СПОСОБ ОЧИСТКИ СКВАЖИНЫ Российский патент 1996 года по МПК E21B37/00 E21B43/25 

Изобретение относится к эксплуатации скважины и может быть использовано для очистки продуктивных пластов от кольматирующих отложений.

Известен способ очистки скважины от шлама и глинистого раствора, согласно которому в скважину нагнетают вязкоупругий раствор и продавочную жидкость, вытесняют их в заколонное пространство. Вязкоупругий раствор, поднимаясь по заколонному пространству, производит очистку ствола скважины от шлама и застойного бурового раствора, являясь одновременно разделителем сред [1]
Недостатком известного способа является то, что он не предусматривает очистку продуктивного пласта.

Известен способ очистки скважины, включающий создание в скважине в зоне продуктивного пласта максимальной депрессии, обеспечивающей переток жидкости из интервала продуктивного пласта, представляющего собой область высокого давления, в колонну бурильных труб, представляющую собой область низкого давления. Сообщение областей низкого и высокого давлений осуществляется мгновенно [2]
Известный способ позволяет улучшить фильтрационные характеристики продуктивного пласта, однако не может быть применен при использовании вязкоупругого состава, поскольку ввиду его специфических свойств не может быть обеспечен его переток из области высокого давления в область низкого давления при мгновенном их сообщении.

Целью изобретения является повышение степени и качества очистки скважины и, в частности, продуктивного пласта от кольматирующих отложений.

Это решается тем, в способ очистки скважины, включающем создание в скважине в зоне продуктивного пласта депрессии, вынос кольматирующих отложений из продуктивного пласта в скважину и транспортировку их на дневную поверхность перед созданием в скважине депрессии, осуществляют закачку в нее вязкоупругого состава, затем производят задавливание вязкоупругого состава в продуктивный пласт продавочной жидкостью, подаваемой в скважину, при этом вынос кольматирующих отложений из продуктивного пласта в скважину осуществляют вязкоупругим составом в момент создания депрессии, причем депрессию создают с регулированием скорости перетока вязкоупругого состава из области высокого давления в область низкого давления, вязкоупругий состав закачивают в скважину в объеме (V), определяемом по формуле
V k· π (R² r2c

)m·h, м³ где k коэффициент, учитывающий максимальное количество капилляров продуктивного пласта, заполненных флюидом, (k0,2-0,5);
R радиус зоны кольматации продуктивного пласта, м (R 1-2 м);
r_c радиус скважины, м;
m пористость продуктивного пласта;
h мощность продуктивного пласта, м.

Объем продавочной жидкости, подаваемой в скважину, принимают равным объему скважины.

В качестве продавочной жидкости обычно используют воду.

В частном случае область низкого давления может быть создана путем спуска в скважину частично заполненной жидкостью колонны труб, например НКТ. В этом случае степень заполнения колонны труб жидкостью (объем жидкости) выбирают из условия предотвращения его смятия. Зону продуктивного пласта, как правило, изолируют от ствола скважины пакером, который размещают на колонне труб.

Транспортирование кольматирующих отложений на дневную поверхность может быть осуществлено вымывом вязкоупругого состава с вовлеченными в него кольматирующими отложениями из области низкого давления промывочным агентом, нагнетаемым в межтрубное пространство с дневной поверхности.

На чертеже схематически показано устройство в работе, обеспечивающее реализацию способа, которое включает установленные на колонне труб 1 пакер 2 и подвижный кожух 3.

В исходном положении подвижный кожух 3 опирается своим внутренним выступом на выступ 4, выполненный на наружной поверхности колонны труб 1. Пружина 5 находится в разжатом положении. Отверстия 7 в подвижном корпусе 3 не сообщаются друг с другом. Сбивной клапан 8 перекрывает боковое отверстие в колонне труб 1.

Способ осуществляется следующим образом. В скважину 9 известным образом закачивается вязкоупругий состав в объеме V, определенном по предлагаемой формуле. Производят задавливание вязкоупругого состава в продуктивный пласт продавочной жидкостью, подаваемой в скважину 9 насосом (не показан).

Задавливание осуществляют до тех пор, пока не будет закачан объем продавочной жидкости, равный объему скважины. Затем в скважину 9 опускают колонну труб 1, например НКТ, оборудованную описанным выше устройством. Производят распакеровку и устанавливают подвижный кожух 3 на забой. Колонну труб 1 частично заполняют жидкостью во время спуска, если существует опасность ее смятия. Депрессию создают следующим образом. При взаимодействии подвижного кожуха 3 с забоем пружина 5 сжимается, колонна труб 1 перемещается вниз, и происходит сообщение отверстий 6 с отверстиями 7, а следовательно, из области высокого давления начинает происходить переток вязкоупругого состава, находящегося в продуктивном пласте и выходящего из него в результате депрессии в область низкого давления в колонну труб 1. Контролирование осевого перемещения колонны труб 1 позволяет осуществлять регулирование скорости перетока вязкоупругого состава из области высокого давления продуктивного пласта в скважину 9 и далее в область низкого давления колонну труб 1. Регулирование скорости перетока обеспечивается изменением количества отверстий 7, сообщающихся с отверстиями 6, и необходимо для того, чтобы обеспечить полный вывод из продуктивного пласта вязкоупругого состава (ВУС) в колонну труб 1. В каждом конкретном случае рассчитывается необходимая скорость перетока, обусловленная рядом факторов (состав ВУС, его параметры, характер кольматирующих отложений, строение продуктивного пласта и т.д.).

Вязкоупругий состав, проникая в капилляры пласта, вовлекает в себя кольматирующие отложения и при создании депрессии выносит их с собой, очищая продуктивный пласт. После заполнения колонны труб 1 вязкоупругим составом с кольматирующими отложениями колонна труб 1 приподнимается, отверстия перекрываются и производится транспортировка кольматирующих отложений на дневную поверхность. Для этого может быть осуществлено открытие сбивного клапана 8, например, бросовым стержнем, и затем проведен вымыв ВУСа из колонны труб 1 промывочным агентом, нагнетаемым в межтрубное пространство с дневной поверхности. Промывочный агент, проникая через боковые отверстия в колонне труб 1, вымывает ВУС с кольматирующими отложениями на дневную поверхность. Затем производится подъем колонны труб 1 из скважины 9. Очистка закончена.

П р и м е р 1. Скважина N 31110 куст 1221 Самотлорского месторождения. Способ эксплуатации ЭЦН, диаметр обсадной колонны 168 мм, искусственный забой 1802 м, диаметр скважины 190 мм, продуктивный пласт А3 в интервале 1691-1704 м (h 13 м), пористость m 0,2.

По данным геофизических исследований радиус закольматированной части пласта составил около R 2,0 м. Приемистость скважины составила 480 м³/сут при давлении на устье скважины 9 МПа. Насосно-компрессорные трубы 73 мм с ЭЦН спущены на глубину 1200 м.

Для очистки закольматированной части пласта определим минимальный объем вязкоупругого состава, требуемый для закачки его в пласт
V k· π (R² r2c

)m·h, где k коэффициент, максимальное количество капилляров продуктивного пласта, заполненных флюидом и кольматантом. Принимаем равным k 0,5.

V 0,5·3,14(2,0² 0,1²)0,2·13 15,9 м³.

Принимаем объем вязкоупругого состава, закачиваемого в пласт равным 16 м³.

Закачку вязкоупругого состава в пласт произвели по затрубному пространству при закрытых НКТ. Объем продавочной жидкости (техническая вода) составил 28 м³. Затем через 16 ч запустили в работу ЭЦН, создали в скважине и НКТ зону низкого давления.

Через 24 ч работы насоса ВУС полностью удален из пласта. В результате производительность скважины увеличилась на 20%
П р и м е р 2. Скважина N 190 Южного месторождения АООТ "Нефтяная компания "Магма"".

Обсадная колонна 146 мм спущена на глубину 2820 м, продуктивный пласт находится в интервале 2756,4-2763,5 м (h 7,1 м), пористость пласта m 0,2, радиус скважины r_с 0,1 м, радиус закольматированной части пласта равен 1,3 м.

Объем вязкоупругого состава, необходимого для очистки закольматированной части продуктивного пласта, определим по формуле: V k · π (R² r2c

)m·h 0,5·3,14(1,3² 0,1²)0,2·7,1 4 м³.

Закачку 4 м³ ВУСа в пласт произвели по стволу скважины с продавкой водой в объеме всей скважины, равном 38 м³. Затем спустили в скважину устройство с пакером на НКТ диаметром 73 мм с объемом свободного пространства в НКТ равном 4,5 м³, произвели распакеровку и разгрузкой инструмента произвели сообщение пласта с полостью НКТ. После двухчасового ожидания на приток подняли НКТ с устройством и пакером. Из НКТ удалили вязкоупругий состав с шламом. Спустили НКТ с ЭЦНом и запустили его в работу. До проведения операции скважина отдавала 21 м³/сут жидкости, после проведения операции производительность скважины увеличилась до 34 м³/сут, т.е. на 60%

Использование: в эксплуатации скважин и может быть использовано для очистки скважин и их продуктивных пластов от кольматирующих отложений. Обеспечивает повышение степени и качества очистки скважины. Сущность изобретения: по способу в скважину закачивают вязкоупругий состав, затем его задавливают продавочной жидкостью в пласт. Объем продавочной жидкости равен объему скважины. Объем вязкоупругого состава определяют по формуле: V = kπ(R²-r2c

)mh, м³, , где K - коэффициент, учитывающий максимальное количество капилляров продуктивного пласта, заполенных флюидом k = 0,2 - 0,5); R - радиус зоны кольматации продуктивного пласта (R = 1 - 2), м; r_с - радиус скважины, м; m - пористость продуктивного пласта; h - мощность продуктивного пласта, м. Затем в зоне продуктивного пласта создают депрессию. Выносят кольматирующие отложения из продуктивного пласта в скважину и транспортируют их на поверхность. 5 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ очистки скважины, включающий создание в скважине в зоне продуктивного пласта депрессии, вынос кольматирующих отложений из продуктивного пласта в скважину и транспортирование их на дневную поверхность, отличающийся тем, что перед созданием в скважине депрессии осуществляют закачку в нее вязкоупругого состава, затем производят задавливание вязкоупругого состава в продуктивный пласт продавочной жидкостью, подаваемой в скважину, при этом вынос кольматирующих отложений из продуктивного пласта в скважину осуществляют вязкоупругим составом в момент создания депрессии, причем депрессию создают с регулированием скорости перетока вязкоупругого состава из области высокого давления в область низкого давления, вязкоупругий состав закачивают в скважину в объеме V, определяемом по формуле
V = Kπ(R²-r2c

)mh, м³,
где K коэффициент, учитывающий максимальное количество капилляров продуктивного пласта, заполненных флюидом, K 0,2 0,5;
R радиус зоны кольматации продуктивного пласта, R 1 2 м;
r_с радиус скважины, м;
m пористость продуктивного пласта;
h мощность продуктивного пласта, м,
а объем продавочной жидкости, подаваемой в скважину, принимают равным объему скважины. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве продавочной жидкости используют воду. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что область низкого давления создают путем спуска в скважину частично заполненной жидкостью колонны труб. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зону продуктивного пласта изолируют от ствола скважины пакером. 5. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что транспортирование кольматирующих отложений на дневную поверхность осуществляют вымывом вязкоупругого состава с вовлечением в него кольматирующих отложений из области низкого давления промывочным агентом, нагнетаемым в межтрубное пространство с дневной поверхности. 6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что объем жидкости для частичного заполнения колонны труб выбирают из условия предотвращения ее смятия.