СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ Российский патент 2000 года по МПК E21B43/25 E21B43/117 E21B43/24 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при обработке призабойной зоны скважины.

Известен способ заканчивания скважины, заключающийся в установке в обсадную колонну скважины кумулятивных зарядов и одновременно с ними пороховых зарядов с последующим их инициированием. Кумулятивные заряды инициируют электродетонатором, пороховые заряды инициируют электрозапалом и воспламенительным зарядом. Сначала срабатывают кумулятивные заряды и выполняют в обсадной колонне перфорационные отверстия, а затем поджигаются пороховые заряды. При сгорании пороховых зарядов образуются газообразные продукты, которые выжимают скважинную жидкость через перфорационные отверстия, вызывая образование сетки трещин в пласте. В результате этого процесса происходит значительный прирост площади поверхности фильтрации перфорационных каналов (1).

Известный способ позволяет освоить скважину с высоким дебитом, однако при этом разрушается цементный камень заколонного пространства, что приводит к перетокам жидкостей, возможному пескопроявлению и быстрому снижению дебита.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ перевода добывающей скважины в нагнетательную, включающем определение проницаемости участков продуктивного интервала, заполнение скважины растворителем асфальтосмолопарафиновых отложений, проведение технологической выдержки, перфорацию скважины и имплозионное воздействие на участках с низкой проницаемостью с образованием до 10 отверстий на погонный метр интервала перфорации с глубиной перфорационных отверстий не менее 500 мм, и на участках с высокой проницаемостью с образованием до 5 отверстий на погонный метр интервала перфорации с глубиной перфорационных отверстий не менее 500 мм, после чего дополнительно проводят термоимплозионное воздействие в интервале перфорации и освоение скважины (2).

Фактически в способе проводят обработку призабойной зоны скважины, приурочивая ее к моменту перевода скважины в нагнетательную.

Недостатком известного способа является невысокая эффективность обработки, разрушение цементного камня заколонного пространства.

В изобретении решается задача повышения эффективности обработки, сохранения целостности цементного камня в заколонном пространстве скважины.

Задача решается тем, что в способе обработки призабойной зоны скважины, включающем выполнение депрессионной глубокопроникающей кумулятивной перфорации, размещение термоисточника на забое скважины, сжигание термоисточника и освоение скважины, согласно изобретению, перед сжиганием термоисточника экранируют пространство над термоисточником и создают давление в скважине, допустимое на эксплуатационную колонну. После сжигания термоисточника на забое скважины дополнительно проводят имплозионное воздействие.

Признаками изобретения являются:
1) выполнение депрессионной глубокопроникающей кумулятивной перфорации;
2) размещение термоисточника на забое скважины;
3) сжигание термоисточника;
4) освоение скважины;
5) перед сжиганием термоисточника экранирование пространства над термоисточником;
6) создание давления в скважине, допустимое на эксплуатационную колонну;
7) после сжигания термоисточника на забое скважины проведение имплозионного воздействия.

Признаки 1 - 4 являются общими с прототипом, признаки 5,6 являются существенными отличительными признаками изобретения, признак 7 является частным признаком изобретения.

Сущность изобретения
При перфорации скважины, при термическом и имплозионном воздействии возникают большие ударные воздействия на обсадную колонну и цементный камень заколонного пространства. В предложенном способе решается задача сохранения от разрушения обсадной колонны и цементного камня заколонного пространства при увеличении продуктивности скважины. Задача решается следующим образом.

При обработке призабойной зоны скважины выполняют депрессионную глубокопроникающую кумулятивную перфорацию. Для проведения работ по перфорации используют перфоратор кумулятивного типа, снабженный кумулятивными зарядами ЗПК - 95. Масса одного кумулятивного заряда составляет 16 г. Наружный диаметр корпуса перфоратора - 95 мм. Кумулятивный заряд обеспечивает глубину перфорационного отверстия не менее 500 мм. После этого размещают термоисточник на забое скважины и сжигают его. В качестве термоисточника используют медленно горящий пороховой заряд. Перед сжиганием термоисточника экранируют пространство над термоисточнимом. Экранирование выполняют постановкой снаружи камеры, в которой размещен термоисточник, в верхней части камеры экрана, перекрывающего практически полностью все сечение скважины. Для этого к камере предварительно приваривают металлический диск с диаметром, несколько меньшим внутреннего диаметра скважины, например, на 8 - 10 мм. Перед сжиганием термоисточника создают давление в скважине, допустимое на эксплуатационную колонну. Реально на устье создают давление 17-19 МПа. Сжигают термоисточник. При сжигании выделяется большое количество тепла и образуется большое количество газов, создающих дополнительное давление на перфорационные отверстия и через них на призабойную зону скважины. Совместное воздействие давления, создаваемого на устье скважины, давления от выделяющихся газов и тепла позволяет очистить перфорационные каналы и призабойную зону скважины. Экранирование способствует направлению энергии преимущественно в призабойную зону скважины.

Освоение скважины приводит к удалению из призабойной зоны кольматирующих элементов. Дополнительное имплозионное воздействие способствует удалению из призабойной зоны колыматирующих элементов.

Разделение по времени операций по воздействию на призабойную зону скважины и применение экранирования способствует сохранению от разрушения обсадной колонны и цементного камня заколонного пространства.

Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Проводят обработку призабойной зоны добывающей скважины. Глубина скважины 1674 м. Мощность пласта 4 м. Проницаемость продуктивного интервала составляют 200 мД. Промывают скважину и одновременно ее заполняют жидкостью тушения - минерализованной водой. Спускают в продуктивный интервал перфоратор кумулятивного типа. Перфоратор снабжен кумулятивными зарядами ЗПК-95. Масса одного кумулятивного заряда составляет 16 г. Ненужный диаметр корпуса перфоратора - 95 мм. Кумулятивный заряд обеспечивает глубину перфорационного отверстия не менее 500 мм. Вызывают срабатывание кумулятивных зарядов. Проводят перфорацию с образованием 30 отверстий в интервале перфорации. Для проведения работ по термоимплозионному воздействию собирают компоновку подземного оборудования, состоящую из камеры для газогенерирующего состава и имплозионной камеры. В верхней части камеры для газогенерирующего состава снаружи предварительно приваривают кольцо толщиной 10 мм и диаметром, меньшим внутреннего диаметра обсадной колонны на 10 мм. Газогенерирующий состав включает, мас. %: гранулированную аммиачную селитру марки Б - 72, бихромат калия - 5, эпоксидную смолу марки ЭД-20 с отвердителем полиэтиленполиамином в соотношении 10:1 -23. Имплозионная камера представляет собой бурильную трубу диаметром 73 мм, длиной 8 мм и внутренним объемом 0,02 м³. Компоновку подземного оборудования размещают на забое скважины. На устье скважины создают давление жидкости тушения 18 МПа, допустимое на обсадную колонну данной скважины. Вызывают горение газогенерирующесо оостава и последующее открытие имплозионной камеры. Проводят промывку скважины жидкостью тушения. Запускают скважину в эксплуатацию.

В результате работ добиваются сохранения от разрушения обсадной колонны и цементного камня заколонного пространства и увеличения дебита скважины.

Пример 2. Выполняют как примере 1, но без имплозионного воздействия.

Применение предложенного способа позволит сохранить от разрушения фонд скважин и увеличить продуктивность скважин.

Источники информации
1. Бойдаченко В.Н. и др. Геофизические и прострелочно-взрывные работы в геологоразведочных скважинах, М., Недра, 1976, С. 231-233.

2. Патент РФ N 2142047, кл. Е 21 В 43/20, опублик. 1999 г.- прототип.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при обработке призабойной зоны скважины. Обеспечивает повышение эффективности обработки, сохранения целостности цементного камня в заколонном пространстве скважины. Сущность изобретения: по способу выполняют депрессионную глубокопроникающую перфорацию. На забое скважины размещают термоисточник. Перед сжиганием термоисточника создают давление в скважине, допустимое на эксплуатационную колонну, для совместного воздействия этого давления и давления от выделяющихся газов и тепла при сжигании термоисточника на призабойную зону скважины. Пространство над термоисточником экранируют для направления энергии преимущественно в призабойную зону скважины. Затем термоисточник сжигают, а скважину осваивают. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ обработки призабойной зоны скважины, включающий выполнение депрессионной глубокопроникающей кумулятивной перфорации, размещение термоисточника на забое скважины, сжигание термоисточника и освоение скважины, отличающийся тем, что перед сжиганием термоисточника создают давление в скважине, допустимое на эксплуатационную колонну, для совместного воздействия этого давления и давления от выделяющихся газов и тепла при сжигании термоисточника на призабойную зону скважины пространство над термоисточником экранируют для направления энергии преимущественно в призабойную зону скважины. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после сжигания термоисточника на забое скважины дополнительно проводят имплозионное воздействие.