Депрессионно-репрессионная компоновка для заканчивания и ремонта скважины в сложных условиях



Депрессионно-репрессионная компоновка для заканчивания и ремонта скважины в сложных условиях
Депрессионно-репрессионная компоновка для заканчивания и ремонта скважины в сложных условиях

Владельцы патента RU 2703553:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") (RU)

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации скважин, в частности бурения, очистки, промывки, обработки, гидроразрыва, освоения и исследования. Устройство содержит одинарную колонну труб, забойный двигатель с промывочным каналом в выходном валу, наддолотный переводник, долото, переводник забойного двигателя, два пакера - верхний и нижний, взаимодействующих с полостью повышенного давления, межпакерный порт для закачки технологической жидкости, каротажный прибор, струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения. Пакеры выполнены надувными, струйный насос, установленный первым по ходу подвода активной среды, и забойный двигатель соединены гидравлически с возможностью направления всей активной среды в сопло струйного насоса, расположенного в переводнике забойного двигателя. Забойный двигатель выполнен в виде электробура с электрокабелем, промывочный канал которого связан с камерой смешения струйного насоса каналом подвода пассивной среды. Межпакерный порт выполнен в переводнике забойного двигателя и связан с каналом подвода активной среды. Переводник забойного двигателя содержит управляемую по электрокабелю систему открытия-закрытия нижнего надувного пакера, каналов подвода пассивной среды с подпакерной зоны верхнего и нижнего пакеров и межпакерного порта в виде блока контроля и четырех электромагнитных клапанов. Верхний пакер установлен на втулке, которая надета на внешнюю гладкую сторону двойной колонны труб, введенной между переводником забойного двигателя и одинарной колонной с возможностью осевого перемещения относительно втулки. Втулка снабжена управляемой по электрокабелю системой открытия-закрытия верхнего пакера в виде масляного электронасоса, блока контроля, дифференциального датчика давления, узла питания и электромеханического замка с датчиком положения. Диффузор струйного насоса связан с кольцевым пространством двойной колонны труб, имеющим выход через внешний канал введенного дополнительного переводника в надпакерную зону верхнего надувного пакера. Увеличивается величина депрессии на пласт, повышается надежность компоновки в различных скважинных условиях, обеспечивается возможность поинтервального депрессионно-репрессионного воздействия на пласт. 5 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации скважин, в частности бурения, очистки, промывки, обработки, гидроразрыва, освоения и исследования при их сооружении или ремонте преимущественно в сложных условиях аномально низких пластовых давлений.

Известна депрессионная компоновка для очистки, промывки и освоения скважины в сложных условиях (с низким пластовым давлением), содержащая связанный с колонной труб корпус, размещенные в его нижней части пакерную манжету и взаимодействующий с ней поршень, соединенный каналом подвода активной среды с полостью повышенного давления и управляющий открытием и закрытием пакера, установленный в верхней части корпуса над пакерной манжетой струйный насос, включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходным отверстием в надпакерную зону и камеру смешения, соединенную с подпакерной зоной каналом подвода пассивной среды, связанный с низом корпуса трубами и выполненный с возможностью продольного перемещения относительно них промывочно-разрушающий узел. Работа этого устройства происходит циклически с необходимостью прерывания режима депрессии и углубления инструмента в скважине. После удаления верхнего слоя песчаной пробки закачка активной среды прекращается, пакер закрывается, компоновка опускается ниже на необходимую глубину, промывка возобновляется и цикл возобновляется [патент на изобретение RU 2213862 С1, 10.10.2003].

Недостатком этой компоновки является отрицательная цикличность в работе, низкая производительность процесса разрушения технологических отложений, удаление лишь слабосвязанных между собой включений, невозможность ее использования при заканчивании скважин, а именно при первичном вскрытии продуктивного пласта бурением на депрессии. Кроме того указанное устройство не позволяет совмещать работы на депрессии с работами на репрессии, например, проводить обработки пласта технологическими жидкостями (кислотой, растворителями, жидкостями разрыва и др.).

Известна депрессионно-репрессионная компоновка для ремонта скважины, содержащая смонтированные на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) сверху вниз струйный насос с проходным каналом, два пакера, межпакерный порт для закачки технологической жидкости (воздействия, обработки, гидроразрыва) и автономный каротажный прибор для регистрации температуры, давления и иных показателей. Данная компоновка используется для совместного депрессионно-репрессионного воздействия на пласт и позволяет проводить поинтервальные (селективные) обработки или гидроразрывы пласта на репрессии с одновременной последующей очисткой, промывкой, освоением и исследованием скважины на депрессии без дополнительной спускоподъемной операции (СПО) оборудования [патент на полезную модель RU 142704 U1 27.06.2014].

Недостатком этой компоновки является низкая производительность процесса разрушения технологических отложений, удаление лишь слабосвязанных между собой включений, невозможность ее использования в открытом стволе, например, при вскрытии продуктивного пласта бурением в режиме депрессии (заканчивании скважин).

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является компоновка для углубления, очистки, промывки и освоения скважины в сложных условиях (с низким пластовым давлением), содержащая одинарную колонну труб, связанный с ней корпус, размещенный в нижней части корпуса пакер в виде манжеты и взаимодействующий с ней поршень, соединенный каналом подвода активной промывочной среды с полостью повышенного давления, установленный в верхней части корпуса над пакером струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону и камеру смешения, соединенную с подпакерной зоной каналом подвода пассивной среды, связанный с низом корпуса и полостью повышенного давления трубами промывочно-разрушающий узел, при этом промывочно-разрушающий узел выполнен в виде подвижного в осевом направлении толкателя, забойного двигателя с промывочным каналом, выходного вала, наддолотного переводника, долота, причем осевое перемещение толкателя ограничено размещенным внизу трубного корпуса переходником, а крутящий момент забойному двигателю передается через сопрягаемые профильные поверхности силового штока и переходника, которые выполнены, например, в виде многогранника. Возможность совместного использования в этой компоновки струйного насоса, пакера и забойного двигателя позволяет разрушать не только прочные технологические отложения в эксплуатационной или лифтовой колонне, но и заканчивать скважину бурением в режиме депрессии на пласт. При этом создаваемая депрессия в процессе углубления скважины определяется величиной утечки активной среды и перевода ее в пассивную среду на пакере и забойном двигателе, а также величиной притока (дебитом) пластового флюида. При прочих равных условиях создаваемая депрессия максимальна, когда утечка активной среды на пакере и забойном двигателе отсутствует. Данная компоновка рассчитана на работу только в режиме депрессии и не позволяет одновременно в течение одной СПО оборудования работать также и в режиме репрессии на пласт [патент на изобретение RU 2364705 С1 20.08.2009].

Первым недостатком компоновки является невозможность создания глубокой депрессии на пласт, а, следовательно, ухудшение эффективности и возможности ее использования в сложных скважинных условиях, особенно при аномально низком пластовом давлении. Это объясняется следующим образом. При углублении скважины указанной компоновкой часть активной среды расходуется забойным двигателем и затем непосредственно подается в камеру смешения (переводится в пассивную среду и образует значительную утечку), что существенно снижает коэффициент эжекции струйного насоса и препятствует созданию большому перепаду давления на пакере, т.е. глубокой депрессии на пласт. Вторым недостатком компоновки является необходимость передачи крутящего момента забойного двигателя через профильную поверхность (многогранник) при подвижном в осевом направлении толкателе, что усложняет устройство, снижает его надежность и требует частой перезарядки - через каждые 6 м углубления скважины. Кроме того эта компоновки не позволяет работать в режиме репрессии на пласт технологическими жидкостями, многократно осуществлять поинтервальные депрессионно-репрессионные воздействия на пласт.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, повышение эффективности и надежности его работы в сложных геолого-технологических условиях.

Техническим результатом изобретения является увеличение величины депрессии на пласт при совместной работе струйного насоса и забойного двигателя, повышение надежности компоновки в различных скважинных условиях и обеспечение возможности проведения также поинтервального депрессионно-репрессионного воздействия на пласт.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной депрессионно-репрессионной компоновке для заканчивания и ремонта скважины в сложных условиях, содержащей одинарную колонну труб, забойный двигатель с промывочным каналом в выходном валу, наддолотный переводник, долото, переводник забойного двигателя, два пакера - верхний и нижний, взаимодействующих с полостью повышенного давления, межпакерный порт для закачки технологической жидкости, каротажный прибор, струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения, соединенную каналами подвода пассивной среды с подпакерной зоной верхнего и нижнего пакера, при этом согласно изобретению два пакера - верхний и нижний выполнены надувными, струйный насос, установленный первым по ходу подвода активной среды и забойный двигатель соединены гидравлически между собой с возможностью направления всей активной среды в сопло струйного насоса, расположенного вместе с нижним надувным пакером в переводнике забойного двигателя, при этом забойный двигатель выполнен в виде электробура с электрокабелем, промывочный канал которого связан с камерой смешения струйного насоса каналом подвода пассивной среды, а межпакерный порт выполнен в переводнике забойного двигателя и связан с каналом подвода активной среды, при этом переводник забойного двигателя содержит управляемую по электрокабелю систему открытия-закрытия нижнего надувного пакера, каналов подвода пассивной среды с подпакерной зоны верхнего и нижнего пакера и межпакерного порта, выполненную в виде блока контроля и четырех электромагнитных клапанов, причем верхний надувной пакер установлен на втулке, снабженной надувным уплотнением, которая надета на внешнюю гладкую сторону двойной колонны труб, введенной между переводником забойного двигателя и одинарной колонной труб с возможностью осевого перемещения относительно втулки, при этом втулка снабжена управляемой по электрокабелю системой открытия-закрытия верхнего надувного пакера в виде масляного электронасоса, блока контроля, дифференциального датчика давления, узла питания и электромеханического замка с датчиком положения, связанным с блоком контроля, причем гидравлический выход масляного электронасоса связан с внутренней полостью верхнего надувного пакера втулки и ее надувного уплотнения, а ответная часть электромеханического замка расположена в переводнике забойного двигателя, при этом диффузор струйного насоса связан с кольцевым пространством двойной колонны труб, имеющим выход через внешний канал введенного дополнительного переводника в надпакерную зону верхнего надувного пакера.

В отличие от известного устройства, предлагаемое устройство основано на полной отработке активной среды струйным насосом без утечки и образования пассивной среды в забойном двигателе. Это существенно повышает коэффициент эжекции устройства при совместной работе струйного насоса и забойного двигателя, а, следовательно, создает глубокую депрессию в движении при механическом углублении скважины или ее очистке.

В движении депрессия компоновкой может создаваться с помощью одного из двух пакеров в зависимости от тех или иных скважинных условий. Непрерывный депрессионный режим работы с нижним надувным пакером используется при удалении технологических пробок большой длины в лифтовой колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) или в ненарушенном интервале эксплуатационной колонны. Циклический депрессионный режим работы с верхним надувным пакером используется в более сложных условиях, а именно в открытом стволе скважины или в нарушенном интервале эксплуатационной колонны, например, интервале перфорации. Поинтервальное депрессионно-репрессионное воздействие на пласт создается неподвижной компоновкой с помощью двух одновременно задействованных надувных пакеров.

При возможности свободного непрерывного перемещения компоновки в скважине, например в ненарушенной эксплуатационной колонне, используется нижний надувной пакер переводника забойного двигателя. В этом случае утечка на гидравлическом забойном двигателе (прототип) заменяется меньшей утечкой между эксплуатационной колонной и движущимся в осевом направлении нижним надувным пакером, взаимодействующим с полостью повышенного давления струйного насоса. Размещение струйного насоса вместе с нижним надувным пакером в переводнике забойного двигателя решает проблему реактивного момента забойного двигателя, повышает надежность устройства и не требует его перезарядки.

При необходимости циклического перемещения компоновки, например в открытом стволе скважины, используется верхний надувной пакер. В этом случае утечка на гидравлическом забойном двигателе (прототип) заменяется меньшей утечкой между надувным уплотнением втулки и движущейся в осевом направлении двойной колонной труб с гладкой внешней поверхностью. Установка верхнего надувного пакера втулки на двойной гладкой колонне труб также решает проблему реактивного момента забойного двигателя, повышает надежность устройства и увеличивает интервал его перезарядки.

Размещение в переводнике забойного двигателя и пакерной втулке управляемой по электрокабелю системы открытия-закрытия пакеров, межпакерного порта для закачки технологической жидкости и каналов подвода пассивной среды с различных герметизированных зон позволяет оптимизировать работу компоновки в различных скважинных условиях. Компоновка может применяться в вертикальных и горизонтальных скважинах, в движении и покое, без опоры на забой, осевого или кругового перемещения инструмента с возможностью многократно создания в любой последовательности режимов депрессии-репрессии при промывке и углублении скважины.

На фиг. 1 дана схема компоновки, транспортное положение в скважине; на фиг. 2 - то же, при работе в эксплуатационной колонне с нижним надувным пакером переводника забойного двигателя; на фиг. 3 - то же, при работе в открытом стволе с верхним надувным пакером втулки; на фиг. 4 - то же, при работе с двумя пакерами на репрессии; на фиг. 5 - то же, при работе с двумя пакерами на депрессии.

Депрессионно-репрессионная компоновка для заканчивания и ремонта скважины в сложных условиях (фиг. 1) содержит одинарную колонну 1 труб, забойный двигатель, выполненный в виде электробура 2, переводник 3 забойного двигателя, выходной вал 4, гладкую двойную колонну 5 труб, наддолотный переводник 6, долото 7, струйный насос и два надувных пакера. Струйный насос включает сопло 8 с каналом 9 подвода активной среды, диффузор 10 с выходом в надпакерную зону 11 верхнего надувного пакера 12 и камеру смешения 13. При этом струйный насос, установленный первым по ходу подвода активной среды и забойный двигатель (электробур) 2 соединены гидравлически между собой с возможностью направления всей активной среды в сопло 8. Камера смешения 13 связана с подпакерной зоной 14 нижнего надувного пакера 15 каналами 16 и 17 подвода пассивной среды через долото 7 и фильтр (не показано) наддолотного переводника 6. Сам струйный насос вместе с нижним надувным пакером 15 расположен в переводнике 3 забойного двигателя. Канал 16 подвода пассивной среды выполнен в виде промывочного канала электробура 2 в его выходном валу 4. Параллельно камера смешения 13 соединена каналом 18 подвода пассивной среды также через фильтр (не показано) с подпакерной зоной 19 верхнего надувного пакера 12 (межпакерной зоной). Надпакерная зона 11 и подпакерная зона 18 верхнего надувного пакера 12, а также подпакерная зона 14 нижнего надувного пакера 15 вместе образуют затрубное пространство скважины. Внутренняя полость пакера 15 гидравлически связана с каналом 9 подвода активной среды. При включении поверхностного силового насоса (не показано) перед соплом 8 в канале 9 подвода активной среды создается полость повышенного давления, которая открывает нижний надувной пакер 15 с герметизацией затрубного пространства скважины. Питания электробура 2 через электрокабель 20 может осуществляться по одножильной схеме [например, по патенту на изобретение RU 2321717 С1. 10.04.2008]. Межпакерный порт 21 для закачки технологической жидкости выполнен в переводнике 3 забойного двигателя и связан с каналом 9 подвода активной среды. Переводник 3 забойного двигателя содержит управляемый по электрокабелю 20 блок контроля 22 для открытия-закрытия нижнего надувного пакера 15, каналов 16, 17, 18 подвода пассивной среды и межпакерного порта 21, соответственно через электромагнитные клапаны 23, 24, 25 и 26. Исходно электромагнитные клапаны 23, 24 открыты, а электромагнитные клапаны 25, 26 исходно закрыты. Верхний надувной пакер 12 жестко связан с втулкой 27, которая свободно надета на внешнюю гладкую сторону двойной колонны 5 труб и при этом снабжена надувным уплотнением 28. Двойная гладкая колонна 5 труб установлена с возможностью осевого перемещения относительно втулки 27, которая может неподвижно закрепляться на стенке 29 открытого ствола скважины или эксплуатационной колонны при раскрытом состоянии верхнего надувного пакера 12 (фиг. 3). Втулка 27 снабжена управляемой по электрокабелю 20 системой открытия-закрытия верхнего надувного пакера 12 в виде масляного электронасоса 30, электромеханического замка 31 и блока контроля 32 с узлом питания - аккумулятором и дифференциальным датчиком давления (не показано), измеряющим перепад давления на пакере 12. Гидравлический выход масляного электронасоса 30 связан с внутренней полостью верхнего надувного пакера 12 и надувного уплотнения 28. Основой блоков контроля 22, 32 являются программируемые контролеры. Электромеханический замок 31 содержит индуктивный датчик положения (не показано) связанный с блоком контроля 32 и реагирующий на сближение-удаление ответной части 33 замка расположенной в переводнике 3 забойного двигателя. Четыре электромагнитных клапана 23, 24, 25, 26, электромеханический замок 31 и ответная часть 33 замка связаны электропроводом (не показано) через блок контроля 22 с электрокабелем 20. Управление компоновкой путем открытия-закрытия электромагнитных клапанов 23, 24, 25, 26 и пакеров 12, 15 осуществляется с помощью кодировки передаваемых с устья электрических импульсов по электрокабелю 20. В транспортном положении компоновки (фиг. 1) блок контроля 32 втулки 27 также может связываться через дистанционный трансформатор (не показано) с электрокабелем 20. Двойная гладкая колонна 5 труб установлена между переводником 3 забойного двигателя и дополнительным переводником 34, содержащим внутренний канал 35 и внешний канал 36. Диффузор 10 струйного насоса связан с кольцевым пространством гладкой двойной колонны 5 труб, имеющим выход через внешний канал 36 дополнительного переводника 34 в надпакерную зону 11 верхнего надувного пакера 12. Внутри двойной гладкой колонны 5 труб удобной для работы на устье длины порядка 20 м расположен каротажный прибор 37 связанный с электрокабелем 20. В общем случае забой 38 скважины представлен технологическими отложениями или коренными породами, при этом компоновка может работать с одним из двух пакеров в движении на депрессии (фиг. 2, фиг. 3) или с двумя пакерами без движения на депрессии и репрессии (фиг. 4, фиг. 5).

Депрессионно-репрессионная бурильная компоновка для заканчивания и ремонта скважины работает следующим образом.

Производят спуск до забоя 38, например технологических отложений эксплуатационной колонны (фиг. 1) компоновки, содержащей одинарную колонну 1 труб, забойный двигатель - электробур 2 с выходным валом 4, гладкую двойную колонну 5 труб, наддолотный переводник 6, долото 7, струйный насос, пакеры 12, 15 и переводники 3, 34. В транспортном положении пакеры 12, 15 и электромеханический замок 31 закрыты, втулка 27 относительно двойной гладкой колонны 5 труб не перемещается, а вытесняемая из скважины жидкость движется в основном между спускаемой компоновкой и стенкой 29 эксплуатационной колонны. После спуска компоновки на забой 38 включают промывку скважины поверхностным насосом через одинарную колонну 1 труб и запитывают сопло 8 струйного насоса всей активной средой без образования параллельного потока пассивной среды (утечки). Это повышает коэффициент эжекции устройства при совместной работе струйного насоса и забойного двигателя и способствует созданию глубокой депрессии на пласт.В процессе промывки скважины давление перед соплом 8 в канале 9 подвода активной среды возрастает, передается во внутреннюю полость нижнего надувного пакера 15, приводит к его открытию и перекрытию затрубного пространства скважины (фиг. 2). При открытом состоянии нижнего надувного пакера 15, запитывают электробур 2 по кабелю 20, подают одинарную колонну 1 труб в скважину, передают осевую нагрузку и крутящий момент долоту 7 непосредственно через все элементы компоновки и проводят неограниченное без перезарядки устройства углубление забоя 38 в режиме глубокой депрессии. Нагнетаемый при рабочем давлении поток активной среды весь без утечки и превращения в пассивную среду направляется в сопло 8 струйного насоса. Активная среда движется через одинарную колонну 1 труб, внутренние каналы 35 переводника 34 и гладкой двойной колонны 5 труб, канал 9 подвода активной среды, сопло 8, диффузор 10, кольцевое пространство двойной колонны 5 труб, внешний канал 36 переводника 34 в надпакерную зону 11 верхнего надувного пакера 12 и устье скважины. Образуется обратная промывка с перепадом давления среды на нижнем надувном пакере 15. При этом нижний надувной пакер 15 находится в открытом состоянии при своем осевом перемещении в эксплуатационной колонне. Перемещение компоновки и углубление забоя 38 проводят при допустимо малой утечке среды между сопрягаемыми поверхностями надувного пакера 15 и стенки 32 эксплуатационной колонны. Утечка среды на нижнем надувном пакере 15 и поток флюида из пласта вместе образуют пассивную среду, которая в режиме глубокой депрессии откачивается струйным насосом. Пассивная среда движется, подхватывая шлам через разбуриваемый забой 38, долото 7, шламовый фильтр наддолотного переводника 6, каналы 16, 17 подвода пассивной среды, камеру смешения 13, диффузор 10 и далее, как и поток активной среды на устье скважины. При этом возможно простое с устья скважины управление утечкой активной среды и перепадом давления на нижнем надувном пакере 15, т.е. величиной создаваемой депрессии. Так на интервале посадок нижнего надувного пакера 15, подачу компоновки прекращают, снижают давление нагнетания активной среды, проходят интервал посадок с меньшей раскрытостью пакера 15 и меньшей депрессией, затем повышают давление нагнетания среды до рабочего значения и возобновляют углубление скважины в прежнем режиме глубокой депрессии.

В случае углубления скважины и подходе к нарушенному перфорацией интервалу эксплуатационной колонны или интервалу открытого ствола, например при заканчивания скважины бурением в режиме депрессии нижний надувной пакер 15 закрывают и активизируют верхний надувной пакер 12. Переход с нижнего пакера 15 на верхний надувной пакер 12 проводят оперативно и просто в различных скважинных условиях. Для этого по электрокабелю 20 с устья передают управляющие импульсы и на короткое время прекращают подачу компоновки и промывку скважины. Давление в канале 9 подвода активной среды падает, нижний надувной пакер 15 закрывается за счет упругих сил и переводится в транспортное положение (фиг. 1). Управляющие импульсы, принимаемые блоком контроля 22 переводника 3 забойного двигателя, закрывают электромагнитный клапан 23 и оставляют нижний надувной пакер 15 в закрытом состоянии. В тоже время управляющие импульсы, принимаемые блоком контроля 32 втулки 27, отрывают электромеханический замок 31 и включают масляный электронасос 30, гидравлически связанный с верхним надувным пакером 12 и надувным уплотнением 28. Это приводит к заполнению жидкостью и раскрытию надувного пакера 12 и надувного уплотнения 28. При этом верхний надувной пакер 12 неподвижно закрепляется на стенке 29 открытого ствола скважины с полной герметизацией затрубного пространства скважины. Включают промывку в рабочем режиме через одинарную колонну 1 труб и запитывают сопло 8 струйного насоса всей активной промывочной средой без образования параллельного потока пассивной среды (утечки). Это повышает коэффициент эжекции устройства при совместной работе струйного насоса и забойного двигателя и обеспечивает глубокую депрессию на пласт. Нижний надувной пакер 15 заблокированный электромагнитным клапаном 23 остается в закрытом состоянии, а струйный насос - в рабочем состоянии. Сквозь неподвижную втулку 27 при открытом состоянии верхнего надувного пакера 12 и запитанном электробуре 2 подают одинарную колонну 1 труб в скважину, передают осевую нагрузку и крутящий момент долоту 7 непосредственно через все элементы компоновки и проводят углубление забоя 38 на 20 м в режиме глубокой депрессии (фиг. 3). Нагнетаемый при рабочем давлении поток активной среды весь без утечки и превращения в пассивную среду направляется в сопло 8 струйного насоса. Активная среда движется через одинарную колонну 1 труб, внутренние каналы 35 переводника 34 и гладкой двойной колонны 5 труб, канал 9 подвода активной среды, сопло 8, диффузор 10, кольцевое пространство двойной колонны 5 труб, внешний канал 36 переводника 34 в надпакерную зону 11 верхнего пакера 12 и устье скважины. Образуется обратная промывка с перепадом давления среды на верхнем надувном пакере 12. Перемещение компоновки и углубление забоя 38 проводят при допустимо малой утечке активной среды между сопрягаемыми поверхностями надувного уплотнения 28 и движущейся в осевом направлении гладкой частью двойной колонны 5 труб. Утечка активной среды на надувном уплотнении 28 и поток флюида из пласта вместе образуют пассивную среду, которая в режиме глубокой депрессии откачивается струйным насосом. Поток пассивной среды движется, подхватывая шлам через разбуриваемый забой 38, долото 7, шламовый фильтр наддолотного переводника 6, каналы 16, 17 подвода пассивной среды, камеру смешения 13, диффузор 10 и далее, как и поток активной среды на устье скважины. При этом депрессия на пласт регулируется изменением величины утечки активной среды между надувным уплотнением 28 и движущейся в осевом направлении гладкой частью колонны 5 труб за счет подкачки жидкости масляным электронасосом 30 с использованием блока контроля 32 и его дифференциального датчика давления. После углубления скважины на длину гладкой двойной колонны 5 труб (20 м) поднимают компоновку в прежнее относительно втулки 27 положение до взаимодействия электромеханического замка 31 с ответной частью 33 замка и передачи индуктивным датчиком положения электрических управляющих сигналов блоку контроля 32. Блок контроля 32 через свой аккумулятор и масляный электронасос 30 закрывает электромеханический замок 31, верхний надувной пакер 12, надувное уплотнение 31 и переводит устройство в транспортное положение (фиг. 1). Далее опускают компоновку до забоя 38, с устья через электрокабель 20 передают управляющие сигналы, снова открывают верхний надувной пакер 12 и возобновляют бурение в отрытом стволе при глубокой депрессии на пласт в аналогичной последовательности (фиг. 3).

Для поинтервального депрессионно-репрессионного воздействия на пласт поднимают гладкую двойную колонну 5 труб относительно втулки 27, совмещают электромеханический замок 31 с ответной частью 33 замка до срабатывания индуктивного датчика положения и переводят компоновку в транспортное положение (фиг. 1). Располагают верхний надувной пакер 12 компоновки в кровле выбранного, например, с помощью каротажного прибора 37 интервала разреза. По электрокабелю 20 с устья передают управляющие импульсы, открывают электромагнитный клапан 26, межпакерный порт 21 и проводят закачку технологической жидкости, например жидкости гидроразрыва с пропантом до глубины исключающей засорение струйного насоса. При необходимости промывку ведут с использованием также продавочной жидкости через одинарную колонну 1 труб, внутренние каналы 35 дополнительного переводника 34 и двойной гладкой колонны 5 труб, канал 9 подвода активной среды, межпакерный порт 21 затрубное пространство скважины и далее на устье. В конце закачки технологической (и продавочной) жидкости требуемого объема по электрокабелю 20 передают управляющие импульсы. При этом открывают электромеханический замок 31, верхний надувной пакер 12 и сквозь закрепленную в стенке 29 открытого ствола неподвижную втулку 27 подают компоновку в скважину до расположения нижнего надувного пакера 15 в подошве выбранного интервала разреза. При промывке с устья по электрокабелю 20 передают управляющие импульсы, открывают и закрывают электромагнитный клапан 23, открывают нижний надувной пакер 15 и оставляют его в открытом состоянии, при этом часть разреза герметизируется в подошве и кровле выбранного интервала (фиг. 4). Закрывают затрубное пространство скважины на устье (не показано), осуществляют продавку технологической жидкости через межпакерный порт 21 в межпакерную зону 19 и проводят воздействие в режиме репрессии, например гидроразрыв пласта. Открывают затрубное пространство скважины на устье. Включают промывку скважины в рабочем режиме нагнетания активной среды. С устья по электрокабелю 20 передают управляющие импульсы, открывают электромагнитный клапан 25 канала 18 подвода пассивной среды с межпакерной зоны 19, закрывают электромагнитный клапан 26 и проводят интервальное воздействие глубокой депрессией с откачкой флюида струйным насосом и очищением ствола и пласта от остатков пропанта (фиг. 5). Операцию депрессионно-репрессионного воздействие на выбранный интервал разреза с использованием различных технологических жидкостей (растворителей, кислот, изоляционно-закрепляющих композиций и др.) при необходимости проводят многократно. Циркуляцию активной среды продолжают и с помощью струйного насоса и каротажного прибора 37 проводят освоение, исследование и пробную эксплуатацию выбранного интервала разреза на различных режимах притока пластового флюида. С устья по электрокабелю 20 передают управляющие импульсы, открывают электромагнитный клапан 23, выключают промывку, закрывают нижний надувной пакер 15 и поднимают гладкую колонну 5 труб в прежнее относительно втулки 27 положение. Переводят компоновку в транспортное положение (фиг. 1), располагают верхний надувной пакер 12 в кровле следующего выбранного интервала разреза и проводят депрессионно-репрессионное воздействие на пласт в аналогичной последовательности.

Использование предлагаемой компоновки позволяет оперативно, многократно и в любой последовательности создавать глубокие депрессии и репрессии при промывке и бурении скважины в различных геолого-технологических условиях. Отличительными особенностями компоновки являются:

- создание максимально возможной контролируемой депрессии углубляемой компоновкой (при совместной работе струйного насоса, забойного двигателя и пакера), в том числе в горизонтальных скважинах;

- вскрытие продуктивного интервала на дополнительной за счет струйного насоса и пакера глубокой депрессии, эффективное в условиях интенсивного поглощения промывочной среды разбуривание прочных технологических отложений, пробок, цементных мостов, портов МГРП и др.;

- возможность поинтервальных многоразовых обработок и гидроразрывов пласта на репрессии с последующей очисткой, промывкой, освоением и исследованием скважины на депрессии в течение одной СПО компоновки;

- простое управление компоновкой в различных скважинных условиях, как на замковой, так и колтюбинговой трубе, в движении и покое, без опоры на забой, осевого или кругового перемещения инструмента с возможностью многократного создания в любой последовательности режимов депрессии-репрессии при промывке и углублении скважины.

Депрессионно-репрессионная компоновка для заканчивания и ремонта скважины в сложных условиях, содержащая одинарную колонну труб, забойный двигатель с промывочным каналом в выходном валу, наддолотный переводник, долото, переводник забойного двигателя, два пакера - верхний и нижний, взаимодействующих с полостью повышенного давления, межпакерный порт для закачки технологической жидкости, каротажный прибор, струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения, соединенную каналами подвода пассивной среды с подпакерной зоной верхнего и нижнего пакеров, отличающаяся тем, что два пакера - верхний и нижний выполнены надувными, струйный насос, установленный первым по ходу подвода активной среды и забойный двигатель соединены гидравлически между собой с возможностью направления всей активной среды в сопло струйного насоса, расположенного вместе с нижним надувным пакером в переводнике забойного двигателя, при этом забойный двигатель выполнен в виде электробура с электрокабелем, промывочный канал которого связан с камерой смешения струйного насоса каналом подвода пассивной среды, а межпакерный порт выполнен в переводнике забойного двигателя и связан с каналом подвода активной среды, при этом переводник забойного двигателя содержит управляемую по электрокабелю систему открытия-закрытия нижнего надувного пакера, каналов подвода пассивной среды с подпакерной зоны верхнего и нижнего пакеров и межпакерного порта, выполненную в виде блока контроля и четырех электромагнитных клапанов, причем верхний надувной пакер установлен на втулке, снабженной надувным уплотнением, которая надета на внешнюю гладкую сторону двойной колонны труб, введенной между переводником забойного двигателя и одинарной колонной труб с возможностью осевого перемещения относительно втулки, при этом втулка снабжена управляемой по электрокабелю системой открытия-закрытия верхнего надувного пакера в виде масляного электронасоса, блока контроля, дифференциального датчика давления, узла питания и электромеханического замка с датчиком положения, связанным с блоком контроля, причем гидравлический выход масляного электронасоса связан с внутренней полостью верхнего надувного пакера втулки и ее надувного уплотнения, а ответная часть электромеханического замка расположена в переводнике забойного двигателя, при этом диффузор струйного насоса связан с кольцевым пространством двойной колонны труб, имеющим выход через внешний канал введенного дополнительного переводника в надпакерную зону верхнего надувного пакера.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к покрытым смолой частицам и способу их получения. Способ получения частиц отверждаемого при низкой температуре расклинивающего наполнителя, включающий нагревание частиц, добавление отверждаемой смолы с обеспечением покрытия указанных частиц смолой, по меньшей мере частичное отверждение смолы и добавление от 0,1 до 2,0 частей поверхностно-активного вещества на 100 частей указанных частиц, причем указанные частицы расклинивающего наполнителя являются свободно текучими в сухом состоянии при комнатной температуре.

Настоящее изобретение относится к расклинивающим агентам, используемым при гидроразрыве подземного пласта для добычи углеводородных флюидов. Расклинивающие агенты с покрытием, включающие множество ядер расклинивающих агентов, состоящих из кварцевого песка или бурого песка, и покрытие на основе алюмосиликата, которое, по крайней мере, частично нанесено на ядра расклинивающих агентов, где молярное соотношение SiO2/Al2O3 находится в интервале от 1:1 до 6:1, содержание покрытия изменяется в от 2 до 30 мас.

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке пологопадающих угольных пластов, и может быть использовано для их дегазации. Устройство для поинтервального гидроразрыва прочных горных пород, состоящее из корпуса с каналом, установленных на нем упругих уплотнительных элементов, между которыми размещена поршневая пара, при этом рабочая камера поршневой пары сообщена с указанным каналом, а в ее цилиндре выполнено радиальное отверстие с возможностью сообщения с рабочей камерой поршневой пары, включающее реверсивное гидроударное устройство, установленное на забойной части корпуса, адаптер, соединенный с устьевой частью корпуса, и шток для подключения к буровому ставу.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для интенсификации дегазации угольного пласта методом гидравлического разрыва. Способ включает бурение в пласте скважины, нарезание инициирующей щели на её боковой поверхности, герметизацию интервала разрыва скважины, нагнетание в интервал разрыва воды под давлением и образование в породе трещины.

Изобретение относится к области бурения, очистки, промывки, обработки, гидроразрыва, освоения и исследования нефтегазодобывающих скважин. Компоновка содержит одинарную колонну труб, гидравлический двигатель с герметизированным посредством уплотнителя шпинделем, выходным валом, наддолотным переводником и долотом, переводник гидравлического двигателя, два пакера - верхний и нижний, межпакерный порт для закачки технологической жидкости, струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения, соединенную с подпакерной зоной верхнего и нижнего пакера каналом подвода пассивной среды.
Изобретение относится к области добычи углеводородов и может найти применение при разработке коллекторов нефти и/или газа с проведением многостадийного гидравлического разрыва пласта.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации скважин, в частности бурения, очистки, промывки, обработки, гидроразрыва, освоения и исследования. Устройство содержит колонну труб, гидравлический двигатель с герметизированным шпинделем, выходным валом, наддолотным переводником и долотом, два пакера, взаимодействующих с полостью повышенного давления, струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения, соединенную с подпакерной зоной верхнего и нижнего пакера каналом подвода пассивной среды.

Изобретение относится к жидкостям для обработки скважин для применения в системах гидроразрыва подземного пласта. Жидкость для обработки скважины, содержащая мономеры акриламидного – АА полимера или сополимера, один или более сшивающих агентов – СА и одно или более железосодержащих соединений или композицию разжижителя, состоящую по существу из одного или более железосодержащих соединений - ЖСС, воды и/или одного или более соединений-усилителей, выбранных из мочевины, этилендиаминтетрауксусной кислоты - ЭДТА, солей ЭДТА, лимонной кислоты, аминотрикарбоновой - АТК кислоты и ее солей, полифосфонатных и полифосфатных соединений, борной кислоты и ее солей, карбонатных солей щелочных металлов - КСЩМ, диэтилентриаминпентауксусной кислоты - ДТПА, гуминовых кислот - ГК и лигносульфатов - ЛС.

Изобретение относится к области переработки вулканических газов и может быть использовано при выделении рассеянных и редких элементов из фумарольных газов вулканов.

Настоящее изобретение относится к жидкой композиции, содержащей нитевидные полимерные частицы, подходящей для применения при добычи нефти, конденсата или газа из подземных месторождений.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для ликвидации асфальто-смоло-парафиновых отложений (АСПО) на стенках насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтяных скважин.
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при бурении, освоении, ремонте и эксплуатации скважины, разбуривании элементов технологического оборудования в скважине, в частности, оснасток горизонтальной и наклонной скважины.

Изобретение относится к области бурения, очистки, промывки, обработки, гидроразрыва, освоения и исследования нефтегазодобывающих скважин. Компоновка содержит одинарную колонну труб, гидравлический двигатель с герметизированным посредством уплотнителя шпинделем, выходным валом, наддолотным переводником и долотом, переводник гидравлического двигателя, два пакера - верхний и нижний, межпакерный порт для закачки технологической жидкости, струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения, соединенную с подпакерной зоной верхнего и нижнего пакера каналом подвода пассивной среды.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации скважин, в частности бурения, очистки, промывки, обработки, гидроразрыва, освоения и исследования. Устройство содержит колонну труб, гидравлический двигатель с герметизированным шпинделем, выходным валом, наддолотным переводником и долотом, два пакера, взаимодействующих с полостью повышенного давления, струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения, соединенную с подпакерной зоной верхнего и нижнего пакера каналом подвода пассивной среды.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к устройствам для очистки и промывки скважины. Устройство содержит переводник для соединения с колонной труб, выполненный с проходным отверстием.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для очистки скважинной жидкости от плавающего мусора, попавшего в скважину при различных технологических операциях, или шлама.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к ингибированию нежелательных отложений на скважинном оборудовании. Способ заключается в первоначальном воздействии на поток скважинного флюида, движущийся к насосному агрегату, ультразвуковым излучением в диапазоне частот от 15 кГц до 50 кГц, которым форсируют образование зародышей кристаллов и кристаллообразование в объеме флюида.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, в частности к устройствам для удаления металлических отходов из ствола скважины. Инструмент содержит магнитный элемент, средства генерирования вращения, блок удаления отходов и контейнер для отходов.

Группа изобретений относится к трубным изделиям, например компонентам бурильных колонны и ударной штанги, применяемых в работах на забое скважины. Технический результат – оптимизация очистки ствола, ускорение перемещения выбуренной породы и улучшение дисперсии выбуренной породы.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для исследования и освоения пласта, а также для очистки призабойной части пласта и забоя скважины.

Изобретение относится к области бурения, очистки, промывки, обработки, гидроразрыва, освоения и исследования нефтегазодобывающих скважин. Компоновка содержит одинарную колонну труб, гидравлический двигатель с герметизированным посредством уплотнителя шпинделем, выходным валом, наддолотным переводником и долотом, переводник гидравлического двигателя, два пакера - верхний и нижний, межпакерный порт для закачки технологической жидкости, струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения, соединенную с подпакерной зоной верхнего и нижнего пакера каналом подвода пассивной среды.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации скважин, в частности бурения, очистки, промывки, обработки, гидроразрыва, освоения и исследования. Устройство содержит одинарную колонну труб, забойный двигатель с промывочным каналом в выходном валу, наддолотный переводник, долото, переводник забойного двигателя, два пакера - верхний и нижний, взаимодействующих с полостью повышенного давления, межпакерный порт для закачки технологической жидкости, каротажный прибор, струйный насос, питаемый активной средой поверхностным насосом и включающий соединенное с каналом подвода активной среды сопло, диффузор с выходом в надпакерную зону верхнего пакера и камеру смешения. Пакеры выполнены надувными, струйный насос, установленный первым по ходу подвода активной среды, и забойный двигатель соединены гидравлически с возможностью направления всей активной среды в сопло струйного насоса, расположенного в переводнике забойного двигателя. Забойный двигатель выполнен в виде электробура с электрокабелем, промывочный канал которого связан с камерой смешения струйного насоса каналом подвода пассивной среды. Межпакерный порт выполнен в переводнике забойного двигателя и связан с каналом подвода активной среды. Переводник забойного двигателя содержит управляемую по электрокабелю систему открытия-закрытия нижнего надувного пакера, каналов подвода пассивной среды с подпакерной зоны верхнего и нижнего пакеров и межпакерного порта в виде блока контроля и четырех электромагнитных клапанов. Верхний пакер установлен на втулке, которая надета на внешнюю гладкую сторону двойной колонны труб, введенной между переводником забойного двигателя и одинарной колонной с возможностью осевого перемещения относительно втулки. Втулка снабжена управляемой по электрокабелю системой открытия-закрытия верхнего пакера в виде масляного электронасоса, блока контроля, дифференциального датчика давления, узла питания и электромеханического замка с датчиком положения. Диффузор струйного насоса связан с кольцевым пространством двойной колонны труб, имеющим выход через внешний канал введенного дополнительного переводника в надпакерную зону верхнего надувного пакера. Увеличивается величина депрессии на пласт, повышается надежность компоновки в различных скважинных условиях, обеспечивается возможность поинтервального депрессионно-репрессионного воздействия на пласт. 5 ил.

Наверх