Скважинная струйная установка для освоения скважин

 

Изобретение относится к насосной технике. Скважинная струйная установка содержит установленные на колонне труб пакер, обратный клапан и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды и запорным элементом. Обратный клапан установлен ниже запорного элемента. На пропущенном через напорный элемент каротажном кабеле установлен геофизический прибор. Установка дополнительно снабжена фильтром и перфоратором. Геофизический прибор установлен над обратным клапаном ниже струйного насоса. Фильтр и перфоратор установлены ниже обратного клапана. Колонна труб выполнена с разъединительно-соединительной вставкой, размещенной выше обратного клапана. Геофизический прибор снабжен излучателем физических полей для инициирования подрыва перфоратора, а перфоратор снабжен приемником этих физических полей. В результате достигается интенсификация добычи различных сред из скважины. 2 ил.

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи нефти из скважин.

Известна скважинная струйная установка, включающая установленный в скважине на колонне насосно-компрессорных труб струйный насос и размещенный ниже струйного насоса в колонне насосно-компрессорных труб геофизический прибор (см. RU 2059891 C1, F 04 F 5/02, 10.05.1996).

Данная установка позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременной обработкой добываемой среды и прискважинной зоны пласта, однако данная установка не позволяет предотвращать повторное загрязнение пласта рабочей средой после прекращения работы насосной установки, что сужает область использования данной установки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне труб пакер, обратный клапан и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды и запорным элементом, причем обратный клапан установлен ниже запорного элемента, а на пропущенном через запорный элемент каротажном кабеле установлен геофизический прибор (см. RU 2121610 C1, 10.11.1998).

Данная установка позволяет проводить работы по интенсификации добычи среды из скважины путем воздействия на пласт с помощью геофизического прибора с последующей откачкой флюида из скважины струйным насосом, однако данная установка не позволяет оптимизировать работу по интенсификации процесса добычи различных сред из скважины и не позволяет проводить работы по эффективной перфорации пласта под зоной установки в скважине средств откачки, что в результате приводит к неполному использованию потенциала скважины.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является интенсификация воздействия на прискважинную зону пласта за счет оптимизации различных факторов воздействия в скважинах с аномально низкими пластовыми давлениями и, за счет этого, интенсификация добычи различных сред из скважины при ее освоении или капитальном ремонте.

Указанная задача решается за счет того, что скважинная струйная установка содержит установленные на колонне труб пакер, обратный клапан и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды и запорным элементом, причем обратный клапан установлен ниже запорного элемента, а на пропущенном через запорный элемент каротажном кабеле установлен геофизический прибор, при этом в соответствии с изобретением установка дополнительно снабжена фильтром и перфоратором, причем геофизический прибор установлен над обратным клапаном ниже струйного насоса, а фильтр и перфоратор установлены ниже обратного клапана; при этом колонна труб выполнена с разъединительно-соединительной вставкой, размещенной выше обратного клапана. Геофизический прибор снабжен излучателем физических полей подрыва перфоратора (например, акустических, электромагнитных), а перфоратор снабжен приемником этих физических полей.

Анализ работы по откачке различных сред из скважин, преимущественно нефти, показывает, что оптимизация режима работы насосной установки в сочетании с использованием перфоратора позволяет создать в скважине условия для получения максимально возможного дебита добываемой среды из пласта. При этом существенное значение имеет возможность проводить с помощью струйной скважинной установки операции по созданию необходимой депрессии на пласт и отстрелу перфоратора (т.е. проведению прострелочно-взрывных работ в скважине в условиях оптимальной депрессии на пласт).

Возможность проводить отстрел перфоратора после достижения стабильной и необходимой депрессии позволяет добиться максимального воздействия на пласт энергии взрыва перфоратора, что приводит к улучшению качества вторичного вскрытия пласта и удалению кольматирующих частиц, препятствующих притоку добываемой среды из пласта в скважину. В результате после срабатывания перфоратора пласт начинает сразу же проявлять себя и происходит интенсивный процесс очищения перфорационных каналов и пор пласта вокруг ствола скважины. В результате в высокопродуктивных нефтяных и, особенно, в газовых добывающих скважинах, по мере заполнения скважины пластовым флюидом, происходит интенсивный рост давления на устье.

Установка обратного клапана позволяет избежать попадания эжектирующей среды в перфорационные каналы на всех этапах освоения скважины, особенно на этапе замены струйного аппарата на другое откачивающее средство, например эксплуатационный насос. Контроль параметров скважины в процессе проведения дренирования пласта позволяет правильно определить тип насоса для дальнейшей эксплуатации скважины с максимальной эффективностью.

Таким образом, решена поставленная в изобретении задача - оптимизация работ по освоению скважин с аномально низкими пластовыми давлениями с целью добычи различных сред из скважины и, за счет этого, интенсификация процесса добычи различных сред.

На фиг. 1 представлена скважинная струйная установка в момент проведения работ по дренированию пласта и на фиг. 2 представлена установка в момент, когда из скважины удалены струйный насос и геофизический прибор.

Скважинная струйная установка содержит установленную в обсадной колонне 2 скважины колонну труб 1, установленные в корпусе струйный насос 4, герметизирующий узел 3, каротажный кабель 5, на котором установлен геофизический прибор 6. Колонна труб 1 снабжена разъединительно-соединительной вставкой 7, ниже которой установлен клапанный узел 13 с обратным клапаном 8. В затрубном пространстве колонны труб 1 установлен пакер 9, а ниже пакера 9 на колонне труб 1 установлены фильтр 10 и перфоратор 11. Перфоратор 11 размещают в зоне пласта 12. С помощью разъединительно-соединительной вставки 7 выше последней над клапаном 8 на колонне труб 1 может быть установлен насос для добычи, предназначенный для откачки из скважины добываемой из нее среды в период эксплуатации скважины.

Описываемая скважинная струйная установка работает следующим образом.

В скважине на колонне труб 1 устанавливают струйный насос 4 и размещенные ниже струйного насоса 4 разъединительно-соединительную вставку 7, обратный клапан 8, фильтр 10 и перфоратор 11. При установке струйного насоса 4 в колонне труб 1 ниже струйного насоса 4 устанавливают геофизический прибор 6. Затем проводят установку пакера 9 в затрубном пространстве колонны труб 1, что позволяет разъединить пространство скважины. После этого по колонне труб 1 подают жидкую эжектирующую среду в сопло струйного насоса 4, что позволяет начать откачку струйным насосом 4 из подпакерной зоны скважины. Параметры в подпакерной зоне скважины контролируют с помощью геофизического прибора 6 и при достижении стабильной депрессии с геофизического прибора 6 подают сигнал на отстрел (подрыв кумулятивных зарядов) перфоратора 11. В результате подрыва перфоратора 11 проводится дренирование пласта. Струйный насос 4 продолжает откачку пластового флюида через фильтр 10 и обратный клапан 8, а с помощью геофизического прибора 6 проводится контроль депрессии, величины дебита и состава пластового флюида. После установления стабильного притока добываемой из скважины среды, например нефти, прекращают подачу эжектирующей среды в струйный насос, что приводит к восстановлению гидростатического давления между струйным насосом 4 и обратным клапаном 8. При этом клапан 8 закрывается, предотвращая попадание рабочей жидкости в подпакерное пространство и, соответственно, в пласт, исключая, таким образом, его загрязнение. Из колонны труб 1 с помощью каротажного кабеля 5 поднимают на поверхность геофизический прибор 6. Далее с помощью разъединительно-соединительной вставки отсоединяют струйный насос 4 от клапанного узла 13 и вместе с колонной труб 1 поднимают его на поверхность. Затем на колонне труб 1 в скважине может быть установлен над обратным клапаном 8 насос для добычи (на чертежах не показано) из скважины добываемой среды. В результате скважина переведена в эксплуатационный режим работы.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтедобывающей и горной промышленности при проведении добычи различных сред из скважин.

Формула изобретения

Скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне труб пакер, обратный клапан и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды и запорным элементом, причем обратный клапан установлен ниже запорного элемента, а на пропущенном через запорный элемент каротажном кабеле установлен геофизический прибор, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена фильтром и перфоратором, при этом геофизический прибор установлен над обратным клапаном ниже струйного насоса, а фильтр и перфоратор установлены ниже обратного клапана, причем колонна труб выполнена с разъединительно-соединительной вставкой, размещенной выше обратного клапана, геофизический прибор снабжен излучателем физических полей для инициирования подрыва перфоратора, а перфоратор снабжен приемником этих физических полей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2