способ строительства многоствольной скважины

Формула изобретения

Способ строительства многоствольной скважины, включающий спуск в обсадную колонну в требуемый интервал колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, фиксируемый относительно труб с возможностью последовательного поворота на определенный угол, последовательное прорезание фрезой, закрепленной на конце гибкого вала, при помощи отклонителя по периметру окон в обсадной колонне с получением технологических каналов в продуктивном пласте, извлечение гибкого вала, последовательное формирование по периметру обсадной колонны технологических каналов необходимой длины при помощи гибкой трубы с соплом на конце, через которые подают жидкость под давлением, формируя по периметру ряд технологических каналов, отличающийся тем, что после извлечения гибкой трубы с соплом, которое заменяют на веерное сопло, спускаемое в скважину на гибкой трубе до взаимодействия с отклонителем, расширяют поперечное сечение каждого технологического канала при помощи подачи гибкой трубы с веерным соплом, через которые под давлением, меньшим чем при формировании технологических каналов, подают горячую жидкость, после извлечения гибкой трубы с веерным соплом отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной и фиксируют ниже или выше первоначальной установки с возможностью последовательного поворота на определенный угол и формирования с последующим расширением поперечного сечения аналогично первому ряду дополнительного ряда технологических каналов в пределах этого же продуктивного пласта, после извлечения колонны труб с отклонителем в обсадную колонну спускают технологическую колонну труб и устанавливают пакер выше рядов технологических каналов в межтрубном пространстве между обсадной колонной и технологической колонной труб, далее через технологическую колонну труб спускают внутреннюю колонну труб и устанавливают пакер между рядами технологических каналов в межтрубном пространстве между обсадной колонной и внутренней колонной труб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству кустов нефтяных и газовых скважин в залежах тяжелой нефти.

Известен способ строительства многоствольной скважины (патент RU №2256763, МПК Е21В 7/08, опубл. в бюл. №20 от 20.07.2005), включающий спуск в обсадную колонну колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, вскрытие обсадной колонны в требуемом интервале, чередование спуска в колонну труб гибкой трубы с соплом до входа под действием отклонителя в окна обсадной колонны, подачу жидкости под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением для формирования технологических каналов до необходимой длины с извлечением гибкой трубы и поворотом колонны труб с отклонителем на необходимый угол до получения необходимого числа дополнительных стволов, после чего гибкую трубу окончательно извлекают из обсадной колонны, при этом вскрытие в обсадной колонне осуществляют по всему диаметру и на необходимую длину в требуемом интервале, после чего отклонитель устанавливают в зоне вскрытия, а гибкую колонну с соплом после формирования дополнительного ствола перед поворотом колонны труб с отклонителем извлекают только из зоны вскрытия обсадной колонны.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ строительства многоствольной скважины (патент RU №2259457, МПК Е21В 7/06, опубл. в бюл. №24 от 27.08.2005 г.), включающий спуск в обсадную колонну в требуемый интервал колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, спуск в колонну труб гибкого вала с фрезой на конце до взаимодействия с отклонителем, вращение с поступательным перемещением гибкого вала с фрезой, которая в результате взаимодействия с отклонителем прорезывает окна в обсадной колонне и входит в пласт на заданное расстояние с получением технологических каналов, извлечение гибкого вала с фрезой из скважины, спуск в колонну труб гибкой трубы с соплом до входа под действием отклонителя в окна обсадной колонны, подача жидкости под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением для увеличения технологических каналов до необходимой длины, при этом после спуска колонны труб с отклонителем в требуемый интервал отклонитель фиксируют относительно обсадной колонны с возможностью последовательного поворота на определенный угол при каждом возвратно-поступательном движении колонны труб, далее, после спуска в колонну труб гибкого вала с фрезой, чередуют прорезывание окна в обсадной колонне с получением технологического канала и извлечение фрезы из прорезанного окна с поворотом отклонителя на заданный угол при возвратно-поступательном движении колонны труб до завершения кругового цикла, затем после спуска в колонну труб гибкой трубы с соплом чередуют увеличение технологического канала до необходимой длины под действием жидкости, подаваемой под давлением в гибкую трубу с соплом, и извлечение сопла из окна обсадной колонны с поворотом отклонителя на заданный угол при возвратно-поступательном движении колонны труб до завершения кругового цикла.

Как аналогу, так и прототипу присущ общий недостаток, связанный с тем, что при строительстве такой конструкции многоствольной скважины в залежах тяжелой нефти необходимо строительство дополнительной скважины (добывающей или нагнетательной), что требует дополнительных материальных и финансовых затрат.

Технической задачей предлагаемого изобретения является сокращение материальных и финансовых затрат, связанных с исключением строительства дополнительной скважины в залежах тяжелой нефти, а также исключение прямого контакта теплоносителя со стенками обсадной колонны.

Техническая задача решается способом строительства многоствольной скважины, включающим спуск в обсадную колонну в требуемый интервал колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, фиксируемый относительно обсадной колонны с возможностью последовательного поворота на определенный угол, последовательное прорезание фрезой, закрепленной на конце гибкого вала, при помощи отклонителя по периметру окон в обсадной колонне с получением технологических каналов в продуктивном пласте, извлечение гибкого вала, последовательное формирование по периметру обсадной колонны технологических каналов необходимой длины при помощи гибкой трубы с соплом на конце, через которые подают жидкость под давлением, формируя по периметру ряд технологических каналов.

Новым является то, что после извлечения гибкой трубы с соплом, которое заменяют на веерное сопло, спускаемое в скважину на гибкой трубе до взаимодействия с отклонителем, после чего расширяют поперечное сечение каждого технологического канала при помощи подачи гибкой трубы с веерным соплом, через которые под давлением, меньшим чем при формировании технологических каналов, подают горячую жидкость, после извлечения гибкой трубы с веерным соплом отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной и фиксируют ниже или выше первоначальной установки с возможностью последовательного поворота на определенный угол и формирования с последующим расширением поперечного сечения аналогично первому ряду дополнительного ряда технологических каналов в пределах этого же продуктивного пласта, после извлечения колонны труб с отклонителем в обсадную колонну спускают технологическую колонну труб и устанавливают пакер выше рядов технологических каналов в межтрубном пространстве между обсадной колонной и технологической колонной труб, далее через технологическую колонну труб спускают внутреннюю колонну труб и устанавливают пакер между рядами технологических каналов в межтрубном пространстве между обсадной колонной и внутренней колонной труб.

На Фиг.1 изображена схема предлагаемого способа строительства многоствольной скважины.

На Фиг.2 изображено сечение А-А.

В обсадную колонну 1 (см. Фиг.1) в требуемый интервал производят спуск колонны труб, на конце которой расположен отклонитель (на фиг. не показано). Затем отклонитель фиксируют относительно обсадной колонны 1 с возможностью его поворота на требуемый угол (например, 60°) в обсадной колонне 1. Затем в обсадную колонну 1 спускают гибкий вал с фрезой на конце до взаимодействия с отклонителем, с последующим их вращением и поступательным перемещением. При этом фреза в результате взаимодействия с отклонителем прорезывает окно 2 в обсадной колонне 1 под прямым углом и входит в продуктивный пласт 3 на заданное расстояние с получением технологического канала 4. Извлекают гибкий вал с фрезой из окна 2. Затем колонну труб приподнимают на заданную высоту и опускают в исходное положение, в результате отклонитель поворачивается на вышеуказанный угол 60°. После чего фрезеруют следующее окно 2' с получением технологического канала 4' (см. Фиг.2). Сочетая извлечение гибкого вала с фрезой с поворотом отклонителя на требуемый угол и фрезерованием окон 2''; 2''' и т.д. с технологическими каналами 4''; 4''' и т.д. до завершения кругового цикла, получают технологические каналы 4; 4'; 4''; 4'''...4 ⁿ в одном ряду 5 по всему периметру обсадной колонны 1. Затем гибкий вал с фрезой извлекают из колонны труб. Потом спускают в колонну труб гибкие трубы с соплом до входа под действием отклонителя в окно 2 обсадной колонны 1. Далее подают горячую жидкость под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением, в результате технологический канал увеличивается до необходимой длины.

После чего гибкую трубу с соплом извлекают из окна 2. Затем колонну труб приподнимают на заданную высоту и опускают в исходное положение, в результате отклонитель поворачивается на вышеуказанный угол 60° и попадает в окно 2', после чего удлиняют под действием напора горячей жидкости, подаваемой через гибкие трубы с соплом, следующий технологический канал 4'. Сочетая извлечение гибкой трубы с соплом с поворотом отклонителя на требуемый угол и удлинением технологических каналов 4''; 4''' и т.д. до завершения кругового цикла, получают технологические каналы 4; 4'; 4''; 4'''...4ⁿ требуемой длины в заданном интервале по всему периметру обсадной колонны 1.

После этого извлекают гибкую трубу с соплом, которое заменяют на веерное сопло. Затем вверное сопло на конце гибкой трубы спускают в скважину до взаимодействия с отклонителем, после чего расширяют поперечное сечение каждого технологического канала 4; 4'; 4''; 4'''...4ⁿ при помощи вышеупомянутой гибкой трубы с веерным соплом, через которые под давлением, меньшим чем при формировании, подают горячую жидкость.

После извлечения гибкой трубы с веерным соплом отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной 1 и фиксируют ниже или выше (например, ниже) первоначальной установки с возможностью последовательного поворота на определенный угол.

Далее аналогичным образом, как описано выше, в пределах одного продуктивного пласта 3 ниже ряда 5 (например, ниже) в обсадной колонне 1 (см. Фиг.1) вырезают дополнительные окна 6; 6'; 6''; 6'''...6 ⁿ с соответствующими дополнительными технологическими каналами 7; 7'; 7''; 7'''...7ⁿ в дополнительном ряду 8 по всему периметру обсадной колонны 1, которые затем, спустив гибкую трубу с соплом, при помощи горячей жидкости увеличивают до необходимой длины дополнительные технологические каналы 7; 7'; 7''; 7'''...7 ⁿ с последующим расширением их поперечного сечения аналогично расширению вышеупомянутых технологических каналов 4; 4'; 4''; 4'''...4ⁿ ряда 5.

После извлечения колонны труб с отклонителем в обсадную колонну 1 спускают технологическую колонну труб 9 и устанавливают пакер 10 выше рядов технологических каналов 4; 4'; 4''; 4'''...4ⁿ ряда 5 в межтрубном пространстве 11 между обсадной колонной 1 и технологической колонной труб 9.

Далее через технологическую колонну труб 9 спускают внутреннюю колонну труб 12 и устанавливают пакер 13 между рядом 5 технологических каналов 4; 4'; 4''; 4'''...4 ⁿ и дополнительным рядом 8 дополнительных технологических каналов 7; 7'; 7''; 7'''...7 ⁿ в межтрубном пространстве 14 между обсадной колонной 1 и внутренней колонной труб 12.

Далее спускают во внутреннюю колонну труб 12 насос 15 любой известной конструкции. После чего с устья скважины нагнетают теплоноситель (горячий водяной пар) в межтрубное пространство 14, который, достигнув ряда 5 через окна 2; 2 ; 2 ; 2 ...2ⁿ, попадает в технологические каналы 4; 4'; 4''; 4'''...4 ⁿ, по которым распространяется в глубь продуктивного пласта 3. Далее запускают насос 15 в работу.

Разогревание происходит по всей высоте продуктивного пласта 3 радиально направленно от каждого технологического канала 4; 4'; 4''; 4'''...4 ⁿ ряда 5, при этом горячий водяной пар не должен прорываться в дополнительные технологические каналы 7; 7'; 7''; 7'''...7ⁿ дополнительного ряда 8, что определяется расчетным путем.

Разогретый продукт (тяжелая вязкая нефть) продуктивного пласта попадает в дополнительные технологические каналы 7; 7'; 7''; 7'''...7 ⁿ дополнительного ряда 8 и сквозь дополнительные окна 6; 6'; 6''; 6'''...6ⁿ обсадной колонны 1 поступает внутрь обсадной колонны 1 на прием насоса 15, который по внутренней колонне труб 12 перекачивает разогретую тяжелую вязкую нефть на дневную поверхность.

В процессе перекачки на дневную поверхность разогретой тяжелой вязкой нефти по внутренней колонне труб 12 исключается ее попадание в межтрубное пространство 11 и 14, а также исключается ее контакт с теплоносителем благодаря пакеру 13.

В предлагаемом способе исключается контакт теплоносителя со стенками обсадной колонны 1 благодаря межтрубному пространству 11, образуемому технологической колонной труб 9 и пакером 10, который поглощает основную часть тепла, в связи с чем снижается отрицательное воздействие теплоносителя на физические свойства цементного камня за обсадной колонной 1.

Использование предлагаемого способа за счет формирования дополнительного ряда технологических каналов в пределах одного продуктивного пласта позволяет с помощью одной скважины как производить закачку теплоносителя в продуктивный пласт, так и производить добычу разогретой тяжелой вязкой нефти из нее, что дает возможность сэкономить материальные и финансовые средства, исключив строительство дополнительной скважины, кроме того, исключение контакта закачиваемого в скважину теплоносителя напрямую со стенками обсадной колонны позволяет значительно сократить его отрицательное влияние на физические свойства камня за обсадной колонной, а значит, и продлить срок службы скважины до капитального ремонта.