Способ разобщения межтрубного пространства осложненной скважины на поздней стадии разработки нефтяных месторождений

 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и найдет применение при разобщении межтрубного пространства добывающих и нагнетательных скважин. Обеспечивает сохранность эксплуатационной колонны от физического износа. Сущность изобретения: подготавливают место установки разобщителя в стволе скважины. Спускают колонну труб в скважину до упора о забой с разобщителем. Приводят его уплотнительный элемент в рабочее положение созданием осевой нагрузки весом колонны труб. Возобновляют нагнетание жидкости в пласт или отбор продукции пласта в добывающей скважине. Согласно изобретению перед спуском разобщителя в скважину производят ее исследования на герметичность, физическую изношенность. Определяют технический ресурс эксплуатационной колонны, а также остаточные запасы нефти и на их основе срок эксплуатации скважины до выработки этих запасов. Если остаточные запасы нефти могут быть выработаны в срок менее 5-10 лет, а технический ресурс эксплуатационной колонны менее этого срока, и в случае, если износ эксплуатационной колонны окажется выше допустимого и запасы нефти точно определить не представляется возможным, то в качестве колонны труб используют насосно-компрессорные трубы или дополнительную колонну с внутренним диаметром большим, чем наружный диаметр насосно-компрессорных труб. Перед приведением уплотнительного элемента разобщителя в рабочее положение межтрубное пространство заполняют антикоррозионной жидкостью. 2 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и найдет применение при разобщении межтрубного пространства в добывающих и преимущественно в осложненных нагнетательных скважинах.

Известны способы разобщения межтрубного пространства скважины с использованием пакеров [1], уплотнительные элементы которых приводятся в рабочее положение под воздействием гидромеханических усилий или расширяемыми патрубками [2, 3], на наружной поверхности которых размещен уплотнительный элемент в виде эластичной оболочки.

Общим недостатком этих способов является необходимость изготовления пакеров сложной конструкции или нетехнологичность их установки, связанных с дополнительными спускоподъемными операциями, что требует больших затрат времени и трудовых ресурсов.

Известен также способ разобщения межтрубного пространства скважины [4], включающий подготовку места разобщения путем очистки ствола скважины от солеотложений, продуктов коррозии и других включений, спуск колонны труб в скважину до упора о забой с разобщителем и приведение уплотнительного элемента в рабочее положение созданием осевой нагрузки весом колонны труб и возобновление нагнетания жидкости в пласт или отбора продукции пласта в добывающей скважине.

Этот способ более близок к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа. Его преимуществом является то, что он не требует разобщителя (пакера) сложной конструкции, они долговечны и надежны в работе.

Общим недостатком аналогов, а также прототипа является то, что они перед осуществлением способа не учитывают общее техническое состояние эксплуатационной колонны - герметичность, изношенность, а также срока эксплуатации скважины, определяемой на основе остаточного запаса нефти в пласте. Без учета отмеченных данных трудно обеспечить нормальное состояние скважины, в частности эксплуатационной колонны, тем более ухудшенную от длительной эксплуатации, при которой неоднократно проводились ремонтные работы, связанные со спускоподъемными операциями.

Анализ показал, что 80-85% недобора нефти связано с проведением ремонтных работ, приведших к простою скважины.

Кроме того, в осложненных скважинах на поздней стадии разработки нефтяного месторождения трудно добиваться долговечности и надежности работы разобщителей даже при спуске колонны труб до упора о забой, что и в прототипе без учета состояния эксплуатационной колонны, и обеспечить ее сохранность от дальнейшего износа и потери герметичности.

Задачей настоящего изобретения является создание способа разобщения межтрубного пространства осложненной скважины, позволяющего обеспечить сохранность эксплуатационной колонны от физического износа и, следовательно, и потери герметичности, повышение эффективности разобщения с использованием технических средств более простой конструкции.

Поставленная задача решается описываемым способом, включающим подготовку места установки разобщителя в стволе скважины, спуск колонны труб в скважину до упора о забой с разобщителем и приведение уплотнительного элемента в рабочее положение созданием осевой нагрузки весом колонны труб и возобновление нагнетания жидкости в пласт или отбора продукции пласта в добывающей скважине.

Новым является то, что перед спуском разобщителя в скважину производят ее исследования на герметичность, физическую изношенность, определяют технический ресурс эксплуатационной колонны, а также остаточные запасы нефти и на их основе срок эксплуатации скважины до выработки этих запасов, и при этом, если остаточные запасы нефти могут быть выработаны в срок менее 5-10 лет, а технический ресурс эксплуатационной колонны менее этого срока, и в случае, если износ эксплуатационной колонны окажется выше допустимого и запасы нефти точно определить не представляется возможным, то в качестве колонны труб используют насосно-компрессорные трубы (НКТ) или дополнительную колонну с внутренним диаметром большим, чем наружный диаметр НКТ, причем перед приведением уплотнительного элемента разобщителя в рабочее положение межтрубное пространство заполняют антикоррозионной жидкостью.

Приведенные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображена скважина, в которую спущена колонна труб до упора о забой с разобщителем, после разобщения межтрубного пространства уплотнительным элементом, приводимым в рабочее положение под действием осевой нагрузки, создаваемым весом колонны труб; на фиг.2 - один из вариантов конструкции разобщителя, работающий под действием осевой нагрузки, в частичном разрезе.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

Перед разобщением межтрубного пространства скважины ее стенки исследуют на негерметичность и физическую изношенность с привлечением геофизической партии, т.к. от длительной эксплуатации (25-30 лет) она подвергалась сильному корродированию, особенно в нагнетательных скважинах, и физическому воздействию при различных технологических и ремонтных операциях, связанных с многократными спускоподъемными операциями, в результате чего эксплуатационная колонна становится негерметичной и износ ее становится выше допустимого, что требует ремонтно-восстановительных работ. По результатам исследований определяют технический ресурс скважины.

Далее проводят работы по определению остаточных запасов нефти совместно с геологическими службами с привлечением при необходимости геофизической партии и на основе полученных результатов определяют срок эксплуатации скважины до выработки этих запасов.

При этом, если остаточные запасы нефти могут быть выработаны в течение 5-10 лет, а технический ресурс эксплуатационной колонны менее этого срока, и в случае, если износ эксплуатационной колонны окажется выше допустимого и запасы нефти точно определить не удается, то в качестве спускаемой колонны труб с разобщителем используют колонну НКТ или дополнительную колонну спуском ее до упора о забой после предварительного устранения негерметичности эксплуатационной колонны известными способами.

Использование колонны НКТ объясняется тем, что в результате многократных ремонтно-изоляционных работ ствол скважины подвергался сужению в связи с установкой латок или зацементированными хвостовиками (дополнительной колонны труб), а также в связи с тем, что срок эксплуатации скважины остался непродолжительным и после истечения этого срока скважина подлежит ликвидации.

Разобщение межтрубного пространства скважины осуществляют пакером-разобщителем известной конструкции, уплотнительный элемент которого приводится в рабочее положение под действием осевой нагрузки, создаваемой весом колонны труб. Перед спуском разобщителя место его установки тщательно очищают от продуктов коррозии и солеотложений. С целью обеспечения долговечности и надежности в работе уплотнителя очистку осуществляют с использованием известных технических средств - скребками, например, разработанными в институте ТатНИПИнефть. Далее ее опускают в скважину до упора о забой скважины, предварительно колонну труб 1 с разобщителем 2 снабдив центраторами 3 и якорем 4, как это изображено на фиг.1. Один из вариантов разобщителя, который может быть использован при осуществлении способа, изображен на фиг.2, который включает корпус 5, на котором размещены уплотнительные элементы 6 и 7, между которыми установлены промежуточное кольцо 8, упоров 9 и 10, ограничителя 11 нагрузки на уплотнительные элементы, что дает возможность предотвратить их релаксацию от чрезмерной нагрузки.

Твердость уплотнительных элементов 6 и 7 необходимо выбрать не менее 70-80 единиц по Шору.

Перед созданием осевой нагрузки на уплотнительные элементы межтрубное пространство скважины заполняют антикоррозионной жидкостью, после чего уплотнительные элементы 6 и 7 приводят в рабочее положение, при котором они деформируясь перекрывают межтрубное пространство, а при достижении нагрузки на них расчетной величины корпус 5 упирается на ограничитель 11.

Использование способа позволит увеличить продолжительность службы эксплуатационной колонны на срок, необходимый для извлечения оставшихся запасов нефти.

Источники информации

1. А.С. № 417608, Е 21 В 33/12, опубл. БИ № 8, 1974.

2. Патент РФ № 2143053, Е 21 В 33/12, опубл. БИ № 35, 1999.

3. А.С. № 1-726730, Е 21 В 33/12, опубл. БИ № 14, 1992.

4. А.С. № 196012, Е 21 В 33/12, опубл. БИ № 11, 1967 (прототип).

Формула изобретения

Способ разобщения межтрубного пространства осложненной разгерметизацией эксплуатационной колонны, скважины на поздней стадии разработки нефтяных месторождений, включающий подготовку места установки разобщителя в стволе скважины, спуск колонны труб в скважину до упора о ее забой с разобщителем и приведение уплотнительного его элемента в рабочее положение созданием осевой нагрузки весом колонны труб и возобновление нагнетания жидкости в пласт или отбора продукции пласта в добывающей скважине, отличающийся тем, что перед спуском разобщителя в скважину производят исследования на ее герметичность, физическую изношенность, определяют технический ресурс эксплуатационной колонны, а также остаточные запасы нефти и на их основе срок эксплуатации скважины до выработки этих запасов, и при этом, если остаточные запасы нефти могут быть выработаны в срок менее 5-10 лет, а технический ресурс эксплуатационной колонны менее этого срока, и в случае, если износ эксплуатационной колонны окажется выше допустимого и запасы нефти точно определить не представляется возможным, то в качестве колонны труб используют насосно-компрессорные трубы - НКТ или дополнительную колонну с внутренним диаметром большим, чем наружный диаметр НКТ, причем перед приведением уплотнительного элемента разобщителя в рабочее положение межтрубное пространство заполняют антикоррозионной жидкостью.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2