Способ установки гравийного фильтра в скважине

 

Изобретение относится к технике добычи продукта из скважины, а именно к способу установки гравийных фильтров в скважинах. Обеспечивает предотвращение закупорки фильтрующей наружной поверхности фильтра песком, выносимым из продуктивного пласта в процессе добычи продукта из скважины. Сущность изобретения: по способу закачивают гравийную смесь на заданную глубину и необходимую высоту. Закачку гравийной смеси осуществляют поинтервально. Гравийные фракции подают отдельными порциями дифференцированно с последовательным уменьшением их размерности в каждый закачиваемый интервал. Высота каждого отдельного интервала составляет 0,5 - 1,5 в зависимости от геологического состава продуктивного пласта. 1 ил.

Изобретение относится к технике добычи продукта из скважины, а именно к способу установки гравийных фильтров в скважинах.

Известен способ установки гравийного фильтра в скважине, обеспечивающий доставку гравия по затрубному пространству в среде флюида (патент РФ N 2015309 кл. E 21 B 43/08, 1994, БИ N 12).

Недостатком этого способа является то, что прокачка в полном объеме гравийной смеси в среде флюида одновременно не предотвращает закупорку фильтрующей поверхности фильтра песком, выносимым из продуктивного пласта. Это объясняется тем, что в процессе установки фильтра за время продавки гравийной смеси на заданную глубину ее частицы по весу и размеру располагаются, как правило, слоями, что приводит к закупорке наружной поверхности фильтра.

Кроме того, применение специальных флюидов (пен) и пеногасителей (газового конденсата) усложняет технологический процесс и удорожают стоимость выполняемых работ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ установки гравийного фильтра в скважине, при использовании которого гравийную смесь направляют через отсекатель, установленный на устье скважины под определенным углом. (А.с. СССР N 1481384, кл. E 21 B 43/08, 1989).

Недостатком этого способа является то, что на практике гранулометрический состав гравия при доставке его в скважину на заданную глубину также укладывается слоями в зависимости от веса и размера частиц, что приводит к неравномерностям заполнения фильтровой зоны гранулами и преждевременной закупорке наружной поверхности фильтра песком, выносимым из продуктивного пласта.

Целью предлагаемого изобретения является предотвращение закупорки фильтрующей наружной поверхности фильтра песком, выносимым из продуктивного пласта в процессе добычи газа, газоконденсата и нефти.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе установки гравийного фильтра в скважине, включающем закачку гравийной смеси на заданную глубину и необходимую высоту, согласно изобретению закачку гравийной смеси осуществляют поинтервально, причем гравийные фракции подают отдельными порциями дифференцировано с последовательным уменьшением их размерности в каждый закачиваемый интервал, а высота каждого отдельного интервала составляет от 0,5 до 1,5 м в зависимости от геологического состава продуктивного пласта.

Высота каждого отдельного интервала составляет по экспериментальным данным от 0,5 до 1,5 метра в зависимости от геологического состава продуктивного пласта.

Поинтервальная и дифференцированная с последовательным уменьшением по размерности гравийных частиц позволяет при их закачке в зону фильтрации (перфорации обсадной колонны) расположить гранулы равномерно между собой по всей высоте гравийного фильтра.

При этом самые мелкие частицы гранулометрического состава гравийного фильтра, которые закачиваются в каждый интервал последними порциями, как правило, в большем объеме устремляются потоком жидкости к внутренним стенкам перфорированных обсадных труб и уплотнясь улучшают качественно плотность экрана (гравийного фильтра) от проникновения песка из продуктивного пласта к наружной поверхности фильтра.

Такое стремление к размещению мелких гравийных частиц обосновывается прохождением потока жидкости из-за разницы размерности отверстий перфорационных труб и фильтра. Так отверстия перфорации больше отверстий фильтра от одного до полутора порядков. Поэтому жидкость с гравийными частицами при закачке в момент ее продавки стремится пройти по пути наименьшего сопротивления, т.е. к перфорационным отверстиям.

Предлагаемый способ обеспечивает реализацию поставленной цели, а сравнение с прототипом позволяет установить соответствие его критерию "новизна".

На чертеже изображена принципиальная схема компоновки оборудования для сооружения гравийного фильтра в скважине способом обратной циркуляции жидкости, которая включает в себя рабочие трубы 1, циркуляционную муфту с левым проводником 2, промывочную трубу 3, скважинный фильтр 4, состоящий из надфильтровой трубы 5, фильтра-каркаса 6 и клапанной системы 7.

Общую высоту набивки гравийного фильтра определяют по формуле: H_Г.Ф = h_u·n где h_u - высота одного интервала набивки гравийного фильтра, м; n - количество интервалов набивки гравийного фильтра.

Способ осуществляют следующим образом.

Скважинный фильтр 4 на рабочих трубах 1 через муфту-переводник 2 спускают в скважину с ориентацией против продуктивного пласта 8 и перфорационных отверстий 9 обсадной колонны 10.

После чего дифференцированно производят закачку гравийной смеси отдельными порциями в каждый заданный интервал h_u, начиная от зумпфа (цементного моста) 11 с последовательным уменьшением по размеру гранулометрических фракций. Причем размеры гранул и количество их размерностей зависят от геологического состава продуктивного пласта.

Высота гравийного фильтра зависит от мощности общего интервала продуктивного пласта. Закачку гравийной смеси производят в межтрубье (между эксплуатационной колонной 10 и рабочими трубами 1), а выход жидкости на устье обеспечивается по рабочим трубам 1 через фильтр-каркас 6 и промывочной трубы 3.

По окончании набивки гравия в полном объеме на высоту H_г.ф. промывочные трубы 3 извлекают на поверхность подъемом рабочих труб после отворота их в муфте-переводнике 2 и производят освоение скважины на приток пластового продукта по известной технологии.

Предлагаемый способ установки гравийного фильтра предотвращает закупорку фильтрующей наружной поверхности фильтра песком и, как следствие, исключает заполнение внутренней полости фильтра песком, увеличивает срок его эксплуатации и обеспечивает доставку пластового продукта, механически чистого от песка.

Экономический эффект от применения предлагаемого изобретения повышается не менее чем в два раза в сравнении с использованием существующих способов установки и эксплуатации гравийных фильтров.

Формула изобретения

Способ установки гравийного фильтра в скважине, включающий закачку гравийной смеси на заданную глубину и необходимую высоту, отличающийся тем, что закачку гравийной смеси осуществляют поинтервально, причем гравийные фракции подают отдельными порциями дифференцированно с последовательным уменьшением их размерности в каждый закачиваемый интервал, а высота каждого отдельного интервала составляет 0,5 - 1,5 м в зависимости от геологического состава продуктивного пласта.

РИСУНКИ

Рисунок 1