JPH03503302A - 坑井内の採収層のケーシング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 坑井内の採収層のケーシング方法 技術分野 本発明は、削井の方法、特に坑井内の採収層をケーシングする方法に関する。

本発明は、坑井のケーシング挿入工程において、洗浄流体およびセメントスラリ ーによる採収層の汚染を防止するうえで最大限の効果を発揮し得るものである。

削井及びケーシング挿入工程において、洗浄流体およびセメントスラリーを含む 穿孔流体は採収層に流入するので、採収層の貯水特性に悪影響を与える。その結 果、坑井の完成期を遅らせ、採収層の貯水特性を回復するための追加工事を要す ると共に、余分な労務および資材の投入を余儀なくされ、付随する機器及び輸送 施設費の増大を招くことになる。

従来技術 坑井内の採収層をケーシングする周知の方法としては、採収層内への掘削、フロ ーケーシングストリングの挿入、採収層上での上記ストリングのセメンチング、 および採掘上採算の取れる区域すなわち採収層帯域におけるフローケーシングス トリング内のセメント末充填部分に多数の小孔を開ける工程より成り、これによ って採収層を再露出させる方法がある（Ｙｕ、　Ｖ、　ＶλｄｅｔｓｋＬ“油井 及び天然ガス井の掘削”　、１９７３、Ｎｅｏｒａ／Ｍｏｓｃｏｗ／、　ｐｐ、 　３４６〜３４８）。

この方法の重大な欠陥は、ケーシングストリングのセメンチングが採収層の上で 行われるために、採収層を下部の地層から確実に分離できないことにある。

この周知の方法のもう一つの欠陥は、採収層が陥没傾向を示す場合には不適切と なることである。このような場合には、フローケーシングストリングと採収層の 間の環状部に陥没岩石が充填され、製品を採収層から濾過できなくなる。

坑井内の採収層をケーシングする別の周知の方法（ＳＯ。

Ａ、９］、１０１５）として、以下の工程からなるものがある。すなわち、採収 層を掘削して、これに多数の小孔を開け、設置の過程でその内部の圧力降下を増 幅することにより拡張されるプロファイルパイプの流体不浸透外被を用いてケー シングし、目標径と比較して小さな径のフローケーシングストリングを上記パイ プ内部に挿入した後セメンチングして、採収層を再露出させる。

この従来技術による方法の主要な欠点は、流体不浸透外被およびフローケーシン グストリングの壁と、それらの間に介在するセメントリングにより形成される隔 離層の厚さが増すことである。これによって層の再露出が複雑になり、また層か ら坑井への製品の濾過効率が劣化する。径を小さくしたフローケーシングストリ ングの設置により採収層の濾過面積が減少し、そのため坑井の収率が低下する。

このほかに、従来技術の方法によれば、流体不浸透外被を設置するための引き出 し及び流し込み作業が加わり、時間・資材および労務の面における無駄が生ずる 。

本発明は、その目的を達成するために、坑井中の採収層をケーシングする創造的 な方法を備えており、濾過面積を増大させると同時に、採収層をほかの層と分離 する隔離層の厚さを減するものである。

発明の開示 上記目的は、採収層を掘削し、該採収層をその設置過程で内部の圧力降下を増幅 することにより拡張されるプロファイルパイプの流体不浸透外被を用いて遮断し 、フローケーシングストリングを進入させた後セメンチングし、更に採収層を再 露出させる各過程からなる方法によって達成される。本発明にしたがったこの方 法において、孔は不浸透外被の設置前に採収履帯域内で拡張される一方、フロー ケーシングストリングの進入は、該ストリングが不浸透外被の上部に入った後に 終了する。

本発明は、採掘上採算の取れる全区域にわたって坑井の径を増加させ、またフロ ーケーシングが不浸透外被の上部にのみ進入し、かつ採収履帯域内のセメントリ ングが省かれるために隔離層の厚さが減少し、それにより濾過面積および製品の 採収層からの収率を向上させる。

採収履帯域内の拡張は、掘削と平行して行うのが望ましく、これにより掘削履帯 域内の拡張用工具を坑井内に再挿入する手間を省くことができる。

本発明のもう一つの実施例にしたがえば、流体不浸透外被は、フローケーシング ストリングと共働して採収履帯域内に挿入設置される。

これによって、流体不浸透外被を掘削パイプ上で再度坑井に挿入する工程は不要 となる。

本発明にしたがう方法の好ましい実施例において、採収履帯域内の拡張はフロー ケーシングストリングの外径の１．５〜２．０倍の範囲で行うことが望ましい。

フローケーシングストリングの径の１．５倍以下の採収履帯域内の拡張は、流体 の層から坑井への濾過量を増すためにやや不適切である一方、フローケーシング ストリングの径の２倍以下の採収履帯域内の拡張も、その膨張に限界のないプロ ファイルパイプよりなる流体不浸透外波の物理的特性から生ずる制限のために、 実用上無理がある。

図面の簡単な説明 本発明のほかの目的と効果は、その付属図面を参照して、以下の実施例の説明に より明らかとなる。ここで、第１図は、採収履帯域内の拡張の作動原理を示して いる。

第２図は、拡張部における不浸透外被の設置状態を示している。

第３図は、フローケーシングストリングのセメンチングの工程を示している。

第４図は、産出用に準備した不浸透外被を備えたケーシングストリングの部分を 示している。

発明の好ましい実施例 坑井内の採収層をケーシングする方法は、以下の一連の主要工程より成っている 。

採収層内の掘削に先立ち、拡張器（リーマ）を、掘削ビットに取り付け、フロー ケーシングストリングの外径の１．５〜２．０倍まで同時に径を拡大させながら 、層を削孔して坑井に進入させる。

次に、ビットおよびリーマを取り付けた掘削パイプストリングを引き出して、フ ローケーシングストリングにセメントング手段と、その底端部に取り付けたプロ ファイルパイプの流体不浸透外被とを装着して、それを坑井内に進入させる。該 ストリングの進入は、不浸透外被が採収層の拡張帯域に当接したときに停止され る。次に、プロファイルパイプにポンプで送られる流体の圧力を用いて、不浸透 外被を採収層の拡張帯域の壁と密接に接触するまで膨張させる。その後にフロー ケーシングストリングをセメンチングし、周知の適切な技術により不浸透外被に 多数の小孔を開けて採収層を再露出させる。

この方法は、掘削ビット２をその下端に備える掘削バイブストリング１　（第１ 図）およびその下方に突起部４を備えるリーマ３からなる装置を用いて行われる 。この開示方法の実施に用いられるもう一組の装置として、フローケーシングス トリング５（第２図および３図）があり、これにはフローケーシングストリング ５の最下端の延長部を構成するセメンチング用の装置６が備わっている。該装置 ６は、その壁を貫通する横方向開口部８および９を備えるサブ７を有し、その内 側に横方向開口部１１とシート１２を備えて、ビン１３により軸方向の移動が係 止されるスリーブ１０が設けられている。流体不浸透外被１４は、サブ７の下端 部に取り付けられ、その最下端部にシート１６およびボールバルブ１７を備えた シュー１５を有している。更に別のボールバルブ１８（第３図）をスリーブ１０ のシート１２と共働してケーシングストリング５のセメンチング工程を行うため に設けている。

以下の例は、本発明にしたがって、坑井内の採収層をケーシングする方法の本質 をより深く理解する目的で示したものである。

掘削バイブストリング１に取り付けたビット２（第１図）により坑井を削孔する につれて、採収層１９が掘削されると共に採収層帯域内の孔がビット２に被さる リーマ３の突起部４によって拡張され、その範囲は採収層１９の境界を上下両方 向に１０〜２０ｍ程度超過する。次に、掘削バイブストリングｌを坑井から引き 出して、ストリング５（第２図）を坑井内に挿入する。該ストリングの下端部は サブ７を介して不浸透外被１４へと接続され、該外被はその最低端部にシート１ ６とボールバルブ１７を備えたシュー１５を設けて、長手方向に波形を入れた網 製プロファイルパイプの形状を有している。第２図から明らかなように、サブ７ は事実上、フローケーシングストリング５の延長部を構成し、その最低端部は接 合を堅固に維持し得る程度に、不浸透外被１４の最上端部に食い込んでいる。

不浸透外被１４が採収層１９の拡掘帯域２０に達すると、フローケーシングスト リング５の進入は終了する。フローケーシングストリング５が降下するにつれて 、孔流体がシュー１５内のボールバルブ１７を引き揚げて、外被１４の内部空間 ２１（第２図）を充填する。次に流体、例えば削井泥水がフローケーシングスト リング５を経て、圧力１２〜１４ＭＰａで内部空間２】（第２図）にポンプ送り され、プロファイルパイプの流体不浸透外被１４を拡掘帯域２０の壁と密着する まで膨張させ、採収層１９をほかの層と確実に分離する。ポンプ送りされる流体 の圧力により、ボールバルブ１７はシート１６上のシュー１５内すなわち閉位置 に保持される。更に、不浸透外被１４のプロファイルパイプの波形間の溝にシー リングペーストを充填することによって、不浸透外被１４の範囲を越えるシーリ ングを得ることができる。

不浸透外被１４を完全に矯正して後、空間２１内の流体圧が開放され、その結果 、ボールノくルブ１７カ（、第３図番こ示すようにフローケーシングストリング ５の中１こ落下し、サブ７の流路中に取り付けられたスリーブ１０のシート１２ に着座する。フローストリング５内の流体圧力力く再度蓄積され、その効果によ ってスリーブ１０を軸方向の変位（こ抗して保持する係止ピン１３が遮断され、 ス１ノーブＬＯＧよ第３図に示すようにその最低位置に移される。内部空間２１ （第２図）からの流体は、横方向開口部９を経て環状部に強制的に送られ、この 間にスリーブ１０およびサブ７内の各横方向開口部ｌｌおよび８は整合される。

続０て、適切なセメンチングユニ・ソト（図示されて０な（１）を使用する適当 な従来法により、フローケーシングストリング５のセメンチングを行う。

設計量のセメントスラリーをポンプで注入後、フローケーシングストリング５の 範囲を越えて凝固するだ番すの時間的余裕を与えて、フローケーシングストＩＪ ンク′５内部の要素１０．１２および１８を掘削除去して、採収層１９を適当な 周知の方法により、例えば外被１４を穿孔すること（こよって再露出させる。そ してこのよう（こして形成された多数の小孔２２（第４図）を介して製品の収率 力く確定する。

産業上の利用分野 本発明は、坑井のケーシング送入工程において、生産井を孔流体およびセメント スラリーによる汚染から保護するために、また採収層の油収率を向上させるため にも使用できる。

国際調査報告

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．採収層（１９）を掘削し、該採収層（１９）を設置の過程で内部の圧力降下 を増幅することにより拡張されるプロファイルパイプの流体不浸透外被（１４） により遮断し、フローケーシングストリング（５）を進入させてセメンチングを し、更に採収層（１９）を再露出させる各工程からなる坑井中の採収層のケーシ ング方法であって、流体不浸透外被（１４）の設置前に、採収層（１９）の帯域 内で拡掘されると共にフローケーシングストリング（５）の進入が流体不浸透外 被（１４）の上部に貫入すると終了してなることを特徴とするケーシング方法。
2. ２．上記採収層（１９）の帯域内の拡掘と採収層（１９）への掘削とを同時に行 ってなることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．上記採収層（１９）帯域内の流体不浸透外被（１４）の挿入と設置をフロー ケーシングストリング（５）の進入と共働して行ってなることを特徴とする請求 項１記載の方法。
4. ４．上記採収層（１９）の帯域内の拡掘をフローケーシングストリング（５）の 外径の１．５〜２．０倍の範囲内で行ってなることを特徴とする請求項１または ２記載の方法。