Способ освоения скважин и оборудование для его осуществления

 

Изобретение позволяет повысить эффективность освоения скважин, снизить расход газа и производительность компрессорной установки. Компрессорную установку подключают к основному кольцевому пространству между обсадной колонной и основной колонной насоснокомпрессорных труб и к дополнительному кольцевому пространству между основной и укороченной колоннами труб В трубопроводе подачи газа в дополнительное кольцевое пространство устанавливают газовый клапан предельного давления Подают компремированный газ в основное кольцевое пространство, а жидкость вытесняют из скважины через укороченную колонну. При оттеснении жидкости до уровня соответствующего максимальным возможностям компрессорной установки, открывается клапан предельного давления и нагнетание газа переносится в дополнительное кольцевое пространство. При вытеснении жидкости из этого пространства и укороченной колонны давление нагнетания газа падает и клапан закрывается . Нагнетание газа переносится вновь в основное кольцевое пространство. Циклы повторяются до максимального оттеснения уровня жидкости в основном кольцевом пространстве, после чего перекрывают устье скважины, выдерживают скважину до повышения давления газа до пластового и разряжают скважину. 2 спф-лы, 1 ил.

(19) RU (11) (51) 5 Е 21 В 43 25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации

lI0 патентам и товарнт тм знакам (21) 4952859/03 (22) 20.05.91 (46) 15.1293 Бюл. Na 45-46 (76) Петухов Владимир Аркадьевич; Филиппов

Игорь Ильич (54) СПОСОБ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность освоения скважин, снизить расход газа и производительность компрессорной установки.

Компрессорную установку подключают к основному кольцевому пространству между обсадной колонной и основной колонной насоснокомпрессорных труб и к дополнительному кольцевому пространству между основной и укороченной колоннами труб. В трубопроводе подачи газа в дополнительное кольцевое пространство устанавливают газовый клапан предельного давления Подают компремированный газ в основное кольцевое пространство, а жидкость вытесняют из скважины через укороченную колонну.

При оттеснении жидкости до уровня, соответствующего максимальным возможностям компрессорной установки, открывается клапан предельного давления и нагнетание газа переносится в дополнительное кольцевое пространство. При вьпеснении жидкости из этого пространства и укороченной колонны давление нагнетания газа падает и клапан закрывается. Нагнетание газа переносится вновь в основное кольцевое пространство. Циклы повторяются до максимального оттеснения уровня жидкости в основном кольцевом пространстве, после чего перекрывают устье скважины, выдерживают скважину до повышения давления газа до пластового и разряжают скважину. 2 спф-лы, 1 ип.

2004784

Изобретение относится к освоению нефтяных скважин эа счет создания депрессии на пласт.

Известен используемый на промыслах способ увеличения продуктивности скважин методом создания многократных депрессий на пласт, Способ предусматривает закачку газа в кольцевое пространство между обсадной и насосно-компрессорной колоннами, продавку его порцией воды с одновременным отбором скважинной жидкости и последующую отработку (разрядку) скважины в технологическую емкость, Недостатком этого способа является невозможность получения резкой и глубокой депрессии на пласт цследствие ограничения давления нагнетания газа компрессором и перемешивания закачиваемой воды в скважине с воздухом, что увеличивает вязкость газожидкостной смеси и время разрядки скважины на 0,5-1 ч, сглаживая перепад давлений на призабойную зону пласта из-за поступления пластовой жидкости в ствол скважины.

Прототипом предлагаемого способа является технология освоения скважин двухрядным лифтом.В скважину устанавливают две коаксиальные колонны насосно-компрессорных труб. Основную колонну спускают до уровня продуктивного горизонта, а дополнительную укороченную колонну устанавливают в основной до глубины, соответствующей максимальному оттеснению жидкости компрессором. Уровень жидкости в скважине понижают путем подачи компримированного газа в основное межтрубное пространство при одновременной подаче газа в дополнительное укороченное межтрубное пространство, Разрядку сква>кины производят стравливанием газа из основного межтрубного пространства в нефтесборный коллектор.

Реализация способа связана со значительным расходом газа, для чего требуется применение компрессорных установок большой производительности, содержащих не мене трех компрессоров марки СД 9/101, два из которых подключают к основному, а один - к дополнительному межтрубному пространству. Кроме того, стравливание газа не обеспечивает резкой депрессии на пласт.

Цель изобретения - повышение эффективности освоения скважин за счет снижения расхода газа при повышении глубины и резкости депрессии на пласт, Для достижения поставленной цели при освоении скважины способом, предусматривающем установку в скважине двух коаксиальных колонн насосно-компрессорных

55 труб (основной и укороченной центральной), снижение уровня жидкости, путем подачи сжатого воздуха в основное и дополнительное межтрубные кольцевые пространства и отбора жидкости по центральной колонне, выравнивание забойного и пластового давления и разрядку скважины через основное кольцевое пространство, закачку газа ведут прерывисто, чередуя подачу его в основное кольцевое пространство с подачей в дополнительное и обратно, При подаче газа в основное межтрубное пространство производят снижение уровня в нем и заполнение центральной колонны скважинной жидкостью, а при подаче газа в дополнительное пространство эту жидкость вытесняют иэ скважины.

Основную колонну насосно-компрессорных труб спускают до интервала продуктивного пласта, а укороченную - на глубину, соответствующую вытесняющим возможностям компрессора. Например, при максимальном давлении компрессора 10 МПа колонну(башмак) устанавливают на глубину не более 1000 м.

Разрядку скважины следует проводить за минимальный проме>куток времени. Поскольку при освоении скважин забойное давление не постоянно, то это приводит к перераспределению напряжений в коллекторе, После снижения давления эффективные напряжения в скелете пласта в призабойной зоне скважины возрастают, что ведет к дополнительному его сжатию и снижению пористости и проницаемости пласта, но частичное смыкание коллекторов происходит не мгновенно, а начинается через 0,5 ч после снятия (снижения) давления.

Сокращение времени проведения депрессии до 10 мин увеличивает время выноса из уласта коматирующего материала, приходящееся на период максимального раскрытия пор.

Известно устьевое оборудование для освоения скважин депрессиями, включающие подключенные через тройник к компрессорной установке трубопровода подачи газа в кольцевое межтрубное пространство между обсадной и основной насосно-компрессорной колоннами и трубопровод подачи газа в кольцевое пространство между основной и укороченной дополнительной насосно-компрессорными колоннами, Известное оборудование не обеспечивает возможности быстрого переноса закачки газа от одной и той же компрессорной установки из одного межтрубного пространства в другое.

Для устранения этого недостатка устьевое оборудование снабжают газовым клапа2004784 ном предельного давления, установленным в трубопроводе подачи газа в дополнительное межтрубное пространство, На чертеже дана схема сква>кины с устьевым оборудованием, обеспечивающим реализацию предлагаемого способа.

Для реализации способа в осаженную скважину 1 до глубины интервала перфорации (на 10-20 м выше его) устанавливают основную насосно-компрессорную колонну

2. в полости которой устанавливаютдополнительную укороченную колонну 3 насоснокомпрессорных труб. Подключают компрессорную установку 4 (из двух компрессоров марки СД 9/101) через тройник 5 и трубопровод 6 к основному кольцевому межтрубному пространству 7 между обсадной колонной и основной колонной и через тройник 5 и трубопровод 8 к дополнительному кольцевому межтрубному пространству 9 между основной и дополнительной колоннами труб. В трубопроводе 8 устанавливают клапан 10 предельного давления, рассчитанный на включение при 10 МПа.

После включения в работу компрессоров уровень жидкости в основном межтрубном пространстве 7 понижается, при этом жидкость из скважины вытесняется в выкидную линию через центральную укороченную колонну 3. При оттеснении жидкости сжатым газом до уровня, соответствующего давлению на компрессоре 10 МПа, открывается клапан 10 и сжатый газ поступает в дополнительное кольцевое пространство 9, вытесняя жидкость из него, а затем из центральной колонны 3 в выкидную линию, что ведет к снижению забойного давления на

6-8 МПа, при этом уровень жидкости в основном межтрубном пространстве 7 существенно не меняется, так как расход газа в дополнительное пространство в 6-10 раз меньше, чем в основное. При прорыве газа в выкидную линию в результате вытеснения основной массы жидкости из колонны 3 давление в ней резко падает, Одновременно снижается давление газа в межтрубном основном пространстве 7 за счет снижения противодавления жидкости. Клапан 10 закрывается.

Закрытие клапана 10 приводит к переносу нагнетания сжатого газа в основное межтрубное пространство 7, уровень жидкости в котором еще больше понижается, а вытесненная из него жидкость заполняет колонну 3. При снижении уровня жидкости до давления на компрессорах 10 МПа клапан 10 вновь окрывается и весь цикл повторяется, приводя каждый раз к все большему снижению уровня жидкости в основном межтрубном пространств 7.

Время прохождения циклов постоянное сокращается и уменьшается объем вытесняемой из скважины жидкости. Давление газа и уровень жидкости в основном кольцевом пространстве 7 стабилизируются и клапан

10 перестает закрываться, что служит сигналом о завершении процесса снижения уров10 ня жидкости.

Перекрывают устье скважины и отсоединяют компрессора, а после повышения забойного давления за счет притока жидкости из пласта и сжатия газа до пластового давления полностью открывают задвижку на большем кольцевом пространстве для разрядки скважины в атмосферу. В результате чего происходит резкое снижение забойного давления за 5-10 мин на 16-20 МПа.

Вследствие этого и пласта с большой скоростью происходит интенсивный приток жидкости в основное затрубное пространство (объем извлекаемой жидкости эа один цикл равен 15-25 мз). Тем самым производится очистка призабойной зоны пласта от кольматирующего материала, так как при создании кратковременной глубокой депрессии поры пласта не смыкаются. Время ожидания притока до выхода жидкости на дневную поверхность или установления статистического уровня жидкости в скважине в зависимости от пластового давления равно 1-1,5 ч.

Создание резкой и глубокой депрессии на пласт необходимо повторять до выхода в нефтесборный коллектор чистой жидкости и достижения устойчивого фонтанирования;

Разработанный процесс освоения скважин является всепогодным, так как не используется замерзающие материалы, а также является экологически чистым, так как для создания депрессии на пласт используется воздух, а промывки осуществляются по замкнутой системе в нефтесборный коллектор.

Основное преимущество способа - значительное снижение расхода газа (количество газа, эакачиваемого эа единицу времени), что обеспечивает воэможность освоения скважин меньшим количеством компрессоров.

Сокращается время освоения скважины эа счет повышения эффективности использования компримированного газа. Положительным является воздействие на пласт периодическими депрессиями, возникающими при прорыве газа через газовый клапан предельного давления.

2004784 (5б) Инструкция по технологии восстановления и увеличения продуктивности скважин методом многократных депрессий на пласт, ОД 39-1-888-83. Тюмень, СибНИИНП.

Газиев Г.Н., Корчанов Н.К. Эксплуатация нефтяных месторождений. Баку: 1955, с.430-444.

Формула изобретения

1, Способ освоения скважин, при котором осуществляют спуск в скважину основной и коаксиально ей дополнительной укороченной колонн насосно-компрессорных труб, снижение уровня жидкости путем подачи компремированного газа в основное и дополнительное кольцевые межтрубные пространства, последующий отбор жидкости из скважины по укороченной центральной колонне и разрядку скважины через основное межтрубное пространство, отличающийся тем, что подачу компремированного газа в основное межтрубное пространство производят поочередно с подачей газа в дополнительное межтрубное пространство и наоборот, причем при подаче газа в основное межтрубное пространство осуществляют заполнение центральной укороченной колонны скважинной жидкостью, а при подаче газа в дополнительное пространство производят отбор этой жидкости.

2, Оборудование для освоения скважин, включающее спущенные в скважину и расположенные коаксиально одна относи10 тельно другой основную и дополнительную укороченную колонны насосно-компрессорных труб, компрессорную установку и связанные с ней через тройниковый узел трубопроводы для подачи компремированного газа в основное кольцевое межтрубное пространство между обсадной колонной и основной колонной насоснокомпрессорных труб и в дополнительное кольцевое межтрубное пространство ме>кду основной и дополнительной колоннами насосно-компрессорных труб, отличающееся тем, что оно снабжено газовым клапаном предельного давления, расположенным в трубопроводе подачи газа в дополнительное кольцевое межтрубное пространство между основной и дополнительной колоннами насосно.компрессорных труб после тройникового узла, при этом клапан установлен с возможностью его открытия при снижении уровня жидкости в основном кольцевом межтрубном пространстве до заданного.

2004784

Составитель В.Петухов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Мотыль

Редактор Т. Горячева

Тираж Подписное

HflO "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3389

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101