СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ Российский патент 1997 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится с эксплуатации нефтяных скважин с применением акустического воздействия на флюид в скважине.

Известен способ эксплуатации нефтяной скважины, включающий погружение в скважину источника акустических колебаний и извлечение пластового флюида с одновременным воздействием на него акустическим полем [1]
Недостатком известного способа является низкая эффективность, поскольку для извлечения пластового флюида при пуске скважины в работу необходимо включать компрессор.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ эксплуатации нефтяной скважины, включающий погружение в скважину источника акустических колебаний и извлечение пластового флюида с одновременным воздействием на него акустическим полем [2]
Недостаток известного способа заключается в том, что поскольку возникновение кавитации непосредственно зависит от гидростатического давления (см. напр. стр.155, рис. 1"Ультразвук", Маленькая энциклопедия, М. 1979, ред. И. П.Голямина), не на всех глубинах скважины происходят кавитационные процессы, следовательно, дегазация нефти и возникновение газлифта. С увеличением гидростатического давления (т.е. глубины погружения акустического излучателя), эффект дегазации пластового флюида уменьшается или вообще прекращается.

Задача изобретения создание условий дегазации в скважине и обеспечение беспрерывного процесса извлечения нефти. Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем погружение в скважину источника акустических колебаний и извлечение пластового флюида с одновременным воздействием на него акустическим путем, перед погружением источника в скважине определяют интервал глубины дегазации и в этом интервале осуществляется извлечение нефти при возвратно-поступательном движении источника акустических колебаний.

Сущность способа заключается в том, что вибрирующий источник акустических колебаний, совершая возвртно-поступательное движение на определенном интервале дегазации, обеспечивает беспрерывное извлечение пластового флюида. При возвратно-поступательном движении акустического излучателя он неоднократно пересекает диапазон, где происходит кавитация, следовательно, выделение газа в кавитационные пузырьки. Точную глубину, где происходит кавитация, практически невозможно установить, так как давление по стволу скважины беспрерывно изменяется из-за непостоянства смеси, нефти, воды и газа. Несмешивающиеся между собой нефть, вода и газ поднимаются по скважине в пульсирующем режиме, в столбе каждого интервала преобладает то нефть, то вода или газ. При определении интервала дегазации в первую очередь учитывается давление насыщения. Как показывают испытания, за середину интервала, в котором совершал возвратно-поступательное движение источник акустических колебаний, следует брать отметку давления насыщения. Шаг (интервал) движения излучателя устанавливается эмпирически по изменению дебита и устьевого давления скважины.

Способ реализуется следующим образом. В добывающую скважину с поверхности через лубрикатор на кабель-канате спускают настроенный на режим кавитации (15-100 кГц) вибрирующий акустический излучатель до отметки давления насыщения скважины нефти. Затем начинают совершать возвратно-поступательное движение выше и ниже этой отметки. По повышению дебита и устьевого давления определяют оптимальный интервал движения акустического излучателя. При правильно выбранном интервале они максимальные.

Пример. Испытания предлагаемого способа проводились в 1994 году на Лазаревском месторождении Западной Сибири на скважине 3225. До спуска акустического излучателя скважина не фонтанировала и простаивала. Уровень жидкости находился на отметке 40 м. Обводненность нефти составляла 50% газонасыщенность 90 м³/м³, давление насыщения 100 атм при глубине скважины 2000 м.

Сначала была испытана эффективность добычи пластового флюида по прототипу: вибрирующий акустический излучатель на частоте 20 кГц спустили через насосно-компрессорные трубы на кабель-канате на всю глубину скважины-2000 м. Скорость спуска 0,5 м/сек. Уровень жидкости во время спуска поднимался на 15 м (до 25 м) (до 25 м) и через 30 мин опустился обратно (до 40 м).

Поскольку при этом способе излучатель пересек уровень дегазации лишь один раз, эффект оказался кратковременным и незначительным.

Затем, исходя из давления насыщения 100 атм, определили интервал глубины дегазации нефти, располагающийся в пределах 1000 м, и в этом интервале, включающем 1000 м отметку, совершали возвратно-поступательные движения с той же скоростью (0,5 м/с) сначала в интервале 600-1400 м, затем 700-1300, 800-1200 и 900-1400 м. Дебит нефти при работе излучателем в возвратно-поступательном режиме в интервале 600-1400 м составил 5-8 м³/сут, в интервале 700-1300 м повысился до 16 м³/сут, в интервале 800-1200 м достиг 30 м³/сут при устьевом давлении 5 атм, а в интервале 900-1100 м произошло некоторое снижение (до 22-25 м³/сут). Таким образом, оптимальным интервалом работы акустического излучателя для данной скважины оказался 800-1200 м. Эффективность предлагаемого способа была достигнута многократным пересечением данного интервала дегазации. Далее добыча этим способом проводилась в течение 5 ч, причем за разные промежутки времени дебит скважины колебался от 26 до 33 м³/сут.

Предлагаемый способ повышает эффективность эксплуатации нефтяных скважин с применением акустических излучателей, так как обеспечивает подъем нефти на поверхность в оптимальном режиме.

Использование: эксплуатация нефтяных скважин с применением акустического воздействия на флюид в скважине и направлено на обеспечение беспрерывного процесса извлечения нефти. Сущность изобретения: способ включает погружение в скважину источника акустических колебаний и извлечение пластового флюида (нефти) с одновременным воздействием на него акустическим полем, определение интервала глубины дегазации и извлечение нефти в этом интервале при возвратно-поступательном движении источника акустических колебаний.

Способ эксплуатации нефтяной скважины, включающий погружение в скважину источника акустических колебаний и извлечение пластового флюида с одновременным воздействием на него акустическим полем, отличающийся тем, что определяют интервал глубины дегазации и в этом интервале осуществляют извлечение нефти при возвратно-поступательном движении источника акустических колебаний.