СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ Российский патент 2000 года по МПК E21B43/27 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при работах по интенсификации продуктивности скважин.

Известен способ обработки призабойной зоны скважины, включающий спуск на забой скважины перфорированного контейнера с размещенными в нем алюминиевыми трубками, заполненными щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе и имеющими перфорационные отверстия, защищенные от проникновения скважинной жидкости внутрь трубок временной изоляцией, проведение технологической выдержки для разрушения водой временной изоляции и контактирования скважинной жидкости со щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе [1].

Известный способ недостаточно технологичен. При спуске контейнера в скважину скважинная жидкость сразу начинает размывать временную изоляцию отверстий алюминиевых трубок. Во избежание преждевременного взаимодействия щелочного металла и скважинной жидкости приходится неоправданно увеличивать толщину временной изоляции. За счет этого время до начала реакции на забое увеличивается и становится практически неконтролируемым. Кроме того, при любых задержках спускоподъемных операций возникает опасность прохождения реакции в стволе скважины. При длительных задержках возникает необходимость извлечения контейнера из скважины. При этом возникает опасность прохождения реакции на устье скважины, опасность поражения обслуживающего персонала, опасность пожара. Кроме того, реакция щелочных, щелочноземельных металлов или сплавов на его основе и скважинной жидкости иногда отзывается недостаточно эффективной для обработки призабойной зоны скважины значительных размеров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ обработки призабойной зоны скважины, включающий спуск на забой скважины на колонне насосно-компрессорных труб перфорированного контейнера с размещенными в нем сплошными герметизированными алюминиевыми капсулами, заполненными щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе, доставку на забой скважины кислотного раствора и заполнение перфорированного контейнера и затрубного пространства на забое скважины кислотным раствором, проведение технологической выдержки до разрушения сплошных герметизированных алюминиевых капсул кислотным раствором, контактирование кислотной скважинной жидкости со щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе и задавку продуктов реакции в призабойную зону скважины [2].

Известный способ позволяет с высокой эффективностью обрабатывать призабойную зону скважины, процесс контактирования кислотной скважинной жидкости со щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе становится управляемым. Однако при нарушении герметичности герметизированных капсул, например при загрузке в перфорированный контейнер, реакция протекает при погружении перфорированного контейнера в скважинную жидкость близко к устью скважины. Кроме того, при реакции на забое скважины не на всех герметизированных капсулах одновременно разрушается алюминиевая оболочка. Вследствие этого часть герметизированных капсул может не вступить в реакцию после отработки основного количества капсул. Вследствие этого эффективность способа может оказаться сниженной.

В изобретении решается задача повышения технологичности способа и увеличения его эффективности.

Задача решается тем, что в способе обработки призабойной зоны скважины, включающем спуск на забой скважины контейнера с размещенными в нем алюминиевыми капсулами, заполненными щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе, контактирование скважинной жидкости со щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе и задавку продуктов реакции в призабойную зону скважины, согласно изобретению, в качестве контейнера используют герметизированный контейнер с возможностью его открытия на забое скважины, перед размещением в контейнере нарушают герметичность алюминиевых капсул, герметизированный контейнер спускают на забой скважины на кабеле или тросе и открывают контейнер на забое скважины. Возможна доставка на забой скважины кислотного раствора, открывание контейнера на забое скважины в кислотном растворе и контактирование кислотной скважинной жидкости со щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе.

Признаками изобретения являются:
1. спуск на забой скважины контейнера с размещенными в нем алюминиевыми капсулами, заполненными щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе;
2. контактирование скважинной жидкости со щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе;
3. задавка продуктов реакции в призабойную зону скважины;
4. в качестве контейнера использование герметизированного контейнера с возможностью его открытия на забое скважины;
5. перед размещением в контейнере нарушение герметичности алюминиевых капсул;
6. доставка на забой скважины кислотного раствора;
7. спуск герметизированного контейнера на забой скважины на кабеле или тросе;
8. открытие контейнера на забое скважины;
9. заполнение контейнера на забое скважины кислотным раствором;
10. контактирование кислотной скважинной жидкости со щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе.

Признаки 1 - 3 являются общими с прототипом, признаки 4, 5, 7, 8, 10 являются существенными отличительными признаками изобретения, признаки 6, 9 являются частными признаками изобретения.

Сущность изобретения
При работе скважин происходит постепенное снижение их продуктивности из-за кольматации призабойной зоны. В изобретении решается задача увеличения продуктивности за счет очистки и повышения проницаемости призабойной зоны скважины. Задача решается применением способа обработки призабойной зоны скважины, обладающего повышенной эффективностью и технологичностью.

Для осуществления способа обработки призабойной зоны скважины производят спуск на забой скважины на кабеле или тросе герметизированного контейнера с размещенными в нем алюминиевыми капсулами, заполненными щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе. Сплошность герметизированных алюминиевых капсул перед загрузкой в контейнер нарушают, чем обеспечивают непосредственно в момент открытия контейнера на забое скважины контактирование щелочного, щелочноземельного металла или сплава на его основе со скважинной жидкостью, основу которой составляет вода. За счет этого исключается опасность неконтролируемого контактирования скважинной жидкости со щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе и преждевременного прохождения реакции. Нарушения сплошности достигают разрезанием или разрывом тонкой алюминиевой оболочки капсулы. Возможно полное снятие алюминиевой оболочки. Перед размещением контейнера на забой скважины может доставляться кислотный раствор, который заполняет контейнер после его открытия, при этом алюминиевые оболочки могут растворяться в кислотном растворе, за счет чего уменьшается загрязняемость скважины. После прохождения реакции щелочного, щелочноземельного металла или сплава на его основе со скважинной жидкостью задавливают продукты реакции в призабойную зону скважины и проводят технологическую выдержку. Скважину осваивают и запускают в эксплуатацию. В качестве герметизированного контейнера может быть использован корпус кумулятивного перфоратора с заглушками в отверстиях и разрушаемой взрывчатым веществом мембраной, желонка с разрушаемой взрывчатым веществом мембраной, желонка со стеклянной мембраной, разрушаемой на забое при натыкании на предварительно размещенный на забое стержень, и т. п. При использовании взрывчатого вещества для разрушения мембраны герметизированный контейнер спускают на забой на кабеле, по которому пропускают электрический ток подрыва. При использовании механически разрушаемой мембраны герметизированный контейнер спускают на тросе, проволоке или кабеле. В качестве кислотного раствора может использоваться раствор соляной кислоты, глинокислоты и др.

Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Проводят обработку нефтедобывающей скважины глубиной 1200 м. Спускают на забой скважины на кабеле герметизированный контейнер с размещенными в нем 15 алюминиевыми капсулами, заполненными щелочным металлом - натрием. Толщина стенки сплошных герметизированных алюминиевых капсул составляет 0,11 мм. Общий вес натрия составляет 8 кг. Алюминиевые капсулы представляют собой алюминиевые тубы, завальцованные с торцев. Перед загрузкой ножом разрезают поверхность алюминиевых капсул, за счет чего нарушают сплошность герметизированных алюминиевых капсул. В качестве герметизированного контейнера используют корпус кумулятивного перфоратора с заглушками в отверстиях и разрушаемой взрывчатым веществом мембраной в нижней части. По кабелю пропускают электрический ток и подрывают взрывчатое вещество, разрушающее мембрану. Скважинная жидкость с большой скоростью устремляется внутрь контейнера и выбивает заглушки из отверстий перфоратора. Натрий контактирует со скважинной жидкостью. Продукты реакции закачивают в призабойную зону скважины, проводят технологическую выдержу и осваивают скважину.

В результате обработки дебит скважины по нефти увеличился с 3 до 8 т/сут.

Пример 2. Выполняют, как пример 1. Перед размещением контейнера на забое скважины на забой скважины доставляют 2 м³ 12%-ного раствора соляной кислоты. Тем самым обеспечивается контактирование скважинной жидкости со щелочным металлом в кислотной скважинной жидкости. На забое скважины размещают металлический заостренный упор, посредством которого разбивают стеклянную мембрану на герметизированном контейнере, в качестве которого используют желонку. Продукты реакции задавливают в пласт. Проводят технологическую выдержку, в течение которой в скважину опускают насосное оборудование. Скважину запускают в эксплуатацию.

В результате обработки дебит скважины по нефти увеличился с 3 до 8 т/сут.

Применение предложенного способа позволит повысить технологичность и эффективность обработок.

Источники информации
1. Патент РФ N 2073696, опублик. 1997.

2. Патент РФ N 2142051, опублик. 1999 - прототип.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при работах по интенсификации продуктивности скважин. Обеспечивает повышение технологичности способа и увеличение его эффективности. Производят спуск на забой скважины контейнера с размещенными в нем алюминиевыми капсулами, заполненными щелочным или щелочноземельным металлом или сплавом на его основе, контактирование скважинной жидкости с щелочным или щелочноземельным металлом или сплавом на его основе. Задавливают продукты реакции в призабойную зону скважины. В качестве контейнера используют герметизированный контейнер с возможностью его открытия на забое скважины. Перед размещением в контейнере нарушают герметичность алюминиевых капсул. Герметизированный контейнер спускают на забой скважины на кабеле или тросе и открывают контейнер на забое скважины. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ обработки призабойной зоны скважины, включающий спуск на забой скважины контейнера с размещенными в нем алюминиевыми капсулами, заполненными щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе, контактирование скважинной жидкости с щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе и задавку продуктов реакции в призабойную зону скважины, отличающийся тем, что в качестве контейнера используют герметизированный контейнер с возможностью его открытия на забое скважины, перед размещением в контейнере нарушают герметичность алюминиевых капсул, герметизированный контейнер спускают на забой скважины на кабеле или тросе и открывают контейнер на забое скважины. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед спуском герметизированного контейнера выполняют доставку на забой скважины кислотного раствора, открывание контейнера на забое скважины и контактирование кислотной скважинной жидкости с щелочным, щелочноземельным металлом или сплавом на его основе производят в кислотном растворе.