstable clay rocks appear during conductor drilling, these zones are drilled in a laminar mode.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Нарушение устойчивости глинистых пород сопровождается, как известно, осложнениями ствола скважины, обвалами и кавернами. Наличие каверн, особенно между нефтяными и водоносными пластами, снижает качество их разобщения, является причиной притока воды при первичном освоении, а также причиной увеличения процента обводненности продукции пласта в процессе эксплуатации скважины. Каверны в основном образуются при проходке неустойчивых глинистых пород четвертичных отложений, верейского, тульского, бобриковского, кыновского, пашийского горизонтов за счет эрозионного разрушения турбулентным потоком промывочной жидкости. Они приводят к осложнениям - многократным проработкам ствола и прихватам бурильного инструмента. Так, при креплении скважины плотность цементного раствора в интервале каверн снижается с 1850 до 1300 кг/м3. Цементный камень из такого раствора не может служить надежной крепью затрубного канала. Это приводит к серьезным авариям в скважине, сопровождающимся смятием эксплуатационной колонны и ее прихватами, особенно в интервале кыновских глин.The violation of the stability of clay rocks is accompanied, as is known, by complications of the wellbore, collapses and caverns. The presence of caverns, especially between oil and aquifers, reduces the quality of their separation, is the reason for the influx of water during the initial development, as well as the reason for the increase in the percentage of water cut in the formation during the operation of the well. Caverns are mainly formed during the sinking of unstable clay rocks of the Quaternary deposits, Verey, Tula, Bobrikov, Kynovsky, Pashi horizons due to erosion destruction by a turbulent flow of washing fluid. They lead to complications - multiple studies of the trunk and sticking of the drilling tool. So, when attaching the well, the density of the cement in the cavity interval decreases from 1850 to 1300 kg / m 3 . Cement stone from such a solution cannot serve as a reliable support for the annular channel. This leads to serious accidents in the well, accompanied by collapse of the production casing and its sticking, especially in the interval of Kyn clay.
Известные способы бурения скважин в ламинарном режиме трудноосуществимы. По данным воспроизведения прототипа основной трудностью является трудность определения критического расхода и поддержания ламинарного режима течения в кольцевом канале ствола скважины. Все это приводит к невоспроизводимости ламинарного режима, турбулизации потока промывочной жидкости, появлению кавернообразования и прихватам бурового инструмента при бурении скважины. Кроме того, применение ламинарного режима приводит к существенному замедлению скорости бурения скважины. В предложенном изобретении решается задача бурения скважины с обеспечением ламинарного режима простыми и доступными решениями, а также увеличение скорости бурения скважины. Задача решается следующим образом.Known methods of drilling wells in a laminar mode are difficult to implement. According to the reproduction of the prototype, the main difficulty is the difficulty of determining the critical flow rate and maintaining the laminar flow regime in the annular channel of the wellbore. All this leads to the irreproducibility of the laminar regime, turbulization of the flow of flushing fluid, the appearance of cavern formation and sticking of the drilling tool while drilling the well. In addition, the use of the laminar regime leads to a significant slowdown in the drilling speed of the well. The proposed invention solves the problem of drilling a well while providing a laminar regime with simple and affordable solutions, as well as increasing the speed of drilling a well. The problem is solved as follows.
Сначала ведут подготовительные работы, заключающиеся в том, что у пробуриваемой скважины выявляют интервалы неустойчивых глинистых пород разрабатываемой нефтяной или газовой залежи по ранее пробуренным скважинам или скважинам разведывательного бурения.First, preparatory work is carried out, namely, that at the drilled well, intervals of unstable clay rocks of the developed oil or gas reservoir are revealed from previously drilled wells or exploratory drilling wells.
Направление бурят в ламинарном режиме прокачки промывочной жидкости, обсаживают и крепят (цементируют затрубное пространство) направление.The direction is drilled in the laminar mode of pumping the washing liquid, the direction is cased and fixed (cemented annulus).
Необходимость применения ламинарного режима при бурении направления вызвана тем, что верхние породы неустойчивы, т.к. имеет место переслаивание глин и песчаников с линзами конгломератов и прослоями известняков. Они слабо сцементированы и подвержены быстрому размыванию. При бурении в турбулентном режиме могут возникнуть незапланированные осложнения, такие как грифоны (циркуляция выходит не на устье скважины, а на расстоянии от устья на 1-20 м). От размыва может провалиться под землю буровой блок.The need to use the laminar regime when drilling directions is caused by the fact that the upper rocks are unstable, because intercalation of clays and sandstones with lenses of conglomerates and intercalations of limestone takes place. They are weakly cemented and subject to rapid erosion. When drilling in turbulent mode, unplanned complications such as griffins can occur (circulation does not go to the wellhead, but 1-20 m from the wellhead). From erosion, the drilling block may fall underground.
Кондуктор бурят в турбулентном режиме промывочной жидкости. Применение турбулентного режима увеличивает скорость бурения скважины в целом. При появлении при бурении кондуктора зоны с неустойчивыми глинистыми породами переходят на ламинарный режим бурения для предотвращения осложнений в виде осыпей, обвалов и во избежание аварий типа прихвата бурового инструмента. Обсаживают и крепят (цементируют затрубное пространство) кондуктор.The conductor is drilled in a turbulent mode of flushing fluid. The use of turbulent mode increases the speed of drilling the well as a whole. When zones with unstable clay rocks appear during conductor drilling, they switch to a laminar drilling mode to prevent complications in the form of scree, collapses and to avoid accidents such as sticking of a drilling tool. The conductor is cased and fixed (cemented annulus).
Основной ствол скважины для повышения скорости бурения бурят в турбулентном режиме, но за 5-20 м до продуктивного горизонта с неустойчивыми глинистыми породами переходят на ламинарный режим, добуривают скважину до проектной отметки, обсаживают и крепят (цементируют затрубное пространство) основной ствол скважины.To increase the drilling speed, the main wellbore is drilled in a turbulent mode, but 5-20 m from the productive horizon with unstable clay rocks, they switch to the laminar mode, drill the well to the design mark, casing and fix the main wellbore (cement the annulus).
В качестве промывочной жидкости для ламинарного режима используют жидкость с условной вязкостью не более 50 с, а расход жидкости поддерживают не более 16 л/с при бурении долотом диаметром от 530 до 217 мм, не более 10 л/с при бурении долотом диаметром от 217 мм до 155,6 мм и не более 7 л/с при бурении долотом диаметром от 155,6 до 84 мм.As a flushing fluid for the laminar regime, a fluid with a nominal viscosity of not more than 50 s is used, and the fluid flow rate is maintained no more than 16 l / s when drilling with a drill bit with a diameter of 530 to 217 mm, no more than 10 l / s when drilling with a drill bit with a diameter of 217 mm up to 155.6 mm and not more than 7 l / s when drilling with a bit with a diameter from 155.6 to 84 mm.
Условную вязкость промывочной жидкости определяют согласно РД 39-0147585-232-01 по времени истечения объема жидкости из воронки с калиброванным отверстием.The nominal viscosity of the washing liquid is determined according to RD 39-0147585-232-01 by the time of expiration of the volume of liquid from the funnel with a calibrated hole.
В результате совмещения турбулентного и ламинарного режима удается ускорить строительство скважины. Обеспечение ламинарного режима достигается простыми и доступными решениями: ограничением свойств промывочной жидкости по показателю условной вязкости и расхода при ее прокачке.As a result of combining the turbulent and laminar regimes, it is possible to accelerate well construction. Ensuring the laminar regime is achieved by simple and affordable solutions: by limiting the properties of the washing liquid in terms of the nominal viscosity and flow rate when pumping it.
В качестве промывочной жидкости используют глинисто-меловые, полимерглинистые растворы плотностью 1,06-1,60 г/см3.As a washing liquid, clay-chalk, polymer-clay solutions with a density of 1.06-1.60 g / cm 3 are used .
Пример конкретного выполненияConcrete example
По ранее пробуренным скважинам выявляют, что интервалы неустойчивых глинистых пород разрабатываемой нефтяной или газовой залежи начинаются в интервалах 1500-1550 м и заканчиваются в интервалах 1550-1600 м по вертикали.According to previously drilled wells, it is revealed that the intervals of unstable clay rocks of the developed oil or gas deposits begin in the intervals of 1500-1550 m and end in the intervals of 1550-1600 m vertically.
Строят нефтедобывающую скважину глубиной 1800 м по вертикали.An oil producing well with a depth of 1800 m is being built vertically.
Направление бурят до глубины 150 м долотом диаметром 490 мм в ламинарном режиме прокачки промывочной жидкости, обсаживают и крепят направление. В качестве промывочной жидкости используют глинисто-меловой раствор плотностью 1,50 г/см3 и с условной вязкостью 45 с. Расход промывочной жидкости на устье скважины поддерживают 14 л/с.The direction is drilled to a depth of 150 m with a chisel with a diameter of 490 mm in the laminar mode of pumping flushing fluid, the direction is cased and fixed. As a washing liquid, a clay-chalk solution with a density of 1.50 g / cm 3 and with a relative viscosity of 45 s is used. The flow rate of the flushing fluid at the wellhead is maintained at 14 l / s.
Кондуктор бурят до глубины 500 м долотом диаметром 393,7 мм в турбулентном режиме промывочной жидкости с расходом на устье 30 л/с. Обсаживают и крепят кондуктор.The conductor is drilled to a depth of 500 m with a chisel with a diameter of 393.7 mm in a turbulent mode of flushing fluid with a flow rate of 30 l / s at the mouth. Conductor is cased and fixed.
Основной ствол скважины до глубины 1800 м по вертикали бурят долотом диаметром 215,9 мм в турбулентном режиме с расходом на устье промывочной жидкости 32 л/с до глубины 1490 м по вертикали. С глубины 1490 м, т.е. за 10 м до продуктивного горизонта с неустойчивыми глинистыми породами, переходят на ламинарный режим с расходом на устье промывочной жидкости 9 л/с, добуривают скважину до проектной отметки и обсаживают и крепят основной ствол скважины.The main wellbore is drilled vertically to a depth of 1800 m with a bit with a diameter of 215.9 mm in turbulent mode with a flow rate of 32 l / s at the mouth of the flushing fluid to a depth of 1490 m vertically. From a depth of 1490 m, i.e. 10 m to the productive horizon with unstable clay rocks, they switch to a laminar regime with a flow rate of 9 l / s at the mouth of the flushing fluid, drill the well to the design level and casing and fix the main wellbore.
В результате совмещения турбулентного и ламинарного режима удается ускорить строительство скважины по сравнению с прототипом на 40-60% и сократить время бурения скважины на 4-5 суток. Ламинарный режим прокачки промывочной жидкости позволяет построить скважину в условиях осыпания пород, исключить прихваты бурового инструмента и повысить качество цементного камня в затрубном пространстве.As a result of combining the turbulent and laminar regimes, it is possible to accelerate well construction by 40-60% compared with the prototype and reduce the time of well drilling by 4-5 days. The laminar mode of pumping flushing fluid allows you to build a well in conditions of shedding rocks, to eliminate sticking of the drilling tool and to improve the quality of cement stone in the annulus.
Применение предложенного способа позволит решить задачу бурения скважины с обеспечением ламинарного режима и увеличить скорость бурения скважины.Application of the proposed method will allow to solve the problem of drilling a well with a laminar regime and increase the speed of drilling a well.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010114943/03A RU2411336C1 (en) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | Procedure for well construction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010114943/03A RU2411336C1 (en) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | Procedure for well construction |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2411336C1 true RU2411336C1 (en) | 2011-02-10 |
Family
ID=46309270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010114943/03A RU2411336C1 (en) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | Procedure for well construction |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2411336C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494214C1 (en) * | 2012-11-02 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for well construction |
-
2010
- 2010-04-15 RU RU2010114943/03A patent/RU2411336C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494214C1 (en) * | 2012-11-02 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for well construction |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2439274C1 (en) | Well construction method | |
Wu et al. | Drilling and completion technologies for deep carbonate rocks in the Sichuan Basin: Practices and prospects | |
RU2494214C1 (en) | Method for well construction | |
RU2006126830A (en) | MANAGEMENT BY MULTIPLE AZIMITES OF VERTICAL CRACKS ARISING WHEN HYDRAULIC RIPPING IN LOOSE OR WEAKLY CEMENTED SEDIMENTARY ROCKS | |
CN102392677A (en) | Permeability improvement technology for coal bed gas reservoir cap by using three-dimensional fracture network modification | |
RU2612061C1 (en) | Recovery method of shale carbonate oil field | |
WO2009025574A1 (en) | Well construction using small laterals | |
CA2926067A1 (en) | Drain hole drilling in a fractured reservoir | |
US8490695B2 (en) | Method for drilling and fracture treating multiple wellbores | |
CN103038439A (en) | Method for in situ fluid assessment and optimization during wellbore displacement operations | |
RU2447265C1 (en) | Method for horizontal well operation | |
RU2411336C1 (en) | Procedure for well construction | |
RU2394981C1 (en) | Procedure for development of oil deposit | |
RU2616052C1 (en) | Method development of shaly carbonate oil pays | |
WO2016080991A1 (en) | Method for drilling and fracture treating multiple wellbores | |
RU2382166C1 (en) | Method of drilling-in | |
RU2526061C1 (en) | Isolation of water inflow beds at well construction | |
CN102732237A (en) | Dry wellbore well cementation cement slurry | |
RU2524089C1 (en) | Construction of oil production well | |
RU2606742C1 (en) | Method of well drilling | |
RU2256762C1 (en) | Method for incompetent mud shale bed penetration during drilling operation | |
RU2196878C2 (en) | Method of shutoff of water inflow over cementing annular space in operation of oil and gas wells | |
RU2728178C1 (en) | Method of constructing a side well shaft | |
Carpenter | Liner-drilling technology mitigates lost circulation offshore Mexico | |
RU2531409C1 (en) | Method of well construction in complicated mining and geological conditions for drilling and device for its implementation |