Способ восстановления эксплуатационных характеристик нефтяных и газоконденсатных скважин

 

Изобретение относится к технологии эксплуатации нефтяных и газоконденсатных месторождений и предназначено для увеличения дебита скважин, значительно снизивших его, или прекративших свой дебит полностью ввиду закупоривания вязкими отложениями прискважинной зоны продуктивного пласта, а также запарафиненных в сечении. Способ включает воздействие нагретой средой на прискважинную зону продуктивного пласта, нагрев стенок скважины в зоне продуктивного пласта и на запарафиненном участке. Осуществляют прогрев кольцевых участков стенок скважины. В полость скважины опускают кольцеобразную пустотелую упругоподатливую емкость, заполненную в своем кольцевом пространстве рабочей жидкостью. На эту жидкость воздействуют акустическими колебаниями. Прижимают наружные выпуклые части емкости к стенке скважины. Внутреннюю стенку емкости подвергают перемещению по оси скважины за счет соединения ее пилонов с тяговым кабель-тросом. Частоту перемещения выбирают в диапазоне 0,5-1 Гц. Существенно повышается эффективность восстановления эксплуатационных характеристик скважин за счет более продуктивного воздействия на отложения вокруг стенок скважины в зоне продуктивного пласта и в полости самой скважины. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технологии эксплуатации нефтяных и газоконденсатных залежей и может быть использовано для восстановления характеристик на этих залежах.

В настоящее время известны принципиальные направления решений этой технологической проблемы, наиболее представительным из которых является процесс, при котором ведут прогрев стенок скважины с помощью подаваемого разогретого флюида в полость припластиковой зоны скважины. Наиболее близким техническим решением из таких аналогов является способ восстановления эксплуатационных характеристик нефтяных и газоконденсатных скважин, включающий воздействие нагретой средой на прискважинную зону продуктивного пласта, нагрев стенок скважины в зоне продуктивного пласта и на запарафиненном участке скважины /1/.

При определенной эффективности данный способ имеет очевидные и существенные недостатки, заключающиеся в его принципиальной технологической схеме, при которой даже наложение давления на рабочую среду не приносит заметной эффективности по восстановлению дебита скважины ввиду незначительного механического и теплового воздействия этой рабочей среды на стенку скважины, ввиду плотности и вязкости скоагулированных отложений углеводородов вокруг скважины и в полости самой скважины.

Технический результат данного изобретения заключается в существенном повышении эффективности восстановления эксплуатационных характеристик скважин за счет более продуктивного воздействия на отложения вокруг стенок скважины в зоне продуктивного пласта и в полости самой скважины.

Указанный технический результат в изобретении достигают за счет того, что в способе восстановления эксплуатационных характеристик нефтяных и газоконденсатных скважин, включающем воздействие нагретой средой на прискваженную зону продуктивного пласта, нагрев стенок скважины в зоне продуктивного пласта и на запарафиненном участке скважины, осуществляют прогрев кольцевых участков стенок скважины, в полость скважины опускают кольцеобразную пустотелую упругоподатливую емкость, заполненную в своем кольцевом пространстве рабочей жидкостью, на эту жидкость воздействуют акустическими колебаниями, прижимают наружные выпуклые части емкости к стенке скважины, а внутреннюю стенку емкости подвергают перемещению по оси скважины за счет соединения ее пилонов с тяговым кабель-тросом, а частоту этих перемещений внутренней стенки емкости выбирают в диапазоне 0,5-1 Гц.

При этом нагрев кольцевых участков стенок скважины осуществляют с помощью излучателя токов высокой частоты, акустическое воздействие на рабочую жидкость ведут в диапазоне частот 50-100 Гц при интенсивности воздействия 100-150 Дб, а отложения удаляют из полости скважины восходящим к ее устью автономным буровым аппаратом, создающим восходящий поток газошламовой пульпы к устью этой восстаналиваемой скважины.

Описываемый способ поясняется графическим материалом, где: на фиг. 1 показано устройство в общем виде; на фиг. 2 показан автономный буровой аппарат по фиг.1; на фиг. 3 - рабочая упругоподатливая емкость устройства; на фиг.4 - деталь рабочей емкости - "A" на фиг.3.

на фиг 5 - вид по стрелке "В" на фиг. 3.

Это устройство для осуществления способа опускают в скважину, имеющую устье 1, ствол - 2, входящий в структуру продуктивного пласта 3 (фиг. 1). Для выполнения операций способа устройство содержит рабочую кольцеобразную пустотелую упругоподатливую емкость 4 (далее - емкость) и рабочий автономный буровой аппарат 5. Емкость 4 имеет наружную стенку 6 (фиг. 3,4), выполненную в виде упругоподатливого гофрированного элемента, а также имеет внутреннюю стенку 7 такого же исполнения, при этом наружные гофры стенки 6 контактируют со стенкой скважины. В пустотелой средней части емкости 4 расположены пилоны 8 (фиг. 3,5), соединенные упругими пружинящими отрезками тросов 9 с внутренней стенкой 7 емкости 4. Пилоны 8 в своей центральной части - по оси, совпадающей с осью емкости и скважины, соединены кабель-тросом 10 с тяговой лебедкой, размещенной у устья 1 скважины (на чертеже лебедка не показана).

Этот кабель-трос 10 имеет многожильную и многофункциональную конструкцию и включает в себя трубку 11 для подачи по ней и через клапан 12 рабочей жидкости в полость емкости 4. Кабель-трос включает также проводник 13 для подачи по нему напряжения на излучатель 14 акустических колебаний, преимущественно, в ультразвуковом диапазоне волн (от 25 до 35 кГц), который размещен в объеме рабочей жидкости 15. Кроме того, кабель-трос имеет также проводник 16 для подачи электрического тока на излучатели 17 токов высокой частоты, предназначенные для прогрева кольцевых участков стенок скважины, как в зоне продуктивного пласта 3, так и на любом запарафиненном участке скважины.

Рабочий автономный буровой аппарат (фиг. 2), показанный в общем виде (без раскрытия деталей, т. к. они не имеют прямого отношения к способу, и ввиду известности такого аппарата, например, аппарата конструкции А.Плугина, в частности, RU 2103481, 1994), содержит основные узлы: генератор рабочего агента 18, питаемого топливом из контейнера 19; рабочую буровую головку 20, узел управления 21 для работы в автономном режиме; головка 20 имеет забойные сопла 22 и 23, создающие истекающим рабочим агентом усилие разрушения пород на забое - запарафиненном участке скважины, и - создающие усилие выноса бурового шлама из полости скважины; сопла 24, при этом, создают усилие подачи аппарата вниз.

Способ восстановления эксплуатационных характеристик скважин осуществляют следующим образом. В зависимости от состояния зарастания полости скважины вязкими углеводородными отложениями, по глубине скважины и в зоне продуктивного пласта, выбирают последовательность использования емкости 4 и аппарата 5. При этом, если закупорена только прискважинная вода продуктивного пласта - вначале в скважину до зоны пласта 3 опускают емкость 4 на кабель-тросе 10 и включают в работу эту многофункциональную рабочую емкость: подают рабочую жидкость в ее полость 15 и прижимают выступающие кольцевые участки наружной стенки 6 емкости к стенке скважины, одновременно на объем рабочей жидкости накладывают акустические в ультразвуковом диапазоне волн (от 25 до 35 кГц), а на излучатели 17 подают ток, который излучателями преобразуется в токи высокой частоты, разогревающие кольцевые участки стенок скважины по кольцам прижима емкости 4 к этим стенкам. После этого тросом 10 циклично поднимают и опускают пилоны 8, подвергая, тем самым, перемещению внутреннюю стенку 7 емкости, а ввиду того, что эта стенка соединена со стенкой 6 в единую упругоподатливую емкость, то эти перемещения вызывают дополнительные механические напряжения на контакте: стенка 6, ее выпуклые кольцевые участки, стенка скважины; частоту указанных перемещений выбирают низкой, порядка 0,5-1,0 Гц.

Такое комплексное воздействие на запарафиненные стенки скважины приводит к отделению вязких углеводородных отложений, которые скапливаются между гофрами наружных стенок 6 емкости, а для более интенсивного и активного отделения этих отложений от стенок скважины и контактирующей со стенками зоны продуктивного пласта рабочую жидкость в полости 15 емкости подвергают акустическим колебаниям с частотой 50-100 Гц и при интенсивности воздействия от 100 до 150 Дб, подавая такие колебания от излучателя 14.

После цикла такого воздействия (по затраченному времени - около 15 минут) емкость 4 поднимают вместе с отделившимися углеводородными отложениями, очищают от этих отложений, после чего она может быть повторно использована для такого же процесса.

Окончательную очистку полости скважины в зоне продуктивного пласта 3 и полости скважины 2 на любом ее участке от отложений углеводородов и других нежелательных отложений осуществляют за счет использования автономного бурового аппарата 5, который опускают в скважину за счет включения тяговых сопел 24, а работающими соплами 22 и 23, за счет истекающего из них рабочего агента, окончательно очищают стенки скважины, при этом отработанный рабочий агент создает усилие подъема в восходящем потоке шлама остатков отложений; весь шлам из полости скважины удаляется к устью 1 и на дневную поверхность ( в отвал или в приемный бункер).

В процессе очистки и восстановления скважины, если мощность пласта 3 значительна, и площадь контакта фильтровой части стенок скважины в этой зоне также значительна, и при этом зарастание полости скважины также существенно, для поддержания эффективности процесса используют одновременно и емкость, и аппарат 5, причем работой аппарата, как это указано выше, создают восходящий поток шлама, начиная от емкости 4, и поднимают в этом восходящем потоке все отделяемые отложения, очищая полость скважины и восстанавливая ее эксплуатационные характеристики по дебиту.

В процессе использования емкости 4 и аппарата 5 нарушение целостности их конструкций и нарушение рабочих функций не наблюдается, что дает возможность для повторного и многократного использования этого технологического оборудования.

Источники информации 1. Патент России N 2097544, опубл. 27.11.1997.

Формула изобретения

1. Способ восстановления эксплуатационных характеристик нефтяных и газоконденсатных скважин, включающий воздействие нагретой средой на прискважинную зону продуктивного пласта, нагрев стенок скважины в зоне продуктивного пласта и на запарафиненном участке скважины, отличающийся тем, что осуществляют прогрев кольцевых участков стенок скважины, в полость скважины опускают кольцеобразную пустотелую упругоподатливую емкость, заполненную в своем кольцевом пространстве рабочей жидкостью, на эту жидкость воздействуют акустическими колебаниями, прижимают наружные выпуклые части емкости к стенке скважины, а внутреннюю стенку емкости подвергают перемещению по оси скважины за счет соединения ее пилонов с тяговым кабель-тросом, а частоту этих перемещений внутренней стенки емкости выбирают в диапазоне 0,5 - 1 Гц.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев кольцевых участков стенок скважины осуществляют с помощью излучателя токов высокой частоты, акустическое воздействие на рабочую жидкость ведут в диапазоне 50 - 100 Гц при интенсивности воздействия 100 - 150 дБ, а отложения удаляют из полости скважины восходящим к ее устью автономным буровым аппаратом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5