СПОСОБ ОСВОЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН Российский патент 2000 года по МПК E21B43/00 E21B43/25 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при освоении и эксплуатации скважин.

Известен способ освоения и эксплуатации скважин путем тартания, заключающийся в спуске желонки под уровень, подъеме ее над устьем и опускании на дно тартального чана для опорожнения через нижний клапан (см. например, Муравьев И. М., Крылов А.П. Эксплуатация нефтяных месторождений. М., Гостоптехиздат, 1949, стр. 210-215).

Недостатком способа является низкая производительность из-за ограниченной длины желонки, загрязнение устья и потери нефти от разбрызгивания из-за невозможности закрытой эксплуатации.

Известен также способ, реализуемый с помощью устройства для тартания, включающего желонку, через тяговый орган связанную с лебедкой, и запорный орган, отсекающий лубрикатор от скважины после ввода в него желонки и соединяющий его со сборной емкостью перед опорожнением желонки (пат. США N 4368909, F 04 В 17/00).

Недостатком его является низкая производительность из-за ограниченной длины желонки и невозможность работы в напорную систему сбора из-за опорожнения желонки самотеком.

Задача изобретения - повышение производительности в обеспечение возможности работы в закрытую систему сбора, в том числе находящуюся под избыточным давлением, при освоении в эксплуатации скважин.

Для достижения этой задача при освоении в эксплуатации скважин тартанием при герметичном устье соединенный с тяговым органом поршень опускают в цилиндр, зафиксированный относительно устья, цилиндр фиксируют относительно тягового органа и расфиксируют относительно устья, цилиндр с поршнем спускают в скважину под уровень, выдерживают до заполнения цилиндра, после чего поднимают до устья, цилиндр герметично фиксируют относительно устья и расфиксируют относительно тягового органа, поднимают поршень и вытесняют жидкость в систему сбора.

Фиксация цилиндра относительно устья позволяет опустить в него под собственным весом поршень, соединенный с тяговым органом, и создать в цилиндре над поршнем объем для поднимаемой продукции скважины.

Фиксация цилиндра относительно тягового органа и расфиксация относительно устья позволяют спустить в скважину под уровень цилиндр с поршнем в нижнем конце цилиндра и тем самым обеспечить заполнение цилиндра жидкостью.

После подъема до устья цилиндра с поршнем, герметичной фиксации цилиндра относительно устья и расфиксации относительно тягового органа поднимают тяговым органом поршень в цилиндре и таким образом вытесняют из цилиндра жидкость, находящуюся над поршнем, в систему сбора.

На фиг. 1 показан пример осуществления способа - момент опускания поршня в цилиндр, на фиг. 2 - заполнение цилиндра жидкостью, на фиг. 3 - момент вытеснения жидкости из цилиндра.

В цилиндре 1 с упором 2 размещен поршень 3, соединенный с тяговым органом 4. Тяговый орган пропущен в скважину через сальник 6. Цилиндр может герметично фиксироваться относительно устья узлом фиксации 5 и фиксироваться относительно тягового органа узлом фиксации 7.

Освоение и эксплуатация скважин при такой схеме осуществляется следующим образом.

Поршень, размещенный в цилиндре и соединенный с тяговым органом, под собственным весом или весом подвешенных к нему грузов опускают на упор в нижнюю часть цилиндра, зафиксированного в верхней части относительно устья. В качестве цилиндра, например, может быть использована одна или несколько труб, соединенных между собой (в зависимости от характеристики скважины и для достижения необходимой производительности), в качестве тягового органа - канат, лента и т.п. После этого цилиндр в верхней части фиксируют относительно тягового органа (например, механическим зажимом) и расфиксируют относительно устья, затем спускают на тяговом органе цилиндр с поршнем в его нижней части в скважину под уровень, при этом цилиндр над поршнем заполняется жидкостью. Для заполнения цилиндра снизу поршень может быть снабжен клапаном.

Заполненный жидкостью цилиндр с поршнем поднимают тяговым органом до устья, где цилиндр герметично фиксируют, после чего цилиндр расфиксируют относительно тягового органа и тяговым органом поднимают поршень в цилиндре, при этом вытесняют жидкость, находящуюся над поршнем, в систему сбора.

Описанный цикл повторяют необходимое количество раз.

По предлагаемому способу соединенный с тяговым органом поршень опускают в цилиндр, зафиксированный относительно устья, цилиндр фиксируют относительно тягового органа и расфиксируют относительно устья, цилиндр с поршнем спускают в скважину под уровень, после чего поднимают до устья. Это позволяет значительно удлинить цилиндр и увеличить его заполняемый объем, а соответственно, - количество поднимаемой до устья жидкости за одну спускоподъемную операцию, что повышает производительность способа при освоении и эксплуатации скважин.

Например, при освоении и эксплуатации скважин по способу, описанному в книге Муравьев И. М., Крылов А.П. Эксплуатация нефтяных месторождений, М.: Гостоптехиздат, 1949, длина тартальной желонки ограничена высотой мачты, позволяющей поднять желонку над устьем для ее опорожнения.

Кроме того, по предлагаемому способу после подъема цилиндр герметично фиксируют относительно устья и расфиксируют относительно тягового органа, поднимают поршень и вытесняют жидкость в систему сбора, что обеспечивает возможность работы в закрытую систему сбора, в том числе находящуюся под избыточным давлением.

Например, при использовании устройства, выполненного по пат. США N 4368909, длина желонки ограничена длиной лубрикатора, в который она поднимается для опорожнения, кроме того опорожнение осуществляется самотеком под весом столба жидкости в желонке.

На дату подачи заявки выполнены расчеты производительности, разработана схема компоновки и рабочие чертежи оборудования, необходимого для реализации способа.

Способ освоения и эксплуатация скважин относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использован для подъема продукции скважины при их освоении и эксплуатации. Обеспечивает повышение производительности и возможность работы в закрытую систему сбора, в том числе находящуюся под избыточным давлением, при освоении и эксплуатации скважин. Сущность изобретения: по способу осуществляют тартание скважины при герметичном устье. Для подъема жидкости применяют цилиндр. В качестве него используют одну или несколько труб в зависимости от необходимой производительности. Трубы соединяют между собой и фиксируют относительно устья. В цилиндр опускают поршень, соединенный с тяговым органом. Цилиндр фиксируют относительно тягового органа и расфиксируют относительно устья. Цилиндр с поршнем спускают в скважину под уровень жидкости и заполняют ею цилиндр. Затем его поднимают до устья, герметично фиксируют относительно него и расфиксируют относительно тягового органа. Поднимают поршень и вытесняют жидкость в систему сбора. 3 ил.

Способ освоения и эксплуатации скважин, включающий тартание при герметичном устье, отличающийся тем, что для подъема жидкости применяют цилиндр, в качестве которого используют одну или несколько труб в зависимости от необходимой производительности, соединенных между собой и зафиксированных относительно устья, в цилиндр опускают поршень, соединенный с тяговым органом, цилиндр фиксируют относительно тягового органа и расфиксируют относительно устья, цилиндр с поршнем спускают в скважину под уровень жидкости и заполняют ею цилиндр, после чего его поднимают от устья, герметично фиксируют относительно него и расфиксируют относительно тягового органа, поднимают поршень и вытесняют жидкость и систему сбора.