Способ предотвращения выноса песка в скважину

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при эксплуатации нефтяных пластов со слабосцементированными породами. Cпособ включает заканчивание скважины после бурения, спуск фильтров и применение набухающих пакеров. В открытый ствол скважины на колонне труб спускают систему, представляющую из себя последовательность фильтров и пакеров. Каждый фильтр выполняют длиной 2-10 м и диаметром 0,2-0,8 от диаметра открытого ствола скважины, фильтры имеют протяженные щелевидные отверстия шириной 100-200 мкм, расположенные перпендикулярно оси фильтров, расстояние между отверстиями фильтров – 100-500 мкм. Пакеры выполняют из нефте- и/или водонабухающего материала, рабочий диаметр пакеров составляет 1,2-2,0 от диаметра открытого ствола скважины, длина каждого пакера составляет 1-5 м. После спуска в скважину указанной системы скважину пускают в добычу с постепенным увеличением дебита жидкости от нуля до рабочего дебита жидкости. Повышается эффективность предотвращения выноса песка в скважину. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при эксплуатации нефтяных пластов со слабосцементированными породами.

Известен способ установки скважинного фильтра, включающий бурение ствола скважины, спуск в пробуренную скважину по меньшей мере одного скважинного фильтра, установленного в составе эксплуатационной колонны и содержащего срезаемые пробки в отверстиях фильтра. При этом на каждый скважинный фильтр перед спуском в скважину устанавливают центратор, который фиксируют на свободной от фильтрующего элемента трубе скважинного фильтра, выше скважинных фильтров устанавливают заколонные пакеры, количество которых соответствует количеству продуктивных пластов, после спуска обсадной колонны промывают скважину и поочередно снизу вверх активируют пакеры, закрывая центральные отверстия в седлах пакеров сбросовым элементом, например шаром, с последующим подъемом давления внутри эксплуатационной колонны и нагнетанием цементного раствора в затрубное пространство для крепления эксплуатационной колонны выше продуктивного пласта. После затвердевания цемента производят разбуривание цементировочных пробок, седел пакеров и сбросовых элементов, а также срезают пробки всех фильтров (патент РФ №2378495, кл. Е21В 43/08, опубл. 10.01.2010).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ установки скважинного фильтра в горизонтальной скважине, включающий бурение ствола горизонтальной скважины, спуск в пробуренную скважину эксплуатационной колонны, оснащенной скважинным фильтром со срезаемыми пробками в отверстиях и пакерами, крепление эксплуатационной колонны в скважине с расположением фильтра в интервале продуктивного пласта, удаление срезаемых пробок в отверстиях фильтра. Согласно изобретению, в процессе бурения добывающей или нагнетательной горизонтальной скважины определяют фильтрационно-емкостные характеристики пласта и их изменение по стволу горизонтальной скважины, делят ствол скважины на зоны, которые отличаются фильтрационно-емкостными характеристиками в 1,5-1,6 раза, в зависимости от фильтрационно-емкостных характеристик подбирают пропускную способность отверстий фильтра отдельно для каждой зоны и количество отверстий, затем в отверстия фильтра под пробками устанавливают сетчатые фильтрующие элементы, количество которых соответствует количеству отверстий каждой зоны, спускают в пробуренную горизонтальную скважину эксплуатационную колонну с фильтром, оснащенным заколонными водо- или нефтенабухающими пакерами, и устанавливают их на границах зон с различающимися фильтрационно-емкостными характеристиками, производят крепление эксплуатационной колонны, затем на устье скважины собирают компоновку снизу вверх: фреза, подшипник-центратор, винтовой забойный двигатель, жесткий центратор, спускают компоновку на колонне труб до упора в срезаемые пробки, подают технологическую жидкость в колонну труб и посредством винтового забойного двигателя приводят во вращение фрезу, в процессе фрезерования срезаемых пробок перемещают колонну труб вниз и удаляют срезаемые пробки фильтра по всему его сечению, извлекают колонну труб с компоновкой из скважины, затем до забоя спускают колонну гибких труб, перемещают ее от забоя к устью с одновременной закачкой тампонажного состава по колонне гибких труб, которым изолируют отверстия, выполненные в нижнем периметре фильтра (патент РФ №2514040, кл. Е21В 43/08, опубл. 27.04.2014 - прототип).

Общим недостатком известных способов является, во-первых, сложность технологического процесса, во-вторых, при наличии мелкодисперсной фракции песка, эффективность известных способов значительно снижается ввиду выноса песка в ствол скважины.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности предотвращения выноса песка в скважину.

Задача решается тем, что в способе предотвращения выноса песка в скважину, включающем заканчивание скважины после бурения, спуск фильтров и применение набухающих пакеров, согласно изобретению, в открытый ствол скважины на колонне труб спускают систему, представляющую из себя последовательность фильтров и пакеров, причем каждый фильтр выполняют длиной 2-10 м и диаметром 0,2-0,8 от диаметра открытого ствола скважины, фильтры имеют протяженные щелевидные отверстия шириной 100-200 мкм, расположенные перпендикулярно оси фильтров, расстояние между отверстиями фильтров - 100-500 мкм, пакера выполняют из нефте- и/или водонабухающего материала, причем рабочий диаметр пакеров составляет 1,2-2,0 от диаметра открытого ствола скважины, длина каждого пакера составляет 1-5 м, после спуска в скважину указанной системы скважину пускают в добычу с постепенным увеличением дебита жидкости от нуля до рабочего дебита жидкости.

Сущность изобретения

На эффективность предотвращения выноса песка в скважину существенное влияние оказывает система заканчивания скважины. Существующие технические решения не в полной мере позволяют наиболее эффективно выполнить данную задачу. В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности предотвращения выноса песка в скважину. Задача решается следующим образом.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение нефтяной залежи в плане с размещением скважин. Обозначения: 1 - продуктивный пласт, 2 - ствол скважины в продуктивном пласте 1, 3 - фильтры, 4 - пакера, 5 - щелевидные отверстия фильтров.

Способ реализуют следующим образом.

Бурят вертикальную, наклонно-направленную или горизонтальную скважину. Вскрывают продуктивный пласт 1 (фиг. 1). Заканчивание скважины выполняют следующим образом. Ствол 2 скважины в продуктивном пласте 1 оставляют открытым. В открытый ствол 2 скважины на колонне труб спускают систему, представляющую из себя последовательность фильтров 3 и пакеров 4. Каждый фильтр выполняют длиной 2-10 м и диаметром 0,2-0,8 от диаметра открытого ствола 2 скважины. Фильтры 3 имеют протяженные щелевидные отверстия 5 шириной 100-200 мкм, расположенные перпендикулярно оси фильтров 3, расстояние между отверстиями 5 фильтров 3 составляет 100-500 мкм.

Исследования показали, что указанная конструкция отверстий 5 фильтров 3 позволяет предотвратить попадание песка в колонну труб скважины. Размер частиц песка для большинства коллекторов составляет 0,2-5 мм, редко встречаются частицы до 0,14 мм. При ширине отверстий более 200 мкм, мелкодисперсная часть песка часть попадает в ствол колонны труб и далее в насос, что приводит к снижению межремонтного периода работы скважины и падению темпов отбора нефти, а при менее чем 100 мкм - не имеет смысла, т.к. частицы песка с подобным размером практически не встречаются. Таким образом, чаще всего применяют трубы (фильтры) с отверстиями шириной 150 мкм. При расстоянии между отверстиями менее 100 мкм снижается конструктивная прочность трубы, а при более 500 мкм уменьшается пропускная способность трубы (фильтра) и, соответственно, дебит скважины. При диаметре фильтров менее 0,2 от диаметра открытого ствола скважины значительно снижается дебит скважины, а при более 0,2 возникает опасность того, что спускаемая система застрянет в стволе скважины. При длине фильтра менее 2 м снижается дебит скважины ввиду того, что часть фильтра может перекрыться набухающим материалом пакеров, а при более 10 м снижается устойчивость ствола, что также может привести к снижению дебита.

Пакера 4 выполняют из нефте- и/или водонабухающего материала, причем рабочий диаметр (т.е. диаметр в набухшем состоянии) пакеров 4 составляет 1,2-2,0 от диаметра открытого ствола 2 скважины. Длина каждого пакера 4 составляет 1-5 м.

Согласно исследованиям, при рабочем диаметре пакеров менее 1,2 от диаметра открытого ствола скважины возникает вероятность, что в более расширенных участках ствола скважины пакер не обеспечит герметичность, а при более 2,0 снижается дебит скважины ввиду того, что часть фильтра может перекрыться набухающим материалом пакеров. При длине каждого пакера менее 1 м снижается устойчивость ствола, что может привести к снижению дебита, а при более 5 м дебит может снизится из-за уменьшения контакта скважины с породой.

После спуска в скважину указанной системы скважину пускают в добычу с постепенным увеличением дебита жидкости от нуля до рабочего дебита жидкости.

Результатом внедрения данного способа является повышение эффективности предотвращения выноса песка в скважину.

Примеры конкретного выполнения способа

Пример 1. Нефтенасыщенный пласт толщиной 10 м представлен неоднородным песчаником, имеющим участки со слабосцементированными породами. Бурят горизонтальную скважину и вскрывают продуктивный пласт 1 (фиг. 1) горизонтальным стволом длиной 300 м. Заканчивание скважины выполняют следующим образом. Ствол 2 скважины в продуктивном пласте 1 оставляют открытым. В открытый ствол 2 скважины на колонне труб спускают систему, представляющую из себя последовательность фильтров 3 и пакеров 4. Каждый фильтр выполняют длиной 2 м и диаметром 0,2 от диаметра открытого ствола 2 скважины. Фильтры 3 имеют протяженные щелевидные отверстия 5 шириной 100 мкм, расположенные перпендикулярно оси фильтров 3, расстояние между отверстиями 5 фильтров 3 составляет 100 мкм. Пакера 4 выполняют из нефте- и/или водонабухающего материала, причем рабочий диаметр (т.е. диаметр в набухшем состоянии) пакеров 4 составляет 1,2 от диаметра открытого ствола 2 скважины. Длина каждого пакера 4 составляет 1 м.

После спуска в скважину указанной системы скважину пускают в добычу с постепенным увеличением дебита жидкости от нуля до рабочего дебита жидкости.

Пример 2. Выполняют как пример 1. Пласт представлен иными геолого-физическими характеристиками. Бурят наклонно-направленную скважину и вскрывают продуктивный пласт 1 стволом длиной 50 м. Заканчивание скважины выполняют следующим образом. Ствол 2 скважины в продуктивном пласте 1 оставляют открытым. В открытый ствол 2 скважины на колонне труб спускают систему, представляющую из себя последовательность фильтров 3 и пакеров 4. Каждый фильтр выполняют длиной 10 м и диаметром 0,8 от диаметра открытого ствола 2 скважины. Фильтры 3 имеют протяженные щелевидные отверстия 5 шириной 200 мкм, расположенные перпендикулярно оси фильтров 3, расстояние между отверстиями 5 фильтров 3 составляет 500 мкм. Пакера 4 выполняют из нефте- и/или водонабухающего материала, причем рабочий диаметр (т.е. диаметр в набухшем состоянии) пакеров 4 составляет 2,0 от диаметра открытого ствола 2 скважины. Длина каждого пакера 4 составляет 5 м.

В результате разработки, которую ограничили обводнением добывающей скважины до 98% было добыто с залежи 154,8 тыс.т нефти, КИН составил 0,560. По прототипу при прочих равных условиях было добыто 143,7 тыс.т нефти, КИН составил 0,520. Прирост КИН по предлагаемому способу - 0,040.

Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения эффективности предотвращения выноса песка в скважину.

Способ предотвращения выноса песка в скважину, включающий заканчивание скважины после бурения, спуск фильтров и применение набухающих пакеров, отличающийся тем, что в открытый ствол скважины на колонне труб спускают систему, представляющую из себя последовательность фильтров и пакеров, причем каждый фильтр выполняют длиной 2-10 м и диаметром 0,2-0,8 от диаметра открытого ствола скважины, фильтры имеют протяженные щелевидные отверстия шириной 100-200 мкм, расположенные перпендикулярно оси фильтров, расстояние между отверстиями фильтров – 100-500 мкм, пакеры выполняют из нефте- и/или водонабухающего материала, причем рабочий диаметр пакеров составляет 1,2-2,0 от диаметра открытого ствола скважины, длина каждого пакера составляет 1-5 м, после спуска в скважину указанной системы скважину пускают в добычу с постепенным увеличением дебита жидкости от нуля до рабочего дебита жидкости.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к комбинированному электрогидравлическому способу извлечения нефти для повышения эффективности выхода нефти из обычных месторождений нефти, которые состоят из водо- и нефтесодержащих геологических формаций.

Изобретение относится к насосостроению и, в частности, к погружным нефтедобывающим насосным установкам с приводом от герметичного погружного электродвигателя для перекачивания скважинной жидкости.

Изобретение относится к техническим средствам для бурения боковых стволов из горизонтальной части необсаженной скважины, в частности к устройствам для бурения с применением длинномерных гибких труб (колтюбинга).

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано для защиты установок скважинных насосов при добыче нефти в условиях, осложненных высоким содержанием механических примесей в пластовой жидкости.

Изобретение относится к способу адаптации гидродинамической модели с учетом неопределенности геологического строения. Техническим результатом является минимизация погрешности расчета технологических показателей разработки месторождения с применением гидродинамических моделей.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к эксплуатации обводненных газовых или газоконденсатных скважин, и может быть использовано на нефтегазоконденсатных месторождениях при разработке газовых и газоконденсатных залежей на завершающей стадии.

Изобретение относится к области изготовления скважинных фильтров для нефте- и газодобывающей промышленности. Способ включает получение полосы фильтровального материала путем протягивания нетканого холста из волокон базальта или полипропилена внутрь сетчатого рукава из нержавеющей проволоки и спиральную навивку полосы фильтровального материала под натяжением на вращающуюся перфорированную трубу.

Изобретение относится к области добычи природного газа и может использоваться для повышения дебитов скважин, работающих с накоплением воды на забое и скоплением воды в трубопроводе подключения скважины к установке подготовки газа.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для оборудования нефтяных и водозаборных скважин в интервале продуктивного пласта. Устройство включает выполненные из немагнитного материала каркас с отверстиями и кольцевыми постоянными магнитами, установленными на расстоянии друг от друга, фильтровую рубашку в виде автономных секций с обмоткой, прокладочными элементами в виде опорных стержней и соединительных элементов.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважины с большим углом наклона эксплуатационной колонны. Устройство содержит колонну НКТ, насос, клапан и фильтр.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области разработки месторождений вязкой нефти или битума при паротепловом воздействии на пласт через нагнетательные горизонтальные стволы.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано для защиты установок скважинных насосов при добыче нефти в условиях, осложненных высоким содержанием механических примесей в пластовой жидкости.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано для защиты установок скважинных насосов при добыче нефти в условиях, осложненных высоким содержанием механических примесей в пластовой жидкости.

Изобретение относится к области изготовления скважинных фильтров для нефте- и газодобывающей промышленности. Способ включает получение полосы фильтровального материала путем протягивания нетканого холста из волокон базальта или полипропилена внутрь сетчатого рукава из нержавеющей проволоки и спиральную навивку полосы фильтровального материала под натяжением на вращающуюся перфорированную трубу.

Изобретение относится к области изготовления скважинных фильтров для нефте- и газодобывающей промышленности. Способ включает получение полосы фильтровального материала путем протягивания нетканого холста из волокон базальта или полипропилена внутрь сетчатого рукава из нержавеющей проволоки и спиральную навивку полосы фильтровального материала под натяжением на вращающуюся перфорированную трубу.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для оборудования нефтяных и водозаборных скважин в интервале продуктивного пласта. Устройство включает выполненные из немагнитного материала каркас с отверстиями и кольцевыми постоянными магнитами, установленными на расстоянии друг от друга, фильтровую рубашку в виде автономных секций с обмоткой, прокладочными элементами в виде опорных стержней и соединительных элементов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для оборудования нефтяных и водозаборных скважин в интервале продуктивного пласта. Устройство включает выполненные из немагнитного материала каркас с отверстиями и кольцевыми постоянными магнитами, установленными на расстоянии друг от друга, фильтровую рубашку в виде автономных секций с обмоткой, прокладочными элементами в виде опорных стержней и соединительных элементов.

Группа изобретений относится к добыче жидких и газообразных сред из буровых скважин, в частности к конструкциям скважинных фильтров. Фильтрующий модуль содержит перфорированный корпус с резьбой на концах, снаружи которого коаксиально установлен и закреплен по меньшей мере один фильтроэлемент, состоящий из несущего каркаса, фильтрующего экрана, который содержит по меньшей мере два слоя, защитного каркаса и дренажных слоев, выполненных снаружи и внутри фильтрующего экрана и между его слоями.

Группа изобретений относится к добыче жидких и газообразных сред из буровых скважин, в частности к конструкциям скважинных фильтров. Фильтрующий модуль содержит перфорированный корпус с резьбой на концах, снаружи которого коаксиально установлен и закреплен по меньшей мере один фильтроэлемент, состоящий из несущего каркаса, фильтрующего экрана, который содержит по меньшей мере два слоя, защитного каркаса и дренажных слоев, выполненных снаружи и внутри фильтрующего экрана и между его слоями.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована в других отраслях промышленности, в частности, относится к фильтроэлементам, используемым в составе фильтров для очистки жидких и газообразных сред.

Изобретение относится к механизмам фиксации, обеспечивающим фиксацию защитных втулок внутри колонны кондуктора и извлечение из колонны кондуктора системы подводных колонных головок.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при эксплуатации нефтяных пластов со слабосцементированными породами. Cпособ включает заканчивание скважины после бурения, спуск фильтров и применение набухающих пакеров. В открытый ствол скважины на колонне труб спускают систему, представляющую из себя последовательность фильтров и пакеров. Каждый фильтр выполняют длиной 2-10 м и диаметром 0,2-0,8 от диаметра открытого ствола скважины, фильтры имеют протяженные щелевидные отверстия шириной 100-200 мкм, расположенные перпендикулярно оси фильтров, расстояние между отверстиями фильтров – 100-500 мкм. Пакеры выполняют из нефте- иили водонабухающего материала, рабочий диаметр пакеров составляет 1,2-2,0 от диаметра открытого ствола скважины, длина каждого пакера составляет 1-5 м. После спуска в скважину указанной системы скважину пускают в добычу с постепенным увеличением дебита жидкости от нуля до рабочего дебита жидкости. Повышается эффективность предотвращения выноса песка в скважину. 1 ил.

Наверх