СПОСОБ СВАБИРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ Российский патент 1999 года по МПК E21B37/00 E21B43/00 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при освоении, пробной эксплуатации или при очистке призабойной зоны нефтяных и водяных скважин.

Известны варианты способа свабирования скважины (а.с. СССР N 1268716, МКИ E 21 B 43/00), где сваб спускают в скважину на тяговом элементе, герметизированном на устье. При этом в полости труб над свабом образуется разрежение, по изменению величины которого (вариант 1) или по изменению расхода газа или воздуха, всасываемого в зону разрежения через дросселирующий канал (вариант 2), и известной длине тягового элемента судят об уровне жидкости.

Недостатком способа является то, что для обеспечения спуска сваба при герметизированном устье, особенно в начальный момент спуска, необходим груз большего веса, что увеличивает материалоемкость способа, так как для обеспечения герметичности уплотнительный элемент устьевого сальника должен быть плотно, с усилием поджат к тяговому элементу. Силы трения, возникающие при поджатии в месте их контакта, значительны и препятствуют движению тягового элемента. При этом увеличивается время спуска сваба, что снижает производительность способа, а интенсивный износ уплотнительного элемента требует частой его замены.

Кроме того, при ходе сваба вниз в полости труб над свабом образуется разрежение, увеличивающее вероятность попадания воздуха в скважину и возможность образования взрывоопасной смеси со скважинным газом, легкими фракциями нефти, которые могут присутствовать в скважине или попасть в нее с пластовой жидкостью в процессе свабирования. А широко используемые при свабировании в качестве тягового элемента стальные канаты и каротажные кабели вследствие сложной формы их поверхности практически невозможно в достаточной степени герметизировать уплотнительным элементом устьевого сальника, обеспечивая при этом спуск сваба, особенно в начальный момент спуска, и это снижает безопасность способа.

Цель изобретения - уменьшение материалоемкости, увеличение производительности и повышение безопасности способа.

Указанная цель достигается тем, что при свабировании скважины, включающем периодический спуск в скважину сваба на тяговом элементе, герметизированном на устье, погружение его под уровень жидкости, подъем сваба со столбом жидкости над ним с отводом жидкости в систему сбора и непрерывный контроль глубины погружения сваба в жидкость, осуществляемый по разнице длины тягового элемента, спущенного в скважину, и уровня жидкости в ней, с началом спуска сваба в скважину в полости труб над свабом создают избыточное давление нейтрального газа, величину которого поддерживают до начала подъема сваба, а об уровне жидкости в скважине судят по колебанию и ослаблению натяжения тягового элемента в момент входа сваба в жидкость.

Свабирование скважины осуществляется следующим образом.

Сваб с грузом при отсеченной системе сбора помещают в колонну труб на тяговом элементе. Уплотнительный элемент устьевого сальника поджат к поверхности тягового элемента без усилия, лишь до ее касания. С началом спуска сваба в скважину в полости колонны труб, расположенной над свабом, создается избыточное давление нейтрального газа, исключающее вероятность попадания воздуха в скважину через возможные неплотности и способствующее страгиванию сваба и его движению при спуске, поскольку действием избыточного давления газа на сваб создается дополнительное усилие, направленное вниз. Это позволяет осуществлять спуск сваба с высокой скоростью. Вход сваба в жидкость снижает скорость его движения, а на устье момент входа сваба в жидкость определяется по колебанию тягового элемента и ослаблению его натяжения, что позволяет судить об уровне жидкости в скважине и опустить сваб под уровень жидкости на оптимальную глубину. Затем производят подъем сваба. С началом подъема поддержание избыточного давления газа в колонне труб над свабом прекращается. Подача жидкости осуществляется в открывшуюся систему сбора жидкости, при этом поджатие уплотнительного элемента устьевого сальника к поверхности тягового элемента производят с усилием, достаточным для предотвращения жидкости в зоне их контакта.

На чертеже представлена компоновка оборудования для свабирования скважины.

Оборудование включает колонну труб 1, в которой размещены сваб 2 и груз 3, связанные тяговым элементом 4 с лебедкой 5, имеющей указатель глубины спуска сваба (не показан), устьевое оборудование 6, содержащее сальник, лубрикатор, превентор и прочие элементы, необходимые для безопасного ведения работ, систему сбора жидкости 7 с соответствующей обвязкой устьевого оборудования и систему подачи газа 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Сваб 2 с грузом 3, закрепленные на тяговом элементе 4, помещают в колонну труб 1 при отсеченной системе сбора жидкости 7 и с помощью лебедки 5 начинают их спуск. С началом спуска сваба в скважину в полости труб над свабом системой подачи газа 8 создается избыточное давление нейтрального газа. Это позволяет производить поджатие уплотнительного элемента сальника к поверхности тягового элемента без усилия, что максимально снизит силы сопротивления в сальнике, препятствующие движению тягового элемента и спуску сваба, и исключить вероятность попадания воздуха в скважину через возможные неплотности в том же сальнике при использовании в качестве тягового элемента, например, стального каната, имеющего сложную, трудноуплотняемую форму поверхности. Кроме того, действием избыточного давления газа на сваб создается дополнительное усилие, направленное вниз и способствующее спуску сваба. Глубина спуска сваба в скважину контролируется по соответствующему указателю, имеющемуся на лебедке.

Спуск сваба до уровня жидкости ведут со скоростью, превышающей возможную скорость движения сваба в жидкости, зависящую от действия силы гидродинамического трения и ограниченную этими силами. Поэтому при входе сваба в жидкость его скорость уменьшится, что на устье отразится колебанием и прослаблением тягового элемента, позволит с помощью указателя глубину определить уровень жидкости в скважине и опустить сваб под уровень жидкости на требуемую глубину.

С началом подъема сваба система подачи газа отключается, поднимаемая жидкость поступает в систему сбора жидкости. При этом уплотнительный элемент сальника поджимают к поверхности тягового элемента с усилием, предотвращающим утечки жидкости через сальник.

По окончании подъема сваба система сбора жидкости отсекается, производится спуск сваба в скважину. При этом все описанные выше операции повторяют в той же последовательности. В завершении работ сваб с грузом извлекаются из колонны труб, устьевое оборудование демонтируется.

Эффективность внедрения способа свабирования скважины заключается в следующем.

- Обеспечение хода сваба вниз осуществляется грузом меньшего веса, что уменьшает материалоемкость способа.

- Повышается скорость спуска сваба, что увеличивает производительность свабирования.

- Избыточное давление нейтрального газа, создаваемое в полости труб над свабом при его спуске, исключает вероятность попадания воздуха в скважину через возможные неплотности в устьевом оборудовании, предотвращает возможность образования взрывоопасных смесей в скважине, что повышает безопасность способа.

Применяется в нефтегазодобывающей промышленности. Сваб опускают в скважину на тяговом элементе. Уплотнительный элемент устьевого сальника при спуске сваба поджат к поверхности тягового элемента без усилия. С началом спуска сваба в полости колонны труб над свабом создают избыточное давление нейтрального газа. Величину этого давления поддерживают до начала подъема сваба. Спуск сваба ведут на скорости, превышающей возможную скорость движения сваба в жидкости. При входе сваба в жидкость скорость его движения снижается. На устье момент входа сваба в жидкость определяют по колебанию тягового элемента и прослаблению его натяжения. После заглубления сваба под уровень жидкости на оптимальную величину начинают его подъем. При этом прекращают поддержание избыточного давления нейтрального газа. Поднимаемую жидкость отводят в систему сбора. Уплотнительный элемент сальника поджимают к поверхности тягового элемента с усилием, предотвращающим выход жидкости через сальник. Уменьшается материалоемкость, увеличивается производительность и повышается безопасность. 1 ил.

Способ свабирования скважины, включающий периодический спуск в скважину сваба на тяговом элементе, герметизированном на устье, погружение его под уровень жидкости, подъем сваба со столбом жидкости над ним с отводом жидкости в систему сбора и непрерывный контроль глубины погружения сваба в жидкость, осуществляемый по разнице длины тягового элемента, спущенного в скважину, и уровня жидкости в ней, отличающийся тем, что с началом спуска сваба в скважину в полости труб над свабом создают избыточное давление нейтрального газа, величину которого поддерживают до начала подъема сваба, а об уровне жидкости в скважине судят по колебанию и ослаблению натяжения тягового элемента в момент входа сваба в жидкость.