Способ оборудования нагнетательных скважин и скважинный фильтр

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи жидких полезных ископаемых и для разработки месторождений твердых полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение эффективности работы скважины за счет упрощения установки и извлечения фильтра - вставки. Устанавливают обсадную колонну с фильтром и фильтром - вставкой в зону продуктивного пласта. Фильтр - вставку спускают под давлением нагнетательной жидкости, превышающим гидростатическое сопротивление. Фильтр-вставку извлекают путем прекращения подачи нагнетательной жидкости и всплытия его в скважинной жидкости. Фильтр для реализации данного способа содержит заглушку 3, жестко закрепленную на нижнем торце фильтра-вставки 2. Заглушка 3 выполнена из материала с положительной плавучестью, большей веса фильтра-вставки 2. Кольматацией мелких ячек внутреннего фильтра-вставки 2 во время эксплуатации снижается дебит скважины до предельно допустимого, тогда прекращают подачу жидкости, и фильтр-вставка всплывает. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 4 /08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГосудАРственный Комитет по изОБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21.) 4376599/23-03 (22) 08.02.88 (46) 07.01.90. Бюл. М 1 (72) А.Ф.Иосев, А.В.Климов, А.Г.Архипов и И.Н.Белогруд (53) 622.245. 124 (088.8) (56) Гаврилко В.М. Фильтры буровых скважин. И.: Недра, 1985, с.222.

Патент CIUA Р 3450207, кл. 166-2, опублик. 1975.

„„SU„„1534184 А1

2 (54) СПОСОБ ОБОРУДОВАНИЯ НАГНЕТАТЕЛЬных скВАжин и сквджинный ФильтР (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для добычи жидких полезных ископаемых, и для разработки месторождений твердых полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение эффективности

4 работы скважины за счет упрощения . установки и извлечения Фильтра-встав1. i34184

20 ь5 за

5Î

55 ки. Устанавливают обсадную колонну с фиг ьтром-вставкой в зону продуктивного пласта. Фильтр-вставку спускают под давлением нагнетате.пьной жидкости, превышающим гидростатическое сопротивление. Фильтр-вставку извлекают путем прекращения подачи нагкетательной жидкости и всплытия его в скважинной жидкости. Фильтр для реализации данного способа, содержит заглушку 3, жестко закрепленную на нижИзобретение относится к области горного дела и может быть испог ьзовано при сооружении буровых скважин различного назначения, например скважин для добычи различных жидких полезных ископаемых, скважин для разработки месторождений твердых полезных ископаемых методом подземного выщелачивания, скважин дг я закачки воды или жидкости промышленных отходов в проницаемые горизонты и др.

Целью изобретения является повышение эффективности работы скважины за счет упрощения установки и извг ечения фильтра-вставки.

На фиг. 1 дан фильтр буровой технологической скважины в рабочем состоянии; на фиг. 2 — извлечение фильтра-вставки на поверхность.

Фильтр буровой технологической скважины состоит из внешнего крупно- ячеистого фильтра, выполненного в виде перфорированного корпуса 1, предохраняющего от нагрузок со стороны породы внутреннего фильтравставки 2, размещенного концентрично внутри последнего и осуществляющего непосредственную Фильтрацию закачиваемого раствора. Фильтр-вставка

2 имеет заглушку 3, выполненную из материала с положительной плавучестью, например полиэтилена, большей веса фильтра-вставки, и нестко закреплен на нижнем торце последнего.

Корпус 1 соединен резьбовым соединением или сваркой с низом обсадной колонны 4, предварительно зацементированной тампонажным материалом ь.

Корпус 1 буровой технологической скважины выполнен из коррозионно стойких материалов, например из нержавеющей стали или полиэтилена низкого давления, и размещается в зоне продуктивного пласта 6. нем торце фильтра-вставки 2. Заглушка 3 выполнена из материала с положительной плавучестью, большей веса фильтра-вставки 2. Кольматацией мелких ячеек внутреннего фильтра-вставки 2 во время эксплуатации снижается дебит скважины до предельно допустимого, тогда прекращают подачу жидкости„ и фильтр-вставка всплывает.

2 с.п. Ф-лы, 2 иг .

Сущность способа заключается в следующем.

При эксплуатации буровой скважины в режиме нагнетания в пласт подают рабочую жидкость, например раствор кислоты, под избыточным давлением над фильтром-вставкой, превышающим гидростатическое сопротивление жидкости, вследствие чего давлением жидкости фильтр-вставку доставляют в зону продуктивного пласта. При этом фильтр-вставка через обсадную колонну и внешний крупноячеистый фильтр достигает забоя скважины.

Кольматацией мелких ячеек внутреннего фильтра-вставки во время эксплуатации снижается дебит скважины до предельно допустимого, тогда прекращают подачу жидкости и фильтр-вставка, имеющий заглушку-поплавок, всплывает. Поднятый на поверхность фильтрвставку очищают от кольматантьа или заменяют его на новый, Фильтр-вставку вновь доставляют на забой посредством рабочей жидкости при избыточном давлении. Зазор между внешней поверхностью фильтравставки и внутренней поверхностью крупноячеистого фильтра делают минимально допустимым, при этом пакерующие узлы не используют.

Фильтр работает следующим образом.

При эксплуатации буровой скважины, в режиме нагнетания в пласт 6, рабочую жидкость, например раствор кислоты, подают под давлением, превышающим гидростатическое сопротивление, вследствие чего фильтр-вставку 2 доставляют в зону продуктивного пласта 6, проходя внутри обсадной колонны 4 и перфорированного корпуса 1 до достиженин забоя скважины. Кольматация мелких ячеек внутреннего Фильтра1534184

4(тп ф + st) ° . м 1 var. ф

5 вставки 2 в процессе эксплуатации снижает дебит скважины до предельно допустимого. Тогда прекращают эксплуатацию скважины, т.е. прекращают подачу жидкости. Фильтр-вставка 2, имеющий заглушку 3, всплывает. Поднятый на поверхность фильтр-вставку

2 очищают от кольматанта или заменяют ее в случае полной непригодности для дальнейшей эксплуатации на новую.

Затем фильтр-вставку 2 вновь доставляют внутрь корпуса 1 в зону продуктивного пласта 6 путем закачки рабочей жидкости. Зазор между внешней поверхностью Фильтра-вставки 2 и внутренней поверхностью корпуса 1 выполняется минимально допустимым, пакерующие узлы не применяются.

Пример. В технологическую буровую скважину устанавливают фильтрвставку с диаметром (D ), равным

0,14 м. Время () работы скважины до предельного снижения дебита 200 сут.

Масса (тп ) фильтра-вставки 25 кг, плотность (р ) жидкости 1000 кг/мз, плотность (p „ ) материала, из которого выполнен Фильтр-вставка, 200 кг/мз. Скорость (s ) кольматации фильтра 0,1 кг/сут. Необходимо определить длину (L) фильтра-вставки.

Из уравнения работы фильтра шф+ в" = vпо, (Р» p àòg )я где v - объем заглушки-поплавка; попл. и - масса фильтра-вставки;

s - скорость кольматации фильтра; плотность жидкости

p — плотность материала фильтра"вставки, и формулы, определяющей объем заглушки-поплавка

6. и В

v — L поп . 4 где D< — диаметр фильтра-вставки;

- длина фильтра-вставки, получим выражение

7(ñ 02

m + st =--<-- L (— р ) Ф гмат,Ф

10 из которого определим длину фильтра:

= 3,,65 м.

Формула изобретения

1. Способ оборудования нагнетательных скважин, заключающийся в

2р установке обсадной колонны с фильтром и фильтром-вставкой в зоне продуктивного пласта и извлечении фильтравставки после отработки, о т,л ич а ю шийся тем, что, с целью

25 повышения эффективности работы скважины эа счет упрощения установки и извлечения Фильтра-вставки, спуск последнего осуществляют под давлением нагнетательной жидкости, 3р превышающим гидростатическое сопро» тивление, а извлечение фильтра-вставки осуществляют путем прекращения подачи нагнетательной жидкости и всплытия его в скважинной жидкости.

2. Скважинный фильтр, включающий перфорированный корпус с размещенным концентрично внутри него фильтром-вставкой, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен эа40 глушкой жестко закрепленной на нижнем торце фильтра-вставки, причем заглушка выполнена иэ материала с положительной плавучестью, большей веса фильтра-вставки.

1534184

iI

4

4

4 4

° Я

4

4

4

4

Составитель Е.Молчанова

Редактор А.Гратилло Техред л.Сердюкова Корректор В.Кабаций

Заказ 28 Тираж 473 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 191