RU2038469C1

RU2038469C1 - Method of joining wells in soluble rock beds

Info

Publication number: RU2038469C1
Application number: SU5043356/03A
Authority: RU
Inventors: А.И. Вайнер; В.В. Вологин; А.И. Игошин; н В.А. Казар; В.А. Казарян; В.И. Салохин; В.И. Смирнов
Original assignee: Научно-технический центр по подземному хранению газонефтепродуктов и захоронению промышленных отходов
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: method involves providing vertical well, which may be joined with at least two guided wells, orienting vertical well to horizontal portions of guided wells towards face of most deep well; forming joining cavity by acting onto rock massif with rotating flow of solvent, which forms horizontal circular cavity; effectuating displacement of apparatus in vertical plane for gradual growing of horizontal cavity till hydraulic communication between all guided wells is set. EFFECT: increased efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к технологии соединения скважин при создании подземных емкостей, например, в каменной соли, при добыче полезных ископаемых, и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, горнодобывающей и других отраслях промышленности. The invention relates to mining, and in particular to the technology of connecting wells to create underground tanks, for example, in rock salt, in mining, and can be used in gas, oil, oil refining, mining and other industries.

Известен способ соединения забоев скважин с помощью гидроврубовой выработки таких геометрических размеров, которые обеспечивали бы установление гидравлической связи между скважинами. A known method of connecting the bottom of the wells using a hydraulic pipe production of such geometric dimensions that would ensure the establishment of hydraulic communication between the wells.

Данное техническое решение требует значительных затрат времени на сооружение подземных емкостей, средств и обязательное применение нерастворителя для обеспечения преимущественного радиального развития подземной выработки в требуемой зоне [1]
Другой известный способ соединения забоев скважин осуществляют посредством гидроразрыва [2]
Применение гидроразрыва для образования соединительных каналов между скважинами характеризуется неуправляе- мостью процесса, отсутствием надежных методов определения трещин гидроразрыва, а также сложностью или невозможностью создания гидроразрыва из-за отсутствия в пласте каменной соли естественных ослабленных зон.This technical solution requires a significant investment of time for the construction of underground tanks, facilities and the mandatory use of a non-solvent to ensure preferential radial development of underground workings in the required area [1]
Another known method of connecting the bottom of the wells is carried out by hydraulic fracturing [2]
The use of hydraulic fracturing for the formation of connecting channels between wells is characterized by process uncontrollability, the absence of reliable methods for determining hydraulic fractures, and the difficulty or inability to create hydraulic fractures due to the absence of naturally weakened zones in rock salt.

Известен способ соединения скважин в пластах растворимых пород, преимущественно в формациях каменной соли, включающий бурение вертикальной скважины, оборудованной обсадной и рабочей колоннами, и направленной скважины, имеющей горизонтальный участок ствола, подведение забоя горизонтального участка ствола к призабойной зоне вертикальной скважины, создание из ствола вертикальной скважины в направлении горизонтального участка направленной скважины канала путем бурения шпура под углом 50-60^о к горизонтальному участку направленной скважины и создание в целике между горизонтальным участком направленной скважины и стволом вертикальной скважины соединительной полости с помощью насадки для радиально направленной подачи растворителя, установленной на конце рабочей колонны трубы, размещенной на забое пробуренного шпура [3]
Недостатки известного способа заключаются в сложности осуществления и невозможности одновременного соединения забоев двух или более горизонтальных скважин, в необходимости проходки вертикальной скважины с заглублением на 1-2 м в подошву соляного пласта, что затруднено, когда подстилающий пласт обладает коллекторскими свойствами. Кроме того, требуются большие затраты времени на операции по проходке горизонтального шпура и создание соединительной полости, что сопряжено со спуском устройства для бурения боковых ответвлений к месту забуривания шпура, ориентацией устройства по азимуту забуривания шпура, проходкой шпура, извлечением породоразрушающего наконечника из шпура через вертикальную скважину и спуском насадка для радиально направленной подачи растворителя.A known method of connecting wells in soluble rock formations, mainly in rock salt formations, comprising drilling a vertical well equipped with casing and working strings and a directional well having a horizontal section of the well, bringing the bottom of the horizontal area to the bottom zone of the vertical well, creating a vertical well from the well wells in the direction of the horizontal section of the directional well of the channel by drilling a hole at an angle of 50-60 ^about to the horizontal section of the directed well and the creation of a connecting cavity entirely between the horizontal section of the directional well and the vertical wellbore using a nozzle for radially directed solvent supply installed on the end of the working string of the pipe placed at the bottom of the drilled hole [3]
The disadvantages of this method are the complexity of the implementation and the impossibility of simultaneously connecting the faces of two or more horizontal wells, the need to drill a vertical well with a depth of 1-2 m into the sole of the salt formation, which is difficult when the underlying formation has reservoir properties. In addition, it requires a lot of time for operations to drill a horizontal hole and create a connecting cavity, which involves the descent of the device for drilling side branches to the place of drilling the hole, the orientation of the device in the azimuth of drilling the hole, the penetration of the hole, removing the rock cutting tip from the hole through a vertical well and descent nozzle for radially directed solvent supply.

Цель изобретения скоростное образование гидравлической связи между скважинами при создании подземных емкостей в формациях растворимых пород. The purpose of the invention is the rapid formation of a hydraulic connection between wells when creating underground tanks in soluble rock formations.

При этом, по сравнению с прототипом, значительно сокращаются затраты времени на создание гидравлической связи между скважинами, упрощается и сама технология их соединения, а также устраняется возможность нарушения монолитной структуры соляного и подстилающего соляной пласт породного массива. At the same time, in comparison with the prototype, the time required to create a hydraulic connection between the wells is significantly reduced, the technology of their connection is simplified, and the possibility of violating the monolithic structure of the salt and underlying salt formation rock mass is eliminated.

Для решения указанной задачи в способе соединения скважин в пластах растворимых пород, предусматривающем бурение направленных скважин с горизонтальными участками стволов и вертикальной скважины, оборудованной обсадной и рабочей колоннами, создание из ствола вертикальной скважины в направлении горизонтальных участков направленных скважин соединительной полости воздействием на массив породы радиально направленного потока растворителя, заложение вертикальной скважины ориентируют на горизонтальные участки пробуренных направленных скважин, после чего подводят забой вертикальной скважины к забою наиболее глубокого заложенной направленной скважины, а создаваемую при этом соединительную полость формируют в целике между горизонтальными участками направленных скважин из ствола вертикальной скважины в виде горизонтальной круговой выработки, воздействуя на породу дальнобойным, вращающимся скоростным потоком растворителя. Затем тем же потоком в зависимости от глубины заложения горизонтальных участков направленных скважин производят наращивание образованной круговой выработки вверх или вниз по вертикали до возникновения гидравлической связи соединяемых скважин. To solve this problem, in a method for connecting wells in soluble formations, which involves drilling directional wells with horizontal sections of the wells and a vertical well equipped with casing and working strings, creating a vertical well from the trunk in the direction of horizontal sections of directed wells of a connecting cavity by acting on the rock massif radially directed solvent flow, the laying of a vertical well is oriented to the horizontal sections of the drilled directional wells then fed face vertical well bore to the bottom of the deepest planted directional well, and may create a connective cavity formed in the rear sight between the horizontal portions of directional wells from a vertical well bore in a horizontal circular generation, by acting on the rock ranged rotating speed stream of solvent. Then, in the same flow, depending on the depth of the horizontal sections of the directed wells, the formed circular output is built up up or down vertically until hydraulic connection of the connected wells occurs.

Для образования гидравлической связи между тремя или большим числом направленных скважин с горизонтальными участками достаточно создать одну соединительную горизонтальную круговую или цилиндрическую полости. При этом высота цилиндрической полости будет определяться разницей глубин заложения горизонтальных стволов направленных скважин. To form a hydraulic connection between three or more directed wells with horizontal sections, it is enough to create one connecting horizontal circular or cylindrical cavity. In this case, the height of the cylindrical cavity will be determined by the difference in the depths of the horizontal wells of directed wells.

В предлагаемом способе заложение и бурение вертикальной скважины производят после того, как будет определена азимутальная ориентация всех ранее пробуренных направленных скважин для того, чтобы ствол вертикальной скважины оказался максимально приближенным к забоям направленных скважин. In the proposed method, the laying and drilling of a vertical well is carried out after the azimuthal orientation of all previously drilled directional wells is determined so that the vertical wellbore is as close as possible to the faces of the directed wells.

Формирование горизонтальной круговой соединительной полости на начальном этапе образования гидравлической связи позволяет в одной выработке одновременно объединить горизонтальные участки сразу нескольких направленных скважин, находящихся на различных pасстояниях от оси ствола вертикальной скважины. Формирование цилиндрической соединительной полости производят в том случае, когда горизонтальные участки направленных скважин пройдены на разных по высоте уровнях. The formation of a horizontal circular connecting cavity at the initial stage of the formation of hydraulic communication allows you to simultaneously combine in one development horizontal sections of several directed wells located at different distances from the axis of the vertical wellbore. The formation of a cylindrical connecting cavity is carried out in the case when the horizontal sections of the directed wells are passed at different heights.

Создание соединительной полости с использованием дальнобойного вращающегося скоростного потока растворителя управляемый процесс, в котором регулируются скорость вращения жидкостного потока и его производительность. Creating a connecting cavity using a long-range rotating high-speed solvent stream is a controlled process in which the rotation speed of the liquid stream and its performance are regulated.

На фиг. 1 изображены соединяемые скважины, вертикальный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 горизонтальный разрез для трех соединяемых скважин. In FIG. 1 shows connected wells, a vertical section; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 horizontal section for three connected wells.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Пластовую залежь каменной соли 1 вскрывают по меньшей мере двумя направленными скважинами 2, имеющими горизонтальные участки 3 (фиг. 1). Скважины 2 закрепляют обсадными колоннами 4, заглубленными в кровлю соляного пласта 1, и цементируют. После этого известными геофизическими методами определяют пространственное расположение горизонталь- ных участков 3 и по этим данным устанавливают оптимальную точку заложения для проходки вертикальной скважины 5, пробурив которую, закрепляют обсадной колонной 6, цементируют до устья и углубляют ствол ее забоя с таким расчетом, чтобы он оказался в зоне максимального сближения с горизонтальными участками 3 направленных скважин 2. The rock salt formation 1 is opened with at least two directional wells 2 having horizontal sections 3 (Fig. 1). Wells 2 are fixed with casing 4, buried in the roof of the salt reservoir 1, and cemented. After that, using the well-known geophysical methods, the spatial location of the horizontal sections 3 is determined and, according to these data, the optimum location point for the penetration of the vertical well 5 is established, which, when drilled, is fixed by the casing 6, cemented to the mouth and deepen its bottom hole so that it turns out to be in the zone of maximum convergence with horizontal sections 3 directed wells 2.

В вертикальную скважину 5 погружают гидравлическое устройство 7 на необходимую для формирования соединительной полости 8 глубину. В устройство 7 подают растворитель, воду и посредством формируемого в нем дальнобойного вращающегося скоростного потока создают горизонтальную круговую полость 8 до установления устойчивой гидравлической связи с горизонтальными участками 3 направленных скважин 2, определяемой по равномерному изливу соляного раствора из стволов направленных скважин 2 при перекрытии рассолоотводящей линии вертикальной скважины 5. In the vertical well 5, the hydraulic device 7 is immersed to the depth necessary for the formation of the connecting cavity 8. The solvent 7 is supplied to the device 7, water, and by means of the long-range rotating high-speed flow generated in it, a horizontal circular cavity 8 is created until a stable hydraulic connection is established with the horizontal sections 3 of the directed wells 2, determined by the uniform outflow of brine from the trunks of the directed wells 2 when the brine outlet line is vertical wells 5.

Если образованная горизонтальная круговая полость 8 не обеспечивает гидравлической связи направленных скважин 2, это означает, что их горизонтальные участки 3 расположены на разных уровнях. Тогда гидравлическое устройство 7 в стволе вертикальной скважины 5 перемещают в верхнее или нижнее по оси положение, продолжая посредством создаваемого потока растворителя формирование соединительной полости, которая в этом случае образуется в виде цилиндрической полости 9 с высотой, определяемой разницей уровней стволов горизонтальных участков 3 направленных скважин 2. If the formed horizontal circular cavity 8 does not provide hydraulic communication of the directed wells 2, this means that their horizontal sections 3 are located at different levels. Then the hydraulic device 7 in the barrel of the vertical well 5 is moved to the upper or lower position along the axis, continuing through the creation of the solvent flow to form the connecting cavity, which in this case is formed in the form of a cylindrical cavity 9 with a height determined by the difference in the levels of the trunks of the horizontal sections 3 of the directed wells 2 .

При необходимости обеспечения гидравлической связи горизонтальных участков трех и более направленных скважин (фиг. 3) все технологические операции, описанные для соляного пласта, вскрываемого двумя направленными скважинами, повторяются в той же последовательности, осуществляя проходку дополнительных направленных скважин в необходимом количестве, для которых затем создают общую соединительную полость 8 горизонтальных участков 3 из ствола вертикальной скважины 5. If it is necessary to ensure hydraulic connection of horizontal sections of three or more directed wells (Fig. 3), all technological operations described for a salt reservoir exposed by two directed wells are repeated in the same sequence, drilling additional directed wells in the required quantity, for which they then create a common connecting cavity 8 of horizontal sections 3 from the trunk of a vertical well 5.

Claims

METHOD FOR JOINTING WELLS IN SOLUTIONED BURDS, mainly rock salt, including drilling directional wells with horizontal sections and a vertical well equipped with casing and working casing strings, creating a whole between the bottom holes of the wells from the vertical well bore in the direction of horizontal sections of circular connecting production by acting on the array rock radially directed by a rotating stream of solvent, characterized in that the drilling of a vertical well connected in formations with at least two directional wells, they are produced before the bottom of the most deeply laid directional well, and the circular production is created horizontally, vertically incremented until a hydraulic connection occurs between the horizontal sections of different levels of directional wells.