RU2321718C1 - Multilateral well construction method - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas production, particularly special apparatus for deflecting the boring.

SUBSTANCE: method involves lowering pipe string in casing pipe to predetermined interval, wherein pipe string has deflector connected to one end thereof; cutting casing pipe with cutter; serially creating technological channels having predetermined lengths along casing pipe perimeter with the use of flexible pipe terminating in nozzle, wherein casing pipe cutting is carried out before deflector lowering along the full perimeter thereof in two areas within the limits of one productive reservoir and deflector is fixed in casing pipe so that outlet orifices of technological channels are within one casing pipe cut; removing flexible pipe with nozzle from well; disconnecting deflector from casing pipe and securing it over or under initial location so that deflector may rotate through predetermined angle; creating additional technological channel row within the second casing pipe cut in the same way; removing pipe string with deflector from casing pipe; lowering technological pipe string in casing pipe and installing packer between technological channel rows so that packer is arranged in hole annuity between casing pipe and technological pipe string.

EFFECT: decreased material consumption and costs due to elimination of additional well.

2 dwg

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к строительству кустов нефтяных и газовых скважин в залежах тяжелой нефти.The invention relates to the oil and gas industry, namely the construction of bushes of oil and gas wells in heavy oil deposits.

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.A known method of constructing a multilateral well (patent RU No. 2256763, IPC ЕВВ 7/08, published in Bulletin No. 20 of 07/20/2005), including the descent into the casing of the pipe string, at the end of which there is a diverter, opening the casing in the required interval , alternating the descent into the pipe string of the flexible pipe with the nozzle before entering under the action of the deflector into the casing windows, supplying liquid under pressure through the flexible pipe with the nozzle with simultaneous translational movement to form the technological channels to the required length with extraction flexible pipe and turning the pipe string with the diverter to the required angle until the required number of additional shafts is obtained, after which the flexible pipe is finally removed from the casing, and the opening in the casing is carried out over the entire diameter and to the required length in the required interval, after which the diverter is installed in the opening zone, and the flexible column with the nozzle after the formation of the additional barrel before turning the pipe string with the diverter is removed only from the opening zone of the casing.

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 прорезает 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 прорезание окна в обсадной колонне с получением технологического канала и извлечение фрезы 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.The closest in technical essence and the achieved result is a method of constructing a multilateral well (patent RU No. 2259457, IPC ЕВВ 7/06, published in Bulletin No. 24 of 08/27/2005), which includes descent into the casing in the required interval of the pipe string at the end of which there is a deflector, descent into the string of pipes of a flexible shaft with a mill at the end before interacting with the deflector, rotation with the translational movement of the flexible shaft with a mill, which, as a result of interaction with the deflector, cuts through the windows in the casing and enters the formation and a predetermined distance with obtaining technological channels, removing a flexible shaft with a cutter from the well, lowering a flexible pipe with a nozzle into the pipe string before entering under the action of a deflector into the casing windows, supplying liquid under pressure through a flexible pipe with a nozzle with simultaneous translational movement to increase technological channels to the required length, while after the descent of the pipe string with the diverter into the required interval, the diverter is fixed relative to the casing with the possibility of sequential rotation on the predetermined angle for each reciprocating movement of the pipe string, then after the flexible shaft with the cutter is lowered into the pipe string, the window is cut in the casing to obtain the process channel and the cutter of the slotted window is turned with the deflector rotated by a predetermined angle when the pipe string is reciprocated to the completion of the circular cycle, then after the descent into the pipe string of the flexible pipe with the nozzle, the process channel is increased alternately to the required length under the action of the liquid supplied under pressure into a flexible pipe with a nozzle, and removing the nozzle from the casing window with rotation of the deflector by a predetermined angle during the reciprocating movement of the pipe string until the end of the circular cycle.

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.Both the analogue and the prototype have a common disadvantage associated with the fact that during the construction of such a multilateral well design in heavy oil deposits, it is necessary to build an additional well (production or injection), which requires additional material and financial costs.

Технической задачей предлагаемого изобретения является сокращение материальных и финансовых затрат, связанных с исключением строительства дополнительной скважины в залежах тяжелой нефти.The technical task of the invention is to reduce material and financial costs associated with the exclusion of the construction of an additional well in heavy oil deposits.

Техническая задача решается способом строительства многоствольной скважины, включающим спуск в обсадную колонну в требуемый интервал колонны труб, на конце которой расположен отклонитель, фиксируемый относительно труб с возможностью последовательного поворота на определенный угол, прорезание фрезой обсадной колонны, 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.The technical problem is solved by the method of constructing a multilateral well, including a descent into the casing in the required interval of the pipe string, at the end of which there is a deflector, fixed relative to the pipes with the possibility of sequential rotation at a certain angle, cutting the casing with a mill, and sequential formation of the technological channels necessary lengths using a flexible pipe with a nozzle at the end through which fluid is supplied under pressure, forming a series of t hnologicheskih channels.

Новым является то, что прорезание обсадной колонны фрезой производят перед спуском отклонителя по всему ее периметру в двух местах в пределах одного продуктивного пласта, а отклонитель фиксируют в обсадной колонне так, чтобы выходные отверстия технологических каналов располагались в пределах одной прорези обсадной колонны, после извлечения гибкой трубы с соплом отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной и фиксируют ниже или выше первоначальной установки с возможностью последовательного поворота на определенный угол и формирование аналогично первому ряду дополнительного ряда технологических каналов в пределах второй прорези обсадной колонны, после извлечения колонны труб с отклонителем в обсадную колонну спускают технологическую колонну труб и устанавливают пакер между рядами технологических каналов в межтрубном пространстве между обсадной колонной и технологической колонной труб.What is new is that the cutter is cut through the casing before the deflector is run around its entire perimeter in two places within the same reservoir, and the deflector is fixed in the casing so that the outlet holes of the technological channels are located within the same cut of the casing, after the flexible pipes with a nozzle diverter release from the connection with the casing and fix below or above the initial installation with the possibility of sequential rotation at a certain angle and the formation is similar to the first row of an additional row of technological channels within the second cut of the casing, after removing the pipe string with a diverter into the casing, the pipe string is lowered and a packer is installed between the rows of technological channels in the annulus between the casing and the pipe string.

На фигуре 1 изображена схема предлагаемого способа строительства многоствольной скважины.The figure 1 shows a diagram of the proposed method for the construction of a multilateral well.

На фигуре 2 изображено сечение А-А верхнего ряда технологических каналов.The figure 2 shows a section aa of the upper row of technological channels.

В обсадную колонну 1 (см. фиг.1) в требуемый интервал спускают фрезу (на фиг.1 и 2 не показано) и производят прорезание обсадной колонны 1 в двух местах с образованием прорезей 2 и 3 в обсадной колонне 1 в пределах одного продуктивного пласта 4, после чего в обсадную колонну 1 производят спуск колонны труб с отклонителем на конце (на фиг.1 и 2 не показано).A cutter is lowered into the casing 1 (see FIG. 1) at the required interval (not shown in FIGS. 1 and 2) and thecasing 1 is cut in two places with the formation of slots 2 and 3 in thecasing 1 within the same reservoir 4, after which thecasing string 1 is lowered into thecasing 1 with a diverter at the end (not shown in FIGS. 1 and 2).

Затем отклонитель фиксируют относительно обсадной колонны 1 с возможностью его поворота на требуемый угол (например, 60°) в обсадной колонне 1 так, чтобы выходные отверстия технологических каналов (на фиг.1 и 2 не показано) отклонителя располагались в пределах одной из прорези, например прорези 2 обсадной колонны 1.Then the diverter is fixed relative to thecasing 1 with the possibility of its rotation by the required angle (for example, 60 °) in thecasing 1 so that the outlet holes of the technological channels (not shown in Figs. 1 and 2) are located within one of the slots, for example slot 2casing 1.

Потом в колонну труб спускают гибкие трубы с соплом до взаимодействия последнего под действием отклонителя со вскрытым участком прорези 2 обсадной колонны 1. Далее подают жидкость под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением, в результате образуется технологический канал 5, который увеличивают до необходимой длины L.Then, flexible pipes with a nozzle are lowered into the pipe string until the latter interacts under the action of the deflector with the exposed section of the casing 2 slot 2. Next, liquid is supplied under pressure through a flexible pipe with the nozzle with simultaneous translational movement, as a result, atechnological channel 5 is formed, which is increased to the required length L.

После чего гибкую трубу с соплом извлекают из технологического канала 5. Затем колонну труб приподнимают на заданную высоту и опускают в исходное положение, в результате отклонитель поворачивается на вышеуказанный угол, например 60° (см. фиг.2). Далее, сочетая извлечение гибкой трубы с соплом с поворотом отклонителя на требуемый угол до завершения кругового цикла, получают ряд 6 технологических каналов 5′; 5′′; 5′′′...5ⁿ требуемой длины в заданном интервале по всему периметру вскрытого участка прорези 2 обсадной колонны 1.Then the flexible pipe with the nozzle is removed from thetechnological channel 5. Then the pipe string is raised to a predetermined height and lowered to its original position, as a result, the deflector is rotated by the above angle, for example 60 ° (see figure 2). Further, combining the extraction of the flexible pipe with the nozzle with the rotation of the deflector by the required angle until the end of the circular cycle, a number of 6technological channels 5 ′ are obtained; 5''; 5 '''... 5ⁿ desired length in a predetermined range around the perimeter of the exposed portion of the slot 2 of thecasing 1.

После извлечения гибкой трубы с соплом из обсадной колонны 1 отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной 1 и фиксируют его ниже или выше первоначальной установки с возможностью последовательного поворота на определенный угол (например, ниже), так чтобы выходные отверстия технологических каналов (на фиг.1 и 2 не показано) отклонителя располагались в пределах другой прорези 3 обсадной колонн 1 в пределах одного продуктивного пласта 4. Потом в колонну труб спускают гибкие трубы с соплом до взаимодействия последнего под действием отклонителя со вскрытым участком прорези 3 обсадной колонны 1. Далее подают жидкость под давлением через гибкую трубу с соплом с одновременным поступательным движением, в результате образуется технологический канал 7, который увеличивают до необходимой длины.After removing the flexible pipe with the nozzle from thecasing 1, the deflector is released from the connection with thecasing 1 and fixed below or above the initial installation with the possibility of sequential rotation by a certain angle (for example, below), so that the outlet openings of the technological channels (in figure 1 and 2 not shown) the deflectors were located within another slot 3 of thecasing 1 within the same reservoir 4. Then, flexible pipes with a nozzle are lowered into the pipe string until the latter interacts under the action of a deflector with an open section of the slot 3 of thecasing 1. Then, liquid is supplied under pressure through a flexible pipe with a nozzle with simultaneous translational movement, as a result, a technological channel 7 is formed, which is increased to the required length.

После этого гибкую трубу с соплом извлекают из технологического канала 6. Затем колонну труб приподнимают на заданную высоту и опускают в исходное положение, в результате отклонитель поворачивается на вышеуказанный угол, например 60°. Далее, сочетая извлечение гибкой трубы с соплом с поворотом отклонителя на требуемый угол до завершения кругового цикла, получают дополнительный ряд 8 технологические каналы 7′; 7′′′; 7′′′...7ⁿ требуемой длины в заданном интервале по всему периметру вскрытого участка прорези 3 обсадной колонны 1. После этого сначала извлекают гибкую трубу с соплом из обсадной колонны 1, а затем колонну труб с отклонителем.After that, the flexible pipe with the nozzle is removed from the technological channel 6. Then the pipe string is raised to a predetermined height and lowered to its original position, as a result, the deflector is rotated by the above angle, for example 60 °. Further, combining the extraction of the flexible pipe with the nozzle with the rotation of the deflector to the required angle until the end of the circular cycle, an additional row of 8 process channels 7 ′ is obtained; 7 ′ ′ ′; 7 '''... 7ⁿ the desired length in a predetermined range around the perimeter of the exposed portion of the slot 3 of thecasing 1. Thereafter, the flexible tube is first removed from the nozzle of thecasing 1, and then the pipe string to the diverter.

Далее в обсадную колонну 1 спускают технологическую колонну труб 9 и устанавливают пакер 10 между рядами 6 и 8 технологических каналов 5; 5′; 5′′; 5′′′...5ⁿ и 7; 7′; 7′′; 7′′′...7ⁿ соответственно в межтрубном пространстве 11 между обсадной колонной 1 и технологической колонной труб 9.Next, the casing string 9 is lowered into thecasing 1 and a packer 10 is installed between rows 6 and 8 of thetechnological channels 5; 5';5''; 5 ′ ′ ′ ... 5ⁿ and 7; 7 ′; 7 ′ ′; 7 ′ ′ ′ ... 7^n, respectively, in the annulus 11 between thecasing 1 and the process pipe string 9.

Далее спускают в технологическую колонну труб 9 насос 12 любой известной конструкции, предпочтительно винтовой. После чего с устья скважины нагнетают теплоноситель (горячий водяной пар) в межтрубное пространство 11, который, достигнув прорези 2 обсадной колонны 1, попадает в ряд 6, технологические каналы 4; 4′; 4′′; 4′′′...4ⁿ, по которым распространяется вглубь продуктивного пласта 4. После прогрева продуктивного пласта 4 до определенной температуры запускают насос 12 в работу.Next, the pump 12 of any known design, preferably a screw, is lowered into the process pipe string 9. Then, from the wellhead, coolant (hot water vapor) is pumped into the annulus 11, which, having reached the slot 2 of thecasing string 1, falls into row 6, the technological channels 4; four';four''; 4 ′ ′ ′ ... 4ⁿ , along which it extends deep into the reservoir 4. After warming the reservoir 4 to a certain temperature, the pump 12 is started.

Разогревание происходит по всей высоте продуктивного пласта 4, радиально направленно от каждого технологического канала 5; 5′; 5′′; 5′′′...5ⁿ ряда 6, при этом горячий водяной пар не должен прорываться в технологические каналы 7; 7′; 7′′; 7′′′...7ⁿ дополнительного ряда 8, что определяется расчетным путем.Heating takes place along the entire height of the reservoir 4, radially directed from eachtechnological channel 5; 5';5''; 5 ′ ′ ′ ... 5^{n of} row 6, while hot water vapor should not break into the technological channels 7; 7 ′; 7 ′ ′; 7 ′ ′ ′ ... 7^{n of the} additional row 8, which is determined by calculation.

Разогретый продукт (тяжелая вязкая нефть) продуктивного пласта попадает в технологические каналы 7; 7′; 7′′; 7′′′...7ⁿ дополнительного ряда 8 и сквозь прорезь 3 обсадной колонны 1 поступает внутрь обсадной колонны 1 на прием насоса 12, который перекачивает разогретую тяжелую вязкую нефть на дневную поверхность.The heated product (heavy viscous oil) of the reservoir falls into the technological channels 7; 7 ′; 7 ′ ′; 7 ′ ′ ′ ... 7^{n of} additional row 8 and through the slot 3 of thecasing string 1 enters thecasing 1 to receive a pump 12, which pumps the heated heavy viscous oil to the surface.

В процессе перекачки на дневную поверхность разогретой тяжелой вязкой нефти исключается ее попадание в межколонное пространство 11 и ее контакт с теплоносителем благодаря пакеру 10.During the pumping onto the day surface of the heated heavy viscous oil, its entry into the annular space 11 and its contact with the coolant due to the packer 10 are excluded.

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.Using the proposed method due to the formation of an additional number of technological channels within the same reservoir allows using one well both to pump coolant into the reservoir and to produce heated heavy viscous oil from it, which makes it possible to save material and financial resources, excluding construction additional well.

Claims (1)

Translated fromRussian

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, прорезание фрезой обсадной колонны, 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 прорезание обсадной колонны фрезой производят перед спуском отклонителя по всему ее периметру в двух местах в пределах одного продуктивного пласта, а отклонитель фиксируют в обсадной колонне так, чтобы выходные отверстия технологических каналов располагались в пределах одной прорези обсадной колонны, после извлечения гибкой трубы с соплом отклонитель освобождают от соединения с обсадной колонной и фиксируют ниже или выше первоначальной установки с возможностью последовательного поворота на определенный угол и формирование аналогично первому ряду дополнительного ряда технологических каналов в пределах второй прорези обсадной колонны, после извлечения колонны труб с отклонителем в обсадную колонну спускают технологическую колонну труб и устанавливают пакер между рядами технологических каналов в межтрубном пространстве между обсадной колонной и технологической колонной труб.A method of constructing a multilateral well, including a descent into the casing in the required interval of the pipe string, at the end of which there is a deflector, fixed relative to the pipes with the possibility of sequential rotation at a certain angle, cutting the casing with a mill, sequential formation of technological channels of the required length along the perimeter of the casing a flexible pipe with a nozzle at the end through which liquid is supplied under pressure, forming a number of technological channels around the perimeter, distinguishing in that the cutter is cut through the casing before the deflector is run around its entire perimeter in two places within the same reservoir, and the deflector is fixed in the casing so that the outlet openings of the technological channels are located within the same cut of the casing after removing the flexible pipe with the nozzle, the deflector is released from the connection with the casing and fixed below or above the initial installation with the possibility of sequential rotation at a certain angle and form vanie similarly to the first number of additional series of fuel channels within a second slot of the casing, after removal of the pipe string to the diverter into the casing pipe string is lowered technology and set the packer between the rows of fuel channels in the annulus between the casing and the tubing string process.

Images