СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА Российский патент 2003 года по МПК E21B43/26 

Описание патента на изобретение RU2203412C2

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для интенсификации нефтедобычи.

Известен способ интенсификации притока из скважины путем создания импульсов давления при помощи плунжера насоса, осуществляющего нагнетание давления в НКТ и его сброс при выходе плунжера из поршня в крайнем верхнем положении. Импульсы давления распространяются в закрытой полностью заполненной жидкостью скважине, причем нижележащие продуктивные интервалы изолированы цементным мостом. Заполнение скважины производят насосным агрегатом на поверхности, а утечки из скважины компенсируются из емкости, соединенной с полостью скважины [1].

Указанный способ принят нами за прототип.

К недостаткам известного способа относятся
- выход плунжера из поршня приводит к возникновению ударных нагрузок на штангах и плунжере, их колебаниям, что может привести к перекосам и заклинке плунжера, а также попаданию песка и другого абразивного материала в плунжерную пару;
- импульсы высокого давления, распространяясь по всему стволу скважины, могут нарушить герметичность обсадной колонны, а значительный объем кольцевого пространства не позволяет получить значительную амплитуду и крутой фронт импульсов давления;
- для заполнения скважины требуется привлекать дополнительно насосный агрегат, что снижает экономическую эффективность способа.

Задачей предлагаемого способа является увеличение амплитуды гидроударов с крутым фронтом импульсов при одновременном снижении нагрузки на устройство, а также определение необходимого времени воздействия на пласт.

Для успешного решения указанной задачи в известном способе, включающем изоляцию продуктивного интервала, заполнение насосно-компрессорных труб жидкостью и создание гидроударов посредством нагнетания и сброса давления жидкости в насосно-компрессорных трубах, новым является то, что производят откачку жидкости из скважины гидронасосом до заполнения насосно-компрессорных труб, затем изолируют интервал гидроразрыва пакером ниже динамического уровня в скважине, но выше продуктивного интервала, закрывают скважину и нагнетают гидронасосом в насосно-компрессорных трубах избыточное давление, сбрасывая его в подпакерную зону при достижении заданной величины посредством клапана, после чего периодически открывают скважину и замеряют дебит из скважины, причем создание гидроударов прекращают после стабилизации дебита.

В результате применения предложенного способа по сравнению с известным способом увеличиваются амплитуда и крутизна фронта импульсов гидроударов, а также надежность проведения гидроразрывов, причем в процессе гидроразрыва осуществляется контроль за эффективностью технологии.

Нам не известны способы гидроразрыва пласта импульсами давления, обладающие совокупностью вышеперечисленных признаков, что означает соответствие предлагаемого способа требованиям, предъявляемым к изобретениям.

Известно устройство для гидроразрыва пласта, содержащее разрывной клапан, установленный в насосно-компрессорных трубах над пакером [2].

Указанное устройство принято нами за прототип.

Недостатком указанного устройства является низкая эффективность вследствие одноразового действия клапана.

Задачей предлагаемого устройства является увеличение частоты гидроударов, обеспечивающее снижение затрат на гидроразрыв пласта, а также определение количества гидроударов.

Для решения указанной задачи в известном устройстве для гидроразрыва пласта, включающем колонну насосно-компрессорных труб, клапан сброса давления и пакер, новым является то, что оно содержит гидронасос, причем клапан сброса давления установлен на насосно-компрессорных трубах между пакером и гидронасосом, соединяя полость насосно-компрессорных труб с подпакерной зоной.

Указанные признаки позволяют устранить недостатки, присущие известным устройствам для гидроразрыва пласта, за счет создания серии гидроударов с высокой амплитудой импульсов давления.

Нам не известны устройства для гидроразрыва пласта, обладающие совокупностью вышеперечисленных признаков, что означает соответствие предлагаемого устройства требованиям, предъявляемым к изобретениям.

На фиг. 1 приведена схема устройства. На фиг.2 показан график изменения дебита из скважины на устье в процесс работы устройства.

Устройство состоит из штангового гидронасоса 1, установленного в насосно-компрессорных трубах 2 и приводимого в действие станком-качалкой 3 посредством штанг 4. Между штанговым насосом 1 и пакером 5 установлен клапан 6 сброса давления. Полость насосно-компрессорных труб 2 герметизирована сальником 7 и может быть закрыта при помощи задвижки 8.

Работа предложенного устройства и способ гидроразрыва пласта с его помощью заключается в следующем.

После спуска насосно-компрессорных труб 2 вместе с штанговым гидронасосом 1 и пакером 4 производят откачку жидкости из скважины при помощи станка-качалки 3 и колонны штанг 4 при открытой задвижке 8. После заполнения насосно-компрессорных труб 2 изолируют интервал гидроразрыва пласта пакером 4 ниже динамического уровня жидкости в скважине и закрывают задвижку 8. В закрытой полости насосно-компрессорных труб 2 при каждом рабочем ходе плунжера штанговый гидронасос 1 создает в них избыточное давление. При превышении избыточного давления заданной величины, на которую настроен клапан 6 сброса давления, он открывается и сообщает полость насосно-компрессорных труб 2 с подпакерной зоной, давление в которой резко возрастает.

Для проведения гидроразрыва пласта в условиях Западной Сибири требуется превышение давления над гидростатическим порядка 16 МПа. Штанговый гидронасос может создавать избыточное давление до 24 МПа, поэтому, отрегулировав давление на клапан 6 на величину 16 МПа, создаются условия для гидроразрыва пласта.

Импульсы давления, большего чем давление разрыва горной породы, приводят к образованию и распространению трещин, которые расклиниваются обломочным материалом. Происходит увеличение дебита из скважины (фиг.2), который может быть замерен посредством периодического открытия задвижки 8. При прекращении увеличения дебита Q и выполаживании кривой изменения дебита во времени t (т. А) гидроудары прекращают.

Источники информации
1. Патент РФ 2075596, опубл. 20.03.97.

2. Авторское свидетельство СССР 956766, опубл. 07.09.82.

Похожие патенты RU2203412C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛАСТ 2004
  • Лисовский С.Н.
  • Степанов Н.В.
  • Жариков А.Д.
  • Коршунов В.Н.
RU2260683C1
СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ СКВАЖИНЫ С ПРОДУКТИВНЫМ ПЛАСТОМ 2007
  • Коваленко Юрий Иванович
  • Галустянц Владилен Аршакович
RU2351751C2
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОПЛАСТОВЫХ СКВАЖИН 2003
  • Грайфер В.И.
  • Лысенко В.Д.
RU2247237C1
Инструмент для заканчивания скважин 2002
  • Грайфер В.И.
  • Волков В.М.
  • Гольцов В.И.
RU2225501C1
СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА 2003
  • Абдулмазитов Р.Г.
  • Хисамов Р.С.
  • Исмагилов Ф.З.
  • Ханнанов Р.Г.
  • Правдюк А.Н.
RU2244815C1
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОГАЗОХИМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕФТЯНОЙ ПЛАСТ И ОСВОЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН 2007
  • Грайфер Валерий Исаакович
  • Кокорев Валерий Иванович
  • Орлов Геннадий Иванович
  • Максутов Рафхат Ахметович
  • Галустянц Владилен Аршакович
  • Нургалиев Ренат Галеевич
RU2363837C2
ИНСТРУМЕНТ СЕЛЕКТИВНОГО ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИНЫ 2003
  • Грайфер В.И.
  • Волков В.М.
  • Гольцов В.И.
  • Пшеничный М.В.
  • Щапин В.М.
RU2244801C1
СОСТАВ ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН 2000
  • Грайфер В.И.
  • Котельников В.А.
  • Евстифеев С.В.
  • Персиц И.Е.
  • Мартьянова С.К.
RU2184839C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЖАТОГО ГАЗА 2005
  • Орлов Геннадий Иванович
  • Зацепин Владислав Вячеславович
RU2324809C2
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ 2006
  • Лыков Владимир Иванович
  • Хисамов Раис Салихович
  • Ханнанов Рустэм Гусманович
  • Валеев Мудаир Хайевич
  • Марданов Марсель Шагинурович
RU2295633C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 203 412 C2

Реферат патента 2003 года СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для интенсификации нефтедобычи. Обеспечивает увеличение амплитуды и частоты гидроударов и снижение затрат на гидроразрыв пласта. Способ включает изоляцию продуктивного интервала, заполнение насосно-компрессорных труб жидкостью и создание гидроударов посредством нагнетания и сброса давления жидкости в насосно-компрессорных трубах. Согласно изобретению производят откачку жидкости из скважины гидронасосом до заполнения насосно-компрессорных труб. Изолируют интервал гидроразрыва пакером ниже динамического уровня в скважине, но выше продуктивного интервала. Закрывают задвижку и нагнетают гидронасосом в насосно-компрессорных трубах избыточное давление, сбрасывая его в подпакерную зону при достижении заданной величины посредством клапана. После этого периодически открывают скважину и замеряют дебит из скважины, причем создание гидроразрывов прекращают после стабилизации дебита. Устройство содержит колонну насосно-коллекторных труб (НКТ), пакер, клапан сброса давления. Согласно изобретению устройство содержит задвижку для закрытия полости насосно-компрессорных труб, гидронасос для откачки жидкости из скважины, заполнения колонны НКТ и создания в них избыточного давления. Клапан сброса давления настроен на давление открытия, создающее условия гидроразрыва пласта, и установлен на НКТ между пакером и гидронасосом для соединения полости НКТ с подпакерной зоной. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 203 412 C2

1. Способ гидроразрыва пласта, включающий изоляцию продуктивного интервала, заполнение насосно-компрессорных труб жидкостью и создание гидроударов посредством нагнетания и сброса давления жидкости в насосно-компрессорных трубах, отличающийся тем, что производят откачку жидкости из скважины гидронасосом до заполнения насосно-компрессорных труб, затем изолируют интервал гидроразрыва пакером ниже динамического уровня в скважине, но выше продуктивного интервала, закрывают задвижку и нагнетают гидронасосом в насосно-компрессорных трубах избыточное давление, сбрасывая его в подпакерную зону при достижении заданной величины посредством клапана, после чего периодически открывают скважину и замеряют дебит из скважины, причем создание гидроразрывов прекращают после стабилизации дебита. 2. Устройство для гидроразрыва пласта, включающее колонну насосно-компрессорных труб, клапан сброса давления и пакер, отличающееся тем, что оно содержит задвижку для закрытия полости колонны насосно-компрессорных труб, гидронасос для откачки жидкости из скважины, заполнения колонны насосно-компрессорных труб и создания в них избыточного давления, а клапан сброса давления настроен на давление открытия, создающее условия гидроразрыва пласта, и установлен на насосно-компрессорных трубах между пакером и гидронасосом для соединения полости насосно-компрессорных труб с подпакерной зоной.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2203412C2

Устройство для гидроразрыва пласта 1980
  • Яремийчук Роман Семенович
  • Тарасов Борис Гаврилович
  • Абдулзаде Алибайрам Мешади Гусейнович
  • Ясов Виталий Георгиевич
  • Кифор Богдан Михайлович
SU956766A1
RU 97108745 A1, 20.05.1999
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРЫВА ПЛАСТА 1996
  • Бигнов Р.И.
  • Загоруй В.Н.
  • Заварухин К.А.
  • Падерин М.Г.
  • Коротков Л.И.
  • Коломенцев А.Е.
  • Шарафутдинов В.И.
RU2090749C1
RU 2059803 C1, 10.05.1996
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПЛАСТА 1992
  • Перетяка Павел Владимирович
  • Панин Николай Митрофанович
  • Середа Алексей Николаевич
  • Куртов Вениамин Дмитриевич
  • Митюшин Владимир Николаевич
RU2064575C1
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ МНОГОПЛАСТОВЫХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 1998
  • Ярышев Г.М.
  • Муравьев П.М.
  • Ярышев М.Г.
RU2151279C1
Способ гидроразрыва горных пород и устройство для его осуществления 1990
  • Дядькин Юрий Дмитриевич
  • Слюсарев Николай Иванович
  • Кукуй Леонид Анатольевич
SU1781419A1
Способ воздействия на пласт 1980
  • Яремийчук Роман Семенович
  • Абдулзаде Алибайрам М.Гусейнович
SU973805A1
US 5295545 A, 22.03.1994.

RU 2 203 412 C2

Авторы

Степанов Н.В.

Коршунов В.Н.

Захаренко Л.Т.

Лисовский С.Н.

Даты

2003-04-27Публикация

2001-02-12Подача