Способ крепления скважин

 

Изобретение относится к области бурения скважин и м.б. использовано при их креплении. Цель - повышение эффективности крепления скважин за счет повышения несущей способности крепи при вскрытии продуктивных горизонтов с аномально высокими пластовыми давлениями. До вскрытия продуктивного горизонта с аномально высоким пластовым давлением устанавливают одну обсадную колонну в другой с образованием межтрубного пространства. Затем герметизируют это пространство цементированием и создают избыточное давление в межтрубном пространстве в течение времени вскрытия продуктивного горизонта и его изоляции. Это создает возможность работы крепи как единого целого в наиболее опасный момент вскрытия продуктивного горизонта.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„14902

А1 (51) 4

tI f g ig "Н и

4.: ь.",.1Q, .,-„;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ пениями.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4318917/23-03 (22) 22. 10,87 (46) 30.06,89. Бюл. М 24 (71) Полтавское отделение Украинско- го научно-исследовательского геологоразведочного института (72) П.И.Свиталка (53) 622.245.42 (088.8) (56) Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин, Куйбышев, 1976, с. 17.

Авторское свидетельство СССР

Н 636375, кл, Е 21 В 33/14, 1971. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к области бурения скважин и м.б. использовано при их креплении. Цель — повышение

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к способам их крепления.

Цель изобретения — повышение эффективности крепления скважин за счет повышения несущей способности крепи при вскрытии продуктивных горизонтов с аномально высокими пластовыми давСпособ осуществляется следующим образом.

При бурении скважины, предполагающей вскрытие продуктивного горизонта, до вскрытия последнего устанавливают одну обсадную колонну в другой с образованием межтрубного пространства, т.е. образуют так называемую составэффективности крепления скважин эа счет повышения несущей способности крепи при вскрытии продуктивных горизонтов с аномально высокими пластовыми давлениями. До вскрытия продуктивного горизонта с аномально высоким пластовым давлением устанавливают одну обсадную колонну в другой с образованием межтрубного пространства. Затем герметиэируют это пространство цементированием и создают избыточное давление в межтрубном пространстве в течение времени вскрытия продуктивного горизонта и его изоляции. Это создает возможность работы крепи как единого целого в И наиболее опасный момент вскрытия проф дуктивного горизонта. ную крепь. Затем герметиэируют межтрубное пространство (цементированием) и создают в нем избыточное давление. При этом это давление поддерживают в течение времени, потребного на вскрытие продуктового горизонта и его изоляцию последующей обсадной колонной.

Существо изобретения заключается в том, что при такой последовательности операций вся крель (составная) по всей длине вплоть до устья как единое целое, (как 3-слойная оболочка) при вскрытии продуктивного горизонта, когда нагрузки на крепь могут принимать максимальное значение °

Пример. Конструкцию скважины для реализации способа принимают в

1490256 ления разрыва пласта.

Pп (е — 1)

15 пластовое давление; основание логарифма;

0,1 10- Р 1., где P q. е

51 4

H — --=- — - — — -- — — — — — — — — — — — 2550 м.

51 4 (1 3277 1)

1 3277 0 018 =

9 Ф

4470

97,1

- = 5197 м.

1,3899 < 0 0187 97 1»(3 99-1)

5180

40

55 следующем виде: кондуктор диаметром

426-300 м; 1-ая промежуточная колонна

340 мм — 2550 м; 2-ая промежуточная

245 мм-5200 м; глубина L залегания кровли продуктивного горизонта 4470 м.

Минимальную глубину (Н) установки башмака промежуточной обсадной колонны в газовых скважинах принимают.из выражения

В случае полного замещения бурово- го раствора газом

Ррл 51 4

P = 38 7 МПа.

es 1,3277

При глубине спуска 245 мм колонны:

Максимальное внутреннее давление при закрытом устье в случае полной замены бурового раствора газом

P = --- .= — — - = 69,9 МПа.

Пал 97 1 вн= . 1 3899

Подбор труб для составной крепи в устьевой части.

По стандартам АНИ трубы 340к13,06 марка стали С-95 на внутреннее давление выдерживают 44,9 МПа с учетом 45 запаса прочности 1,15: 44,9 : 1,15

39,0 МПа; 39,0 38,7 MIa.

Трубы 245 мм P 110 толщиной стенки 13,84 мм:

P щ„ = 76,6 МПа с запасом прочнос- 50 ти 1,15: 76,6 : 1,15 = 66,6 МПа;

69,9 > 66,6 МПА не выдерживает, Необходимо принять Ч вЂ” 150 «13,84 мм;

P к„= 104,5 МПа с запасом прочности

1,15 к — - - = 90 8 МПа.

104 5

1,15

Трубы марки стали V — 150 выдерживают. По данному способу вместо импортгде р = 0,63 — относительная плотность газа по воздуху;

МПа

Ы = 0,018 — — — градиент давм

Для глубины спуска обсадной колонны 340 мм по указанной формуле вычисляем:

Р „„4q» = 0,0115 4470 = 51,4 МПа;

s = О,1 «10- „0,63 4470 = 0,2816;

2+0 2816 е = — — - ---- = 1 3277

2 — 0,2816 р= 0,63; Ь = 5180 м; o(-=

= 0,0187 МПа7ме P нл з эо = 0,0187 i

° 5180 = 97,1 МПа;

s = 0,1 х10 ы 0,63 х 5180 = 0,8263»

2 + 0 3263 е = — — - — — = 1 3899

2 — 0,3263 ных труб марки стали V — 150-13,84 мм используют трубы марки стали М с толщиной стенки 12 мм, которые выдерживают 64,4 МПа с запасом прочности

1,5: 64,4 : 1,52 = 42,3 MIIa.

Создают противодавление в меж" трубье 340 и 245 мм до 30 МПа (наружная труба 340 мм выцерживают внутренее давление 39 МПа).

Давление на стенку 245 мм трубы с учетом противодавления: 69,9 — 30 =

= 39,9 МПа; 42,3 ) 39,9 МПа.

Труба группы прочности Мх12 мм

245 выдерживает.

Способ позволяет испольэовать трубы с меньшей прочностью и меньшей толщиной стенки и обеспечивать несущую способность при замещении бурового раствора газом при замкнутом устье скважины.

Формула изобретения

Способ крепления скважин, включающий спуск двух обсадных колонн, установленных концентрично одна в

Составитель В.Гришанов

Техред М.Ходанич Корректор B. Гирняк

Редактор М.Товтин

Заказ 3677/34 Тирам 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина,101

5 1 другой с о6рачонаннем ме>ктрубного пространства, герметизацию последнего и создание избыточного давления в ме ктрубном пространстве,. о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности крепления скважин эа счет повышения несущей способности крепи при вскрытии про49025б 6 дуктивных горизонтов с аномально высокими пластовыми давлениями, обсадные колонны устанавливают до вскры5 тия продуктивного горизонта а избыточное давление в мектрубном пространстве поддеркивают в течение времени вскрытия продуктивного горизонта и его изоляции.