Способ воздействия на призабойную зону скважины

 

Изобретение относится к области струйной техники. Способ включает подачу рабочей среды в сопло струйного аппарата, откачку последним жидкой среды и предшествующую откачке гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины. Во время гидроимпульсной обработки фиксируют момент выхода кольматирующих частиц на поверхность вместе с рабочим агентом, после чего завершают гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины. Гидроимпульсное устройство устанавливают на высоте 2-5 м выше верхнего уровня интервала перфорации. В струйном аппарате устанавливают управляющий клапан и при подаче рабочей жидкой среды или механическим поворотом колонны насосно-компрессорных труб производят установку пакера. Под давлением рабочей среды с помощью управляющего клапана сообщают вход в сопло струйного аппарата с колонной труб выше управляющего клапана и приемную камеру струйного аппарата с колонной труб ниже управляющего клапана. Путем подачи рабочей среды в сопло струйного аппарата осуществляют откачку жидкой среды с кольматирующими частицами на поверхность. Непрерывную откачку чередуют с циклической депрессией при максимальной депрессии 3-25 МПа. В результате интенсифицируется использование оборудования. 1 ил.

Изобретение относится к области струйной техники, в частности к способу управляемого волнового воздействия с помощью различного рода струйных аппаратов при проведении работ в скважинах, именно при проведении профилактических и ремонтных работ.

Известен способ управляемого воздействия на откачиваемую среду в скважине при работе скважинной струйной установки, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата, увлечение рабочей жидкой средой откачиваемой из скважины среды, смешение сред в струйном аппарате и подачу смеси сред из скважины на поверхность (см. , US, патент, 4744730, кл. 417-172, 1988).

Однако в данном способе оказывается только пассивное воздействие на призабойную зону скважины путем создания перепада давления струйным аппаратом и за счет этого обеспечения откачки жидкой среды из скважины, что серьезно ограничивает возможности по интенсификации откачки жидкой среды из скважины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управляемого волнового воздействия с последующими циклическими депрессиями, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата, откачку струйным аппаратом из пластовой зоны жидкой среды и предшествующую откачке гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины рабочим агентом (см., RU, патент, 2107842 C1, кл. F 04 F 5/54, 27.03.98).

Данный известный способ волнового воздействия позволяет активно воздействовать на призабойную зону скважины, что позволяет интенсифицировать процесс откачки жидкой среды из скважины. Однако в данном способе волнового воздействия при переводе работы с одного режима воздействия - гидроимпульсной обработки прискважинной зоны к следующему режиму обработки - откачке среды из скважины требуется проведение достаточно сложной процедуры перенастройки оборудования, что снижает производительность установки в целом. Кроме того, не в полной мере используются возможности применяемого оборудования при проведении работ на этапе использования струйного аппарата при проведении откачки среды из скважины.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является интенсификация использования оборудования за счет снижения непроизводительного простоя оборудования и интенсификация процесса управляемого воздействия на призабойную зону скважины.

Указанная задача решается за счет того, что в способе управляемого волнового воздействия с последующими циклическими депрессиями, включающем подачу по колонне насосно-компрессорных труб рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата, откачку струйным аппаратом из пластовой зоны жидкой среды и предшествующую откачке гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины рабочим агентом, во время гидроимпульсной обработки фиксируют момент выхода кольматирующих частиц на поверхность вместе с рабочим агентом, после чего завершают гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины, гидроимпульсное устройство устанавливают на высоте 2-5 м выше верхнего уровня интервала перфорации, в струйном аппарате устанавливают управляющий клапан и при подаче рабочей жидкой среды или механическим поворотом колонны насосно-компрессорных труб производят установку пакера (гидравлического, гидромеханического или механического) в пространстве между гидроимпульсным устройством и струйным аппаратом и под давлением жидкой рабочей среды с помощью управляющего клапана сообщают вход в сопло струйного аппарата с колонной труб выше управляющего клапана и приемную камеру струйного аппарата с колонной труб ниже управляющего клапана, после чего путем подачи рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата осуществляют откачку жидкой среды с кольматирующими частицами на поверхность, при этом непрерывную откачку чередуют с циклической депрессией при максимальной депрессии 3 - 25 MПа, которая в каждой конкретной скважине не должна приводить к разрушению цементного кольца и призабойной зоны скважины и к снижению забойного давления до величины давления насыщения нефти газом.

Как показали проведенные исследования, существенное влияние на производительность оказывает последовательность операций проводимых при осуществлении управляемого волнового воздействия с созданием последующих циклических депрессий на пласт. Как известно, радиальная подача рабочего агента с большой скоростью с помощью различного вида гидроимпульсных устройств (кавитаторов, гидроструйных перфораторов, мультипликаторов и других возможных устройств) позволяет значительно интенсифицировать приток откачиваемой среды в призабойную зону скважины. Особенно сильного воздействия можно добиться путем использования гидроимпульсных устройств, в которых удается достигнуть подачи рабочего агента с образованием в последнем кавитационных каверн с формированием лавинообразного процесса схлопывания кавитационных каверн. Основное преимущество описываемого способа волнового воздействия достигается за счет того, что удалось добиться практически непрерывного технологического процесса при переходе с режима гидроимпульной обработки призабойной зоны скважины к режиму откачки смеси жидкой среды и кольматирующих частиц, выносимых из скважины. Это достигается всего лишь путем установки в скважине в зоне размещения струйного аппарата управляющего клапана и размещением гидроимпульсного устройства на высоте 2-5 м выше верхнего уровня зоны интервала перфорации. Размещение гидроимпульсного устройства ниже 2 м над верхней зоной перфорации может привести к ухудшению процесса формирования жидкостного потока в призабойной зоне скважины с соответствующим снижением производительности по откачиваемой среде. Подъем гидроимпульсного устройства выше 5 м над верхним уровнем интервала перфорации снижает эффективность откачки жидкой среды из скважины струйным аппаратом, что также не целесообразно. Важное значение имеет фиксация момента перехода от одного режима работы к другому. Поэтому фиксация момента начала выноса кольматирующих частиц на поверхность из скважины позволяет вовремя перейти к интенсивной откачке кольматирующих частиц из скважины, что предотвращает возможность их повторного осаждения в скважине и прекращает продолжение уже не дающей дальнейшего повышения производительности обработки призабойной зоны скважины в активном режиме воздействия. Установка практически одновременно пакера и управляющего клапана позволяет быстро разделить скважину на верхнюю и нижнюю зоны без проведения сложных операций по установке пакера и замене оборудования, позволяющего использовать колонну труб как в режиме обработки призабойной зоны, так и в режиме откачки струйным аппаратом. Не менее важное значение имеет организация процесса откачки в сочетании с предшествующей обработкой призабойной зоны скважины. Чередование непрерывной откачки с периодами депрессии, причем максимальный уровень депрессии лежит в диапазоне от 3 до 25 МПа, позволяет создать режим откачки, обеспечивающий максимальный вынос кольматирующих частиц из скважины, что в конечном итоге позволяет интенсифицировать процесс подготовки скважины и восстановления продуктивной эксплуатации скважины и что очень важно достигается возможность повысить фазовую проницаемость для откачиваемой из скважины жидкой среды, например, нефти. При создании депрессии на пласт следует ограничивать ее величину, чтобы не разрушать цементное кольцо (Δp_кр= 1,5 МПа/погонный метр), призабойную зону и не снижать забойное давление до давления насыщения нефти газом.

На чертеже представлена схема струйной установки для обеспечения способа управляемого волнового воздействия с последующими циклическими депрессиями на пласт.

Установка для реализации способа управляемого волнового воздействия с последующими циклическими депрессиями на пласт содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, струйный аппарат 2 пакер 3 и гидроимпульсное устройство 4. Струйный аппарат 2 выполнен с возможностью установки управляющего клапана 5, который состоит из золотниковой втулки 6, установленной с возможностью осевого перемещения, и сбрасывамого клапана 7.

По колонне 1 насосно-компрессорных труб подают в гидроимпульсное устройство 4 рабочий агент и производят гидроимпульсную обработку прискважинной зоны. Во время гидроимпульсной обработки фиксируют момент выхода кольматирующих частиц на поверхность вместе с рабочим агентом, после чего завершают гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины и гидроимпульсное устройство 4 устанавливают на высоте 2 - 5 м выше верхнего уровня интервала перфорации. Затем в струйном аппарате 2 устанавливают управляющий клапан 5, а точнее в его золотниковой втулке 6 устанавливают сбрасываемый клапан 7 и путем подачи рабочей жидкой среды в гидравлический или гидромеханический пакер 3, либо путем механического поворота колонны 1 насосно-компрессорных труб производят установку соответственно гидравлического, гидромеханического или механического пакера 3 в пространстве между гидроимпульсным устройством 4 и струйным аппаратом 2 и под давлением жидкой рабочей среды с помощью управляющего клапана 5 сообщают вход в сопло струйного аппарата 2 с колонной 1 труб выше управляющего клапана 5 и приемную камеру струйного аппарата 2 с колонной 1 труб ниже управляющего клапана 5. По колонне 1 насосно-компрессорных труб подают рабочую жидкую среду в сопло струйного аппарата 2 и за счет этого откачивают струйным аппаратом из пластовой зоны жидкую среду с кольматирующими частицами на поверхность, при этом непрерывную откачку чередуют с циклической депрессией при максимальной депрессии 3 - 25 МПа. При этом, как отмечалось выше, при выборе конкретной величины депрессии принимают во внимание возможность разрушения цементного кольца и призабойной зоны скважины при излишне высокой величине депрессии. Кроме того, учитывают, чтобы депрессия не приводила к снижению забойного давления до величины давления насыщения нефти газом.

Данное изобретение может быть использовано в нефтедобывающей отрасли для увеличения добычи нефти либо других жидких сред из скважин.

Формула изобретения

Способ управляемого волнового воздействия с последующими циклическими депрессиями, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата, откачку струйным аппаратом из пластовой зоны жидкой среды и предшествующую откачке гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины рабочим агентом, отличающийся тем, что во время гидроимпульсной обработки фиксируют момент выхода кольматирующих частиц на поверхность вместе с рабочим агентом, после чего завершают гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины, гидроимпульсное устройство устанавливают на высоте 2 - 5 м выше верхнего уровня интервала перфорации, в струйном аппарате устанавливают управляющий клапан и при подаче рабочей жидкой среды или механическим поворотом колонны насосно-компрессорных труб производят установку пакера (гидравлического, гидромеханического или механического) в пространстве между гидроимпульсным устройством, и струйным аппаратом и под давлением жидкой рабочей среды с помощью управляющего клапана сообщают вход в сопло струйного аппарата с колонной труб выше управляющего клапана и приемную камеру струйного аппарата с колонной труб ниже управляющего клапана, после чего путем подачи рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата осуществляют откачку жидкой среды с кольматирующими частицами на поверхность, при этом непрерывную откачку чередуют с циклической депрессией при максимальной депрессии 3 - 25 МПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.06.2005

Извещение опубликовано: 20.05.2006        БИ: 14/2006

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.06.2008

Извещение опубликовано: 27.06.2010        БИ: 18/2010

---