СПОСОБ ВТОРИЧНОГО ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА Российский патент 1998 года по МПК E21B43/11 

Изобретение относится к бурению нефтяных газовых скважин и предназначено для вторичного вскрытия продуктивных пластов с максимальным сохранением коллекторных свойств продуктивного пласта.

Известен способ вторичного вскрытия продуктивного пласта, направленный на сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта (авт. св. 911015, кл. E 21 B 33/13, 1982).

Согласно известному способу перед спуском эксплуатационной колонны продуктивный пласт перфорируют, затем перекрывают его непроницаемой оболочкой, далее спускают эксплуатационную колонну и цементируют. При этом вторичное вскрытие продуктивного пласта осуществляют с помощью устройств прострелочно-взрывного действия.

Недостатком известного способа является сложность технологии вскрытия, заключающаяся в том, что он требует для его осуществления дважды вызывать геофизическую партию для прострела продуктивного пласта, что сопряжено потерей времени и удорожанием вскрытия. Кроме того, при простреле большинство пуль не достигает цели из-за утолщения преграды (стенка обсадной колонны + толщина цементного камня и + толщина непроницаемой металлической оболочки), что отрицательно сказывается на добывные возможности скважины. Следует также отметить то, что при простреле на забое создается огромное давление, оказывающее отрицательное действие на обсадную колонну, при котором происходит ее деформация, приводящая к разрушению цементного камня за колонной и отслаиванию его от последней. При этом одновременно происходит сообщение продуктивного пласта с водоносным, что является одной из главных причин обводнения скважины еще ранней стадии ее эксплуатации, устранение которого является трудоемким и дорогостоящим процессом с задалживанием техники и трудовых ресурсов.

Известен также способ вторичного вскрытия продуктивного пласта ( авт.св. N 1596084, E 21 B 43/11, 1990), включающий спуск на обсадной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование обсадной колонны и выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости до соприкосновения их торцов к стенкам скважины.

Указанный способ является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа. Его недостатком является то, что выдвижение телескопических патрубков осуществляют после закачки цементного раствора в заколонное пространство, в результате чего после выдвижения патрубков между их торцами и стенкой скважины образуется небольшой толщины цементная корка, затрудняющая проникновению кислотного раствора в пласт, что приводит к увеличению продолжительности вскрытия пласта, а также обработки его этим же раствором. Кроме того, контакт цементного раствора с породой продуктивного пласта приводит к кольматации пор, что резко снижает его коллекторские свойства и в конечном итоге к большим затратам времени на вызов притока и снижение добывных возможностей скважины.

Целью настоящего изобретения является устранение перечисленные недостатков.

Поставленная цель достигается описываемым способом, включающим спуск на обсадной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование обсадной колонны и выдвижение телескопических патрубков давлением жидкости.

Новым является то, что перед спуском обсадной колонны продуктивный пласт перекрывают плотно прилегающий к стенкам скважины химически разрушаемой непроницаемой оболочкой, после чего перед закачкой цементного раствора в обсадную колонну вводят пробку с разрушаемой диафрагмой и продавливают ее химически разрушаемой вязкоупругой жидкостью в объеме, достаточном для заполнения фильтрационных отверстий, при этом выдвижение телескопических патрубков осуществляют до соприкосновения их торцов химически разрушаемой непроницаемой оболочки.

На фиг.1 изображен общий вид фильтра, спущенного в скважину, когда пробка с разрушаемой диафрагмой своей режущей кромкой срезала крышки втулок, при которой все патрубки фильтра выдвинуты и плотно соприкасались торцами химически разрушаемой непроницаемой оболочки; на фиг.2 - вид на 1 в разрезе; на фиг. 3 - одно из отверстий фильтра, снабженное выдвижным патрубком, размещенным внутри втулки и защищенным крышкой, перед спуском фильтра в скважину, в разрезе; на фиг. 4 - то же, что и на фиг.1, после цементирования обсадной колонны, время ожидания затвердевания цемента закончено, фильтрационные отверстия освобождены от пробок с помощью раствора соляной кислоты, а также непроницаемая оболочка, перекрывающая продуктивный пласт, разрушена, скважина готова к вызову притока, в разрезе; на фиг.5 - пробка с разрушаемой диафрагмой, в разрезе.

Спускаемый на обсадной колонне 1 фильтр (фиг.1) представляет из себя установленные в фильтрационных отверстиях 2 трубы 3 обсадной колонны втулок 4 с упорами 5, выполненными под конус каждая. Втулка 4 с противоположной стороны от упора 5 снабжена срезанными крышками 6 (фиг.2 и 3) резаками пробки 7 с разрушаемой диафрагмой 8 (фиг.5, резаки не изображены). В полости втулки 4 размещены выдвижные патрубки 9, которые со стороны полости фильтра 3 перекрыты кислоторазрушаемыми пробками 10, с головками роликовидной формы с конической поверхностью 11 под конус упоров 5 втулок 4, а также другой конической поверхностью 12, направленной в сторону крышек 6 для взаимодействия с режущей кромкой пробки 7 и утапливания пробок 10 во внутрь втулок 4. В верхней торцевой плоскости диафрагмы 8 пробки 7 выполнены кольцевая проточка 13 для ослабления сечения и для последующего разрушения ее под действием повышенного давления после посадки пробки 7 на посадочное седло цементировочного клапана типа ЦКОД (цементировочный клапан типа ЦКОД не показан).

Способ осуществляют в следующей последовательности. При первичном вскрытии продуктивного пласта 14 бурением в качестве бурового раствора желательно использовать жидкости на углеводородной основе с целью максимального сохранения коллекторских свойств продуктивного пласта. Перед спуском обсадной колонны 1 на колонне бурильных труб в интервал продуктивного пласта спускают экспандируемого химически разрушаемую непроницаемую оболочку 15 (фиг.1). В качестве такой оболочки могут служить гофрированные трубы из алюминия или сплава алюминия с магнием, разрушаемой под действием раствора соляной кислоты. Далее путем нагнетания жидкости в плоскости колонны труб гофрированную трубу раздувают до диаметра скважины до плотного ее прилегания к стенкам скважины в интервале продуктивного пласта. Затем в скважину спускают фильтр в составе обсадной колонны 1 (см. фиг.1), снабдив его центраторами, а низ обсадной колонны цементировочным клапаном типа ЦКОД (центраторы и цементировочный клапан типа ЦКОД на фиг. не изображены). Затем в полость обсадной колонны вводят пробку 7 с разрушаемой диафрагмой 8 (см. фиг.5) и продавливают ее химически разрушаемой вязкоупругой жидкостью 16 в объеме, достаточном для заполнения фильтрационных отверстий фильтра. В качестве такой жидкости может служить полиакриламидомеловой раствор с добавлением утяжелителей, например глины, гипса и т.п. При этом пробка 7, достигнув крышек 6 фильтрационных отверстий 2 своей кольцевой кромкой, срезает их одну за другой по мере продвижения, при этом химически разрушаемые пробки 10 утапливаются во внутрь втулок 4, перемещая патрубки 9 до соприкосновения их торцов с химически разрушаемой непроницаемой оболочкой 15 (см. фиг.1 и 2). При упоре торца патрубков 9 о стенки непроницаемой оболочки и частичного проникновения туда происходит посадка головки пробок 10 своей конической поверхностью - на ответную коническую поверхность упора 5 втулок 4 и ее фиксирование. Освободившаяся полость втулок при этом заполняется вязкоупругой жидкостью - кислоторазрушаемым полиакриламидомеловым раствором 16 (см. фиг.2), что предотвращает попадание туда цементного раствора.

Не прерывая процесс продавки пробки 7, вслед за разделительной жидкостью закачивают цементный раствор с использованием цементировочных агрегатов по обычной технологии. При посадке пробки 7 на стоп-кольцо цементировочного клапана ЦКОД давление внутри полости обсадных труб повышается, что отмечается манометром, установленным на устье скважины, и при его достижении расчетной величины диафрагма 8 пробки 7 разрушается, освобождая проход цементному раствору в заколонное пространство через цементировочный клапан. После закачки цементного раствора расчетного объема давление внутри скважины поддерживают в течение 30-40 мин выше, чем давление в затрубное пространство, после чего давление внутри скважины сбрасывают. В течение этого времени давление в затрубном пространстве снижается до гидростатического, что исключает опасность перемещения патрубков обратно во внутрь втулок 4.

После ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) в полость колонны труб закачивают раствор соляной кислоты 25-27%-ный концентрации, которая вступив в реакцию с полиакриламидомеловым раствором разрушает его, далее разрушает пробку 10, а также непроницаемую оболочку 15 (см. фиг.4), в результате чего происходит сообщение продуктивного пласта с полостью обсадной колонны. Затем с тем же раствором соляной кислоты осуществляют обработку пласта и вызов притока продукции, после чего скважину сдают в эксплуатацию.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем.

Использование предлагаемого способа позволит максимально сохранить коллекторские свойства продуктивного пласта за счет исключения контакта цементного раствора со стенкой продуктивного пласта во всем его интервале, повышаются добывные возможности скважины, поскольку после разрушения непроницаемой оболочки между стенкой скважины и цементным камнем образуется полость, способствующая интенсивному притоку нефти. Сокращаются сроки вызова притока, поскольку пласт не загрязнен и не кольматирован цементным раствором и его фильтратом.

По способу продуктивный пласт перекрывают плотно прилегающей к стенкам скважины химически разрушаемой непроницаемой оболочкой. Затем на обсадной колонне труб спускают фильтр с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта. В обсадную колонну вводят пробку с разрушаемой диафрагмой. Ее продавливают химически разрушаемой вязкоупругой жидкостью. Объем ее принимают достаточным для заполнения фильтрационных отверстий. Цементируют обсадную колонну. Выдвигают телескопические патрубки фильтра. Выдвижение осуществляют до соприкосновения торцов патрубков с химически разрушаемой непроницаемой оболочкой. Способ используют в нефтяных и газовых скважин. Обеспечивает предотвращение контакта цементного раствора с породой продуктивного пласта. 5 ил.

\ \ \1 Способ вторичного вскрытия продуктивного пласта, включающий спуск на обсадной колонне труб фильтра с телескопически выдвигаемыми патрубками в интервал продуктивного пласта, цементирование обсадной колонны и выдвижение телескопических патрубков фильтра, отличающийся тем, что перед спуском обсадной колонны продуктивный пласт перекрывают плотно прилегающей к стенкам скважины химически разрушаемой непроницаемой оболочкой, после чего перед закачкой цементного раствора в обсадную колонну вводят пробку с разрушаемой диафрагмой и продавливают ее химически разрушаемой вязкоупругой жидкостью в объеме, достаточном для заполнения фильтрационных отверстий, при этом выдвижение телескопических патрубков осуществляют до соприкосновения их торцов с химически разрушаемой непроницаемой оболочкой.