СПОСОБ ВТОРИЧНОГО ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА Российский патент 1996 года по МПК E21B43/11 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам перфорации скважин, вскрывающих продуктивные пласты.

Известен способ вторичного вскрытия продуктивного пласта в скважине с применением пулевых или торпедных перфораторов [1] В этом способе перфорационные каналы через обсадную колонну, цементное кольцо и прискважинную часть пласта пробивают, используя кинетическую энергию пули или разрывного снаряда, движущихся в радиальном направлении от оси скважины за счет энергии расширения пороховых газов, освобождающейся при взрыве порохового заряда в камере перфоратора.

Недостатками способа [1] являются относительно небольшая пробивная способность и низкая производительность работ. Кроме того, взаимодействие пули или снаряда с обсадной колонной и цементным кольцом вызывает неизбежные деформации последних. Это может, в свою очередь, привести к нарушению сцепления цемента с колонной и образованию трещин как в цементном кольце, так и в обсадной колонне, что является недопустимым.

Известен способ вторичного вскрытия продуктивного пласта с применением кумулятивных перфораторов [2] В этом способе перфорационные каналы в стенках скважины образуют под действием кумулятивной струи, которая возникает при взрыве кумулятивного заряда и представляет собой направленный поток газообразных продуктов детонации и металлических частиц облицовки кумулятивного заряда.

Головная часть кумулятивной струи движется с высокой скоростью, на порядок превосходящей скорость пули или снаряда, чем и обусловливается большая пробивная способность кумулятивного способа перфорации по сравнению с рассмотренным выше способом пулевой или торпедной перфорации.

Основной недостаток способа [2] состоит в том, что воздействие кумулятивной струи на цементное кольцо может привести к образованию трещин в цементе, по которым флюид из продуктивного пласта перетекает в соседние пласты-коллекторы. Кроме того, основная часть облицовки кумулятивного заряда, разрушаясь, формируется в стержень сигарообразной формы (пест), движущийся вслед за кумулятивной струей, который может закупорить перфорационный канал.

Известен способ вторичного вскрытия продуктивного пласта с применением гидропескоструйного перфоратора [3] В этом способе перфорационные каналы в стенках скважины пробивают струей жидкости, содержащей абразив, которая с большой скоростью истекает из насадок (сопел) перфоратора. Гидропескоструйная перфорация дает возможность пробивать перфорационные каналы большего диаметра, чем при кумулятивной или пулевой перфорации, а сами каналы получаются чище.

Основным недостатком способа [3] является то, что для его реализации необходимо иметь сложное и громоздкое оборудование на поверхности у устья скважины, включающее насосные агрегаты для нагнетания абразивной смеси, пескосмеситель, фильтры, измерительные приборы, а также другое вспомогательное оборудование. К недостаткам способа относится также быстрый износ насадок (сопел).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по своей технической сущности и достигаемому эффекту является способ вторичного вскрытия продуктивного пласта с применением перфоратора режущего (сверлящего) действия [4] принятый нами за прототип.

Способ включает проходку перфорационных каналов необходимой глубины и диаметра через обсадную колонну, цементное кольцо и прискважинную часть пласта при помощи перфоратора, снабженного механизмом проходки с режущим элементом. По окончании проходки режущий элемент сбрасывается с хвостовика механизма проходки и оставляется в конце канала.

Недостаток способа [4] состоит в том, что большая часть перфорационного канала (за исключением его концевой части), включая участок, пройденный в цементном кольце, остается неизолированной от окружающей среды. При наличии трещин в цементном кольце это приводит к перетокам флюида из продуктивного пласта в соседние пласты и наоборот.

Целью изобретения является исключение возможности межпластовых перетоков флюидов через перфорационные каналы и трещины в цементном кольце и создание надежного сообщения продуктивного пласта с пространством внутри обсадной колонны.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе [4] включающем проходку (сверление) перфорационных каналов в стенках скважины, каждый перфорационный канал изолируют от окружающей среды с помощью обсадного патрубка, размещаемого внутри канала.

Предлагаемый способ вторичного вскрытия продуктивного пласта включает проходку (сверление) перфорационных каналов необходимой глубины и диаметра через обсадную колонну, цементное кольцо и прискважинную часть пласта при помощи перфоратора, снабженного механизмом проходки (сверления) с режущим элементом (сверлом), причем по окончании проходки (сверления) каждый перфорационный канал изолируют обсадным патрубком с наружной резьбой, ввинчиваемым в отверстие перфорационного канала, резьбу на стенки которого наносят в процессе проходки (сверления) с помощью метчика, установленного в хвостовой части режущего элемента (сверла).

Изоляция перфорационного канала по всей его длине препятствует образованию межпластовых перетоков флюидов, насыщающих пласты, и обеспечивает надежное сообщение продуктивного пласта со скважиной.

Использование: в нефтегазодобывающей промышленности при проведении перфорационных работ в скважинах, вскрывших продуктивные пласты. Обеспечивает надежное сообщение продуктивного пласта с колонной. Сущность изобретения: способ включает сверление перфорационных каналов в стенках скважины при помощи перфоратора, снабженного механизмом сверления с режущим элементом. В процессе сверления на стенки перфорационного канала наносят резьбу с помощью метчика, установленного в хвостовой части режущего элемента. По окончании сверления каждый перфорационный канал изолируют от окружающей среды обсадным патрубком с наружной резьбой, который ввинчивают в отверстие перфорационного канала.

Способ вторичного вскрытия продуктивного пласта в скважине, включающий сверление перфорационных каналов необходимой глубины и диаметра через обсадную колонну, цементное кольцо и прискважинную часть пласта при помощи перфоратора, снабженного режущим элементом, отличающийся тем, что по окончании сверления каждый перфорационный канал изолируют от окружающей среды обсадным патрубком с наружной разьбой, ввинчиваемым в отверстие перфорационного канала, резьбу на стенки которого наносят в процессе сверления с помощью метчика, установленного в хвостовой части режущего элемента.