Способ разрушения парафиновых, гидратных и ледяных пробок в эксплуатационных скважинах

 

Изобретение относится к области эксплуатации скважин, а именно к капитальному и подземному ремонту, и применяется для ликвидации гидратопарафиновых и ледяных пробок в межтрубном и трубном пространстве скважин, оборудованных штанговыми насосными установками. На устье скважины проводят работы по созданию технологического сквозного отверстия в планшайбе, образующего наклонный канал для соединения атмосферного пространства с межтрубным пространством. Направление осевой линии сквозного отверстия определяют из условия обеспечения беспрепятственного ввода в межтрубное пространство электрического нагревательного устройства с жестким корпусом. Формирование сквозного отверстия осуществляют пилотным стволом малого диаметра с оставлением перемычки. Затем ствол рассверливают, нарезают в нем резьбу. Закрепляют в резьбе герметизирующий узел и разрушают перемычку. Спускают на каротажном кабеле электрическое нагревательное устройство в межтрубное пространство. Прожигают отверстие в пробке. Прокачивают через отверстие в пробке рабочий агент до полной ее ликвидации. Расширяется фонд эксплуатации скважин, оборудованных штанговыми насосными установками. 2 ил.

Изобретение относится к области эксплуатации скважин, а именно к капитальному и подземному ремонту, и применяется для ликвидации гидратопарафиновых и ледяных пробок в межтрубном и трубном пространстве скважин, оборудованных штанговыми насосными установками.

Известен способ ликвидации гидратных и парафиновых пробок в скважинах, включающий спуск в скважину электронагревателя, перевод материала пробки в расплавленное состояние включением электронагревателя и продвижение его по мере плавления материала пробки. Однако для реализации данного способа в скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, необходимо иметь технологическое отверстие в планшайбе, которое соединяет атмосферное пространство с межтрубным.

Наиболее близким способом к заявленному по совокупности признаков является способ растепления глухой гидропарафиновой пробки в нефтяных и газовых скважинах, включающий спуск в скважину нагревателя в пространство между обсадной колонной и насосно-компрессорными трубами, прожигание нагревателем отверстия в пробке, прокачиванием рабочего реагента в отверстие в пробке до ее полного разрушения.

Способ реализуется только в случае наличия вертикального отверстия в планшайбе для ввода нагревательного устройства в межтрубное пространство.

Планшайбы с вертикальным отверстием и эксцентриситентным расположением подвески насосно-компрессорных труб (НКТ) в основном использовались для ввода в затрубное пространство различных исследовательских приборов и широкого распространения на практике не получили. В настоящее время в Западной Сибири планшайбами такого типа оборудованы только устья скважин Хохряковского месторождения нефти, кроме того, еще на 3-4 старых месторождениях сохранился фонд добывающих скважин (20-30%), устья которых герметизируются планшайбами такого типа.

Вертикальный канал позволяет беспрепятственно вводить в межтрубное пространство нагревательные узлы с жестким корпусом, но так как сейчас наметилась тенденция вытеснения планшайб такого типа на планшайбы с концентричной подвеской НКТ, не имеющих технологического отверстия, либо имеющих технологическое отверстие, но выполненное под углом α к осевой линии более 15 градусов. В этом случае нагревательные узлы с жестким корпусом при их вводе в межтрубное пространство встречают на своем пути колонну НКТ, вступают в жесткий механический контакт с ней и дальнейшее их продвижение становится невозможным, из-за чего число простаивающих скважин по причине образования гидропарафиновых пробок непрерывно растет. Следовательно, к недостаткам данного способа относится ограниченный характер его использования.

Обычно формирование технологического отверстия в планшайбе производится в условиях завода-изготовителя и в случае, когда такое отверстие не предусмотрено условиями эксплуатации скважин, возникают непреодолимые препятствия для организации процесса воздействия на гидратопарафиновые пробки в эксплуатационных трубах скважин, в частности оборудованных ШГНУ. Обычная технология ремонта таких скважин не позволяет применять электронагреватели, спускаемые в НКТ на каротажном кабеле, так как внутреннее пространство НКТ занято колонной штанг, приводящей в движение глубинный плунжерный насос. Привлечение для решения этой проблемы бригады капитального ремонта скважин значительно удорожает производство.

Решение проблемы разрушения гидратопарафиновых пробок в этой ситуации осложняется еще и тем, что для сохранения условий герметизации межколонного пространства скважины ее планшайбу невозможно демонтировать, не проводя предварительно операцию по "глушению" скважины. В ходе этих работ необходимо создать более высокое гидростатическое давление - Рг в стволе скважины, чем давление внутреннего продуктивного пласта - Рпл (Рг больше Рпл), что невозможно выполнить из-за перекрытия верхней части ствола скважины как внутри НКТ, так и в межтрубном пространстве гидратопрафиновой пробкой.

Единственным выходом из этого положения может быть только проведение работ на устье скважины по созданию отверстия в планшайбе без ее демонтажа, через которое можно воздействовать на пробку электронагревательными установками.

Задачами, на решение которых направлен заявляемый способ, являются расширение фонда эксплуатации скважин, оборудованных штанговыми насосными установками, а также значительное снижение материально-технических затрат на производстве.

Поставленные задачи можно решить за счет достижения технического результата, который заключается в создании условий для разрушения гидратопарафиновых пробок в межтрубном пространстве скважин, осложненном наличием в трубном пространстве НКТ посторонних длинномерных металлических предметов или колонны штанг.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе разрушения парафиновых, гидратных и ледяных пробок в эксплуатационных скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, включающем спуск на каротажном кабеле электрического нагревательного устройства в межтрубное пространство, прожигание отверстия в пробке, прокачивание через отверстие в пробке рабочего агента до полной ее ликвидации, согласно изобретению до ввода электрического нагревательного устройства в межтрубное пространство на ее планшайбе на устье скважины формируют сквозное отверстие, образующее наклонный канал для соединения атмосферного пространства с межтрубным пространством, при этом направление осевой линии сквозного отверстия определяют из условий обеспечения беспрепятственного ввода в межтрубное пространство электрического нагревательного устройства с жестким корпусом, а формирование сквозного отверстия осуществляют пилотным стволом малого диаметра с оставлением перемычки, последующим ее рассверливанием, нарезанием в нем резьбы, закреплением в резьбе герметизирующего узла и разрушением перемычки.

Именно заявленное выполнение наклонного канала в планшайбе на устье позволяет осуществлять беспрепятственный ввод в межтрубное пространство электронагревательных устройств, что обеспечивает получение технического результата.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "новизна".

По мнению заявителя, сущность заявляемого изобретения не следует главным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на достигаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в способах разрушения парафиновых, гидратных и ледяных пробок в эксплутационных скважинах, с получением указанного технического результата. Сущность заявляемого изобретения поясняется примером конкретного выполнения, где на фиг. 1 изображена конструкция надземного устьевого оборудования скважины, эксплуатируемой ШГНУ в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид сверху в плане и схема ориентации формируемого в планшайбе наклонного канала.

Устьевое оборудование скважины включает планшайбу 1 для подвески НКТ 2. Наклонный канал 3 планшайбы 1 соединяет межтрубное пространство 4 с атмосферным. Направление осевой линии 5 канала 3 определяются углами α и β, задаваемые пределы которых обеспечивают беспрепятственный ввод электрических нагревательных устройств с жестким корпусом в межтрубное пространство 4 скважины и обладают наименьшим сопротивлением к передвижению каротажного кабеля при спуске электрического нагревательного устройства по мере разрушения гидропарафиновой пробки в межтрубном пространстве.

Способ осуществляют следующим образом.

При установлении факта наличия в трубном пространстве НКТ 2 постороннего длинномерного металлического предмета либо в случае, когда работы по разрушению гидратопарафиновых пробок предполагается вести в скважине, эксплуатируемой ШГНУ, осложненной отсутствием технологического отверстия в планшайбе, производят работы по созданию в планшайбе 1 наклонного канала 3. Для этого на устье скважины фиксируется с любым механическим или ручным приводом, в частности, "Станок специальный фрезерно-сверлильный" модели ФС-6, изготовитель ОАО "Станкомаш" (г. Челябинск). Фиксация устройства относительно планшайбы 1 предусматривает специальное ориентирование рабочего инструмента (сверло, фреза) с целью формирования наклонного канала 3, соединяющего атмосферное пространство с межтрубным пространством 4 скважины, причем ориентация инструмента ведется не только по углу α в диаметральной плоскости, но и по углу β, лежащему между множеством плоскостей семейства хорд, секущих межтрубный зазор и диаметральной плоскостью.

Сверление отверстия, из соображения условий безопасного ведения работ, производится пилотным стволом малого диаметра с оставлением перемычки, наименьший размер которой обеспечивает надежную герметизацию межтрубного пространства 4. В дальнейшем пилотный ствол рассверливается до диаметра, при котором возможно нарезание выбранной резьбы, например Ду-33 НКТ гладкой. Разрушение перемычки в планшайбе 1 происходит в условиях, при которых инструмент (сверло) находится в изолированной от внешнего пространства камере, образуемой герметизирующим узлом, закрепленным в резьбе наклонного отверстия. После создания в планшайбе 1 сквозного отверстия его глушат резьбовой пробкой и приступают к монтажу устьевого оборудования, с помощью которого осуществляется ввод нагревательного устройства в межтрубное пространство 4 скважины, его спуск до интервала нахождения пробки и ее дальнейшее разрушение.

Применение предложенного способа благодаря формированию технологического отверстия в планшайбе непосредственно на устье скважины позволяет: - существенно сократить число простаивающих скважин по причине образования гидратопарафиновых пробок; - значительно снизить материально-технические, трудовые и временные затраты.

Источники информации 1. Пат. 2003781 РФ, МПК5 Е 21 В 37/02, 43/24, опубл. 1993.

2. Пат. 2110670 РФ, МПК6 Е 21 В 37/06, 36/04, опубл. 1998 (прототип).

Формула изобретения

Способ разрушения парафиновых, гидратных и ледяных пробок в эксплуатационных скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, включающий спуск на каротажном кабеле электрического нагревательного устройства в межтрубное пространство, прожигание отверстия в пробке, прокачивание через отверстие в пробке рабочего агента до полной ее ликвидации, отличающийся тем, что до ввода электрического нагревательного устройства в межтрубное пространство в ее планшайбе, на устье скважины формируют сквозное отверстие, образующее наклонный канал для соединения атмосферного пространства с межтрубным пространством, при этом направление осевой линии сквозного отверстия определяют из условий обеспечения беспрепятственного ввода в межтрубное пространство электрического нагревательного устройства с жестким корпусом, а формирование сквозного отверстия осуществляют пилотным стволом малого диаметра с оставлением перемычки, последующим ее рассверливанием, нарезанием в нем резьбы, закреплением в резьбе герметизирующего узла и разрушением перемычки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2