СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОСТРЕЛОЧНО-ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ Российский патент 1994 года по МПК E21B43/11 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для проведения прострелочно-взрывных работ (ПВР) в обсаженных и зацементированных скважинах, в частности при проведении ПВР вблизи зоны водонефтяного контакта.

Известен способ проведения прострелочно-взрывных работ в скважине, включающий спуск в интервал проведения ПВР порохового генератора давления (ПГД), являющегося прострелочно-взрывным аппаратом, и его сжигание в скважинной жидкости [1].

Недостатком данного способа является сравнительно малая величина заряда, который допустимо сжигать в скважине без разрушения крепи скважины.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ проведения прострелочно-взрывных работ в скважине, включающий замещение части скважинной жидкости рабочей жидкостью и осуществление прострелочно-взрывных работ [2].

Данный способ позволяет обеспечить достижение естественной проницаемости продуктивного пласта. Однако применение "чистой" скважинной жидкости тем не менее не позволяет избежать значительных разрушений крепи скважины, что в свою очередь приводит к возникновению заколонных перетоков и обводнению скважины. Кроме того, данный способ так же, как и указанный выше способ проведения ПВР с использованием ПГД, не позволяет существенно увеличивать массу заряда, а следовательно, эффективность известного способа обработки пласта с помощью ПГД низка в этом случае из-за малого количества газов.

Целью изобретения является повышение его эффективности за счет уменьшения разрушающего воздействия взрыва на защищенный интервал крепи скважины.

Достигается это тем, что в способе проведения прострелочно-взрывных работ в скважине, включающем замещение части скважинной жидкости рабочей жидкостью и осуществление прострелочно-взрывных работ, в качестве рабочей жидкости применяют жидкость с акустической жесткостью, меньшей акустической жесткости cкважинной жидкости, а замещение скважинной жидкости рабочей жидкостью осуществляют между интервалом прострелочно-взрывных работ и защищаемым интервалом крепи скважины, при этом протяженность столба рабочей жидкости Н определяют из соотношения:
H≥ где D - диаметр скважины, м;
ρ_o - плотность рабочей жидкости, г/см³;
Со - скорость звука в рабочей жидкости, м/с;
β - гидравлический коэффициент трения;
Δp - допустимая величина давления, при которой не происходит разрушения крепи скважины, МПа.

Кроме того, рабочую жидкость перемешивают с пузырьками газа, а также в качестве рабочей жидкости меняют ацетонокислотную смесь.

Эффективное уменьшение избыточного давления до допустимой величины, при которой не происходит пластическая деформация колонны обсадных труб, наиболее эффективно может быть достигнутом за счет уменьшения скорости звука рабочей жидкости, находящейся в колонне обсадных труб. В качестве такой жидкости могут быть использованы ацетонокислотные смеси, скорость звука в которых составляет 1000 м/с. Дополнительное уменьшение плотности рабочей жидкости путем ее перемешивания с пузырьками газа позволяет при той же высоте столба специальной жидкости уменьшить величину плотности и избыточного давления.

На фиг.1 представлена конструкция скважины, заполненной рабочей жидкостью над интервалом ПВР; на фиг.2 - то же, с заполнением рабочей жидкости интервала ПВР и части скважины под ним; на фиг.3 - то же, с ПГД; на фиг.4 - то же, с перфоратором, спускаемым на трубах, и перемешиванием рабочей жидкости с пузырьками газа.

Способ осуществляют следующим образом.

П р и м е р 1. Скважину 1 диаметром 156 мм заполняют жидкостью 2 со скоростью звука С=1500 м/с. Затем в интервал проведения ПВР (1980...2010 м) спускают ПВА 3 (например, перфоратор или ПГД). Перед спуском ПВА 3 на кабеле 4 или перед инициированием ПВА 3 (при спуске его на трубах, см. фиг.4) производят закачку над интервалом проведения ПВР рабочей жидкости 5 (ацетонокислотная смесь: ацетоносоляная кислота, ацетон+ортофорсфорная кислота) со скоростью звука С_о=1000 м/с и плотностью ρ_o=1 г/см³. Высоту столба рабочей жидкости выбирают равной
E= = 668 м = 668 м . Заполняют скважину 1 рабочей жидкостью 2 в интервале 1312....1980 м. Производят иницирование ПВА 3 и замер давления в жидкости на расстоянии 650 м от интервала проведения ПВР. Давление при этом составляет 18,6 МПа, т.е. не превышает расчетное значение (20 МПа).

П р и м е р 2. В другой скважине в интервал 2031...2047 м проводят отстрел перфоратора ПКС80 аналогично указанной выше последовательности операций. При этом перед закачкой рабочей жидкости над интервалом перфорации замешают скважинную жидкость в интервале перфорации и ниже него до забоя (2153 м) той же скважинной жидкостью. Замеры АКЦ удостоверяют охранность цементного кольца в зоне ВНК на расстоянии 80 м от интервала перфорации.

Использование: при заканчивании скважин, в частности при перфорационных работах. Обеспечивает повышение эффективности способа за счет дополнительного эффекта уменьшения разрушающего воздействия взрыва на крепь скважины против опасных по флюидопроявлениям пропластиков. Сущность изобретения: по способу интервал скважины заполняют рабочей жидкостью. Осуществляют спуск прострелочно-взрывного аппарата в скважину. Его размещают в интервале проведения прострелочно взрывных работ. Затем осуществляют инициирование взрыва. В качестве рабочей жидкости применяют жидкость с определенными акустическими свойствами. Акустическая жесткость рабочей жидкости должна быть меньше акустической жесткости скважинной жидкости. Рабочую жидкость закачивают над интервалом проведения прострелочно-взрывных работ. Высоту столба (H) рабочей жидкости определяют из соотношения: , где D - диаметр скважины в интервале размещения рабочей жидкости, м; C_o - скорость звука в рабочей жидкости, м/с; ρ_o - плотность рабочей жидкости, кг/м³ ; ΔP - допустимая величина давления на крепь скважины, Па; β - гидравлический коэффициент трения. При этом в качестве рабочей жидкости используют ацетонокислотную смесь. Кроме того, рабочую жидкость перемешивают с пузырьками газа. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОСТРЕЛОЧНО-ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ, включающий замещение части скважинной жидкости рабочей жидкостью и осуществление прострелочно-взрывных работ, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности за счет уменьшения разрушающего воздействия взрыва на защищаемый интервал крепи скважины, в качестве рабочей жидкости применяют жидкость с акустической жесткостью, меньшей акустической жесткости скважинной жидкости, а замещение скважинной жидкости рабочей жидкостью осуществляют между интервалом прострелочно-взрывных работ и защищаемым интервалом крепи скважины, при этом протяженность столба рабочей жидкости Н определяют из соотношения
H≥ ,
где D - диаметр скважины, м;
ρ_o - плотность рабочей жидкости, г/см³;
c_о - скорость звука в рабочей жидкости, м/с;
β - гидравлический коэффициент трения;
P - допустимая величина давления, при которой не происходит нарушения крепи скважины, МПа. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью дополнительного снижения акустической жесткости рабочей жидкости, последнюю перемешивают с пузырьками газа. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве рабочей жидкости применяют ацетонокислотную смесь.