СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ Российский патент 2003 года по МПК E21B47/00 E21B43/00 

Изобретение относится к разработке месторождений углеводородов и может быть использовано для добычи нефти и газа.

Известен способ эксплуатации скважин, в частности нефтяных и газовых, включающий оборудование устья и забоя, перфорацию и освоение, спуск скважинного прибора в эксплуатационную колонну и проведение гидродинамических и геофизических исследований (см. Жуков А.И., Чернов Б.С. и Базлов М.Н. Эксплуатация нефтяных месторождений. Гостоптехиздат, 1961).

Недостатком указанного способа является дискретность получения гидродинамической и геофизической информации в процессе эксплуатации скважины. Как правило, проводят исследования, прерывая добычу нефти или газа и используя кабельный канал связи или автономную запись параметров с последующей расшифровкой после извлечения прибора из скважины. Электрический экран в виде колонны обсадных труб не позволяет исследовать околоскважинное пространство методами электрического или электромагнитного каротажа. Сложность получения гидродинамической и геофизической информации в реальном масштабе времени во время добычи углеводородов, особенно из многопластовой залежи, не позволяет эффективно управлять эксплуатацией скважины.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей скважины для более эффективной разработки месторождений углеводородов за счет придания скважине новых качеств, конструктивные элементы которой, помимо основного назначения - транспортировки углеводородов на дневную поверхностью или нагнетания рабочего агента для поддержания пластового давления, выполняют функции измерительных приборов и передающих устройств.

Задачами создания изобретения являются:
- расширение функциональных возможностей скважины для более эффективной разработки многопластовых месторождений углеводородов за счет придания скважине новых качеств,
- использование ее конструктивных элементов для измерения и передачи информации на поверхность,
- получение достоверной информации о состоянии залежи углеводородов в реальном масштабе времени.

Поставленная цель достигается тем, что способ эксплуатации скважины, включающий оборудование устья и забоя, перфорацию и освоение, спуск скважинного прибора в эксплуатационную колонну, гидродинамические и геофизические исследования, выполняют со скважинным прибором для измерений и передачи гидродинамических и геофизических параметров, зафиксированным в электрическом разделителе и осуществляющим гидродинамические и геофизические исследования с передачей информации на поверхность посредством эксплуатационной колонны с электрическим разделителем, выполняющими функции скважинного диполя, причем верхняя и нижняя секции эксплуатационной колонны до и после электрического разделителя являются измерительными электродами при электрическом каротаже околоскважинного пространства, и электрический разделитель является токовым электродом, а при установке нескольких электрических разделителей в расчетных местах эксплуатационной колонны изменяют характеристики зондирующих околоскважинное пространство электрических полей, длину измерительных электродов шунтированием электрического разделителя.

Патентные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, промышленной применимостью и изобретательским уровнем. Изобретательский уровень обусловлен новыми свойствами скважины и совмещением нескольких функций, в том числе не свойственных скважинному оборудованию.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где на фиг.1 показан процесс эксплуатации скважины, а на фиг.2 - процесс шунтирования для изменения длины измерительных электродов.

Способ реализуется следующим образом. По окончании бурения ствола скважины 1, вскрытия продуктивного пласта 2, спуска и цементирования эксплуатационной колонны 3 с электрическими разделителями 4, 5 и 6, установленными между обсадными трубами 7, 8 и 9 в месте планируемых исследований глубинных параметров и электрического каротажа околоскважинного пространства, оборудования устья 10 и забоя 11, перфорации эксплуатационной колонны 3 и освоения скважины, в процессе эксплуатации в эксплуатационную колонну 3 спускают скважинный прибор 12 с устройствами для измерения и передачи глубинных параметров и фиксации (не показанной на фиг.1 и 2) в электрических разделителях 4, 5 и 6. Электрический каротаж проводится в диапазоне рабочих частот блока питания 13 как первичного источника зондирующего сигнала. Через токовые электроды А и В пропускают ток, создающий электрическое поле в горной породе. При помощи измерительных электродов М и N измеряют разность потенциалов между двумя точками данного электрического поля. Ток и напряжение, подводимые к электрическому разделителю 4, измеряются датчиками 15 и 16 и обрабатываются в блоке 17 и посредством передающей части 18, управляемой модулятором 19, сигналы электрического каротажа по каналу связи 14 передаются на приемное устройство 20, где они обрабатываются и выдаются на экран монитора и печатающее устройство. Помимо проведения электрического каротажа и передачи данных с использованием элементов эксплуатационной колонны осуществляется передача на поверхность гидродинамической и другой информации, измеряемой глубинными датчиками, расположенными в скважинном приборе 12. Характеристики электрических полей, зондирующих околоскважинное пространство, изменяются из-за длины измерительного электрода 9 за счет шунтов 21 и 22 на электрических разделителях 5 и 6 (фиг.2). При установке шунта 21 на разделитель 5 электрод 9 удлиняется на секцию обсадных труб 8, второго шунта 22 на разделитель 6 длина электрода 9 - на длину секций обсадных труб 8 и 7.

Применение предложенного способа позволяет получить гидродинамическую и геофизическую информацию в процессе эксплуатации скважины в реальном масштабе времени с использованием конструктивных элементов скважины в качестве измерительных приборов и передающих устройств. Наиболее эффективно способ можно использовать для добычи нефти и газа из трудноизвлекаемых и труднодоступных залежей.

Изобретение относится к эксплуатации скважин и может быть использовано для получения информации о состоянии залежи углеводородов в процессе эксплуатации. Способ включает оборудование устья и забоя, перфорацию и освоение скважины, спуск скважинного прибора в эксплуатационную колонну, гидродинамические и геофизические исследования. Скважинный прибор для измерений и передачи гидродинамических и геофизических параметров фиксируют в электрическом разделителе. Осуществляют гидродинамические и геофизические исследования с передачей информации на поверхность посредством эксплуатационной колонны с электрическим разделителем, выполняющими функции скважинного диполя. При этом верхняя и нижняя секции эксплуатационной колонны до и после электрического разделителя являются измерительными электродами при электрическом каротаже околоскважинного пространства. Токовым электродом является электрический разделитель. При установке нескольких электрических разделителей могут изменять характеристики зондирующих околоскважинное пространство электрических полей посредством изменения длины измерительных электродов шунтированием электрического разделителя. Изобретение позволит расширить функциональные возможности эксплуатационных скважин и за счет этого получать во время добычи углеводородов достоверную информацию о состоянии залежи в реальном масштабе времени. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ эксплуатации скважины, включающий оборудование устья и забоя, перфорацию и освоение, спуск скважинного прибора в эксплуатационную колонну, гидродинамические и геофизические исследования, отличающийся тем, что скважинный прибор для измерений и передачи гидродинамических и геофизических параметров фиксируют в электрическом разделителе и осуществляют гидродинамические и геофизические исследования с передачей информации на поверхность посредством эксплуатационной колонны с электрическим разделителем, выполняющими функции скважинного диполя, причем верхняя и нижняя секции эксплуатационной колонны до и после электрического разделителя являются измерительными электродами при электрическом каротаже околоскважинного пространства, а электрический разделитель является токовым электродом. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при установке нескольких электрических разделителей в расчетных местах эксплуатационной колонны изменяют характеристики зондирующих околоскважинное пространство электрических полей, изменяя длину измерительных электродов шунтированием электрического разделителя.