СПОСОБ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА Российский патент 2001 года по МПК E21B43/27 E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам интенсификации добычи нефти из продуктивных пластов, вскрытых скважинами с горизонтальными стволами (ГС).

Известен способ кислотной обработки нефтяного пласта, вскрытого скважиной с вертикальным стволом, заключающийся в закачке в пласт гидрофобной эмульсии и растворов кислот (1).

Недостаток данного способа при применении его в горизонтальной скважине - низкая эффективность из-за растекания или всплытия кислотного раствора в скважинной жидкости, находящейся в полости ГС.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ кислотной обработки нефтяного пласта, вскрытого скважиной с ГС, включающий спуск колонны непрерывной трубы до забоя, закачку по трубе кислоты и продавку ее в пласт (2).

Основной недостаток этого способа - неравномерное распределение кислоты по относительно длинному ГС. Место проникновения кислоты в пласт зависит от расположения нижнего конца колонны труб (так называемого "башмака" колонны). Кислота активно реагирует с породой и обрабатывает лишь участок пласта, расположенный непосредственно у башмака колонны. Увеличение объема закачки кислоты и давления закачки не приводят к повышению эффективности обработки, т. к. кислота и в этих случаях обрабатывает участок пласта, непосредственно примыкающий к месту ее подачи. Остальная часть ГС остается не обработанной. Кроме того, поток кислоты, выходящий из башмака колонны, обрабатывает в основном нижнюю поверхность образующей ГС, из-за этого происходит изменение формы сечения ГС с образованием желоба по нижней части ствола, что осложняет эксплуатацию скважины в дальнейшем.

Задачей изобретения является повышение эффективности кислотной обработки нефтяного пласта, вскрытого скважиной с ГС, за счет равномерной подачи кислоты на всю поверхность горизонтального ствола в обрабатываемом интервале продуктивного пласта.

Указанная задача решается описываемым способом, включающим спуск колонны непрерывной трубы до забоя, закачку по трубе кислоты и продавку ее в пласт.

Новым является то, что закачку кислоты в пласт осуществляют при равномерном перемещении колонны непрерывной трубы по оси ствола в обрабатываемом интервале продуктивного пласта, а потоку кислоты при выходе из трубы придают вращательное движение.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ обладает отличительными признаками, отсутствующими у известного способа кислотной обработки пласта. Эти признаки обеспечивают соответствие нового технического решения критерию "новизна". При сравнении способа не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в области горизонтальных скважин не обнаружены решения, обладающие сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии нового технического решения критерию "существенные отличия".

В заявляемом способе кислотной обработки нефтяного пласта, вскрытого скважиной с горизонтальным стволом, решается задача регулирования процесса закачки кислоты в расчетные интервалы горизонтального ствола. Основная техническая сложность - равномерно закачать кислоту по длинному горизонтальному стволу. Эта проблема обусловлена тем свойством кислоты, что она практически мгновенно при соприкосновении вступает в реакцию с карбонатными породами пласта. Нами предлагается новый и простой гидродинамический подход - закачивать кислоту в ГС при равномерном перемещении колонны трубы по оси ГС, а поток кислоты, выходящий из торца трубы, вращать. Таким образом, обработку пласта ведут в динамическом режиме поступления кислоты с двумя степенями свободы - в вертикальном и горизонтальном осях. Перемещение башмака трубы вдоль ГС (длина ГС может быть до 1000 м и более) с одновременной закачкой кислоты обеспечивается за счет наматывания непрерывной трубы на поверхности на специальный барабан. Путем разматывания трубы с барабана обеспечивается перемещение башмака трубы в обратном направлении по ГС.

Изобретательский уровень подаваемого объекта позволяет достичь нового технического эффекта, а именно - равномерной круговой подачи кислоты на поверхность горизонтального ствола за счет реализации одновременного перемещения колонны непрерывной трубы вдоль оси ГС и вращения потока кислоты при выходе из башмака трубы. Только в этом гидродинамическом режиме обеспечивается равномерная кислотная обработка ГС по длине и боковой поверхности ствола.

На фиг. 1 представлена схема обработки горизонтального ствола по предлагаемому способу.

На фиг. 2 - схема устройства для вращения потока кислоты, выходящей из трубы (сечение по А-А фиг. 1).

Способ осуществляют следующим образом. В скважину с горизонтальным стволом 1 до забоя спускают непрерывную трубу 2, конец которой оборудован разбрызгивающим устройством 3 центробежного типа, а по колонне трубы в интервале ГС установлены центраторы 4. После этого, заполнив трубу кислотой, начинают задавливать ее в пласт, одновременно равномерно перемещая трубу от начала обрабатываемого интервала "а" с таким расчетом, чтобы при подходе башмака трубы к концу обрабатываемого интервала "б" был закачан расчетный объем кислоты. Кислота, проходя через разбрызгивающее устройство 3, приобретает вращательное движение и равномерно разбрызгивается по всей поверхности горизонтального ствола, обеспечивая тем самым его равномерную кислотную обработку по всей длине и боковой поверхности. Благодаря этому резко повышается эффективность обработки нефтяного пласта, что ведет к значительному увеличению его нефтеотдачи.

Обработку пласта можно также вести, передвигая конец трубы 2 от конца обрабатываемого интервала "б" к его началу "а".

Пример конкретного исполнения.

Предлагаемый способ испытан на скважине N 1544 Ромашкинского нефтяного месторождения. Длина ГС - 300 м. Планируемый интервал обработки - 150 м от забоя, т.е. половина ГС.

До забоя спустили колонну непрерывной трубы диаметром 38 мм. Башмак колонны оборудовали разбрызгивающим устройством с тангенциально расположенными насадками (см. фиг. 2). В интервале обработки установили пластинчатые центраторы. При открытой задвижке на межтрубье закачали 1,7 м³ соляной кислоты 15% концентрации. Затем задвижку закрыли, и продолжили закачку кислоты. Одновременно начали равномерно наматывать трубу на барабан со скоростью 2-3 см/с. Давление при начале закачки - 82 атм. При равномерном перемещении колонны трубы закачали 22 м³ кислоты. Планируемый интервал обработали за 2 часа.

Давление закачки в конце процесса упало до 61 атм. После этого колонну непрерывной трубы подняли.

После освоения и пуска скважины в эксплуатацию получены следующие результаты: дебит по нефти возрос с 1,5 т/сут до 21 т/сут, обводненность снизилась в 3 раза, динамический уровень повысился с 1002 м до 210 м. Скважина переведена на фонтанный режим эксплуатации.

Таким образом, промысловые испытания нового способа кислотной обработки пласта в горизонтальной скважине показали его высокую технологическую эффективность. Экономический эффект по одной скважине оценивается (за 6 мес. эксплуатации) более 300 тыс.руб.

Использованная информация
1. Аналог. А.С. N 898047, М. кл. E 21 B 43/22, 1982.

2. Прототип. "Бурение и заканчивание скважин с горизонтальным стволом на трещиноватые карбонаты. " - Нефть, газ и нефтехимия за рубежом (Переводное издание журнала США), 1989, N 10, стр. 11.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, конкретно к способам интенсификации добычи нефти из продуктивных пластов, вскрытых скважинами с горизонтальными стволами. Способ кислотной обработки нефтяного пласта, вскрытого скважиной с горизонтальным стволом, включает спуск колонны непрерывной трубы до забоя, закачку по трубе кислоты и продавку ее в пласт, отличается тем, что закачку кислоты в пласт осуществляют при равномерном перемещении колонны непрерывной трубы по оси ствола в обрабатываемом интервале продуктивного пласта, а потоку кислоты при выходе из трубы придают вращательное движение. Технический результат: равномерная подача кислоты, увеличение продуктивности нефтедобывающих горизонтальных скважин. 2 ил.

Способ кислотной обработки нефтяного пласта, вскрытого скважиной с горизонтальным стволом, включающий спуск колонны непрерывной трубы до забоя, закачку по трубе кислоты и продавку ее в пласт, отличающийся тем, что закачку кислоты в пласт осуществляют при равномерном перемещении колонны непрерывной трубы по оси ствола в обрабатываемом интервале продуктивного пласта, а потоку кислоты при выходе из трубы придают вращательное движение.