СПОСОБ РАБОТЫ СКВАЖИННОЙ СТРУЙНОЙ УСТАНОВКИ ПРИ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКЕ ПЛАСТА Российский патент 2003 года по МПК F04F5/02 

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи нефти из скважин.

Известен способ работы струйной скважинной установки, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб активной жидкой среды в сопло струйного аппарата, увлечение ею пассивной среды и смешение с ней с подачей смеси сред из скважины на поверхность (см. RU 2059891 С1, F 04 F 5/02, 10.05.1996).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременной обработкой добываемой среды и прискважинной зоны пласта, однако в данном способе не предусмотрена закачка кислотных растворов в пласт через скважинную струйную установку по колонне труб, что в ряде случаев сужает область использования данного способа работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной установки при кислотной обработке пласта, включающий установку в скважине на колонне насосно-компрессорных труб струйного насоса, размещенного в корпусе с выполненным в последнем проходным каналом, и закачку в пласт по колонне труб химических реагентов с последующей откачкой из пласта продуктов реакции, при этом в проходном канале устанавливают блокирующую вставку со сквозным перепускным каналом и посредством этой вставки перекрывают каналы подвода в струйный насос рабочей и эжектируемой сред и после этого производят закачку в скважину по колонне насосно-компрессорных труб и через перепускной канал блокирующей вставки химических реагентов, а затем блокирующую вставку заменяют на депрессионную вставку, посредством которой колонну насосно-компрессорных труб выше депрессионной вставки сообщают с каналом подвода активной среды в сопло струйного насоса и колонну насосно-компрессорных труб ниже депрессионной вставки сообщают с каналом подвода откачиваемой среды в струйный насос и после этого проводят подачу по колонне труб в сопло струйного насоса рабочей среды и создают за счет этого в подпакерной зоне регулируемое давление с возможностью проведения дренирования пласта и других регламентных работ (см. патент RU 2176336 С1, кл. F 04 F 5/02, 27.11.2001).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить в скважине ниже уровня установки струйного насоса кислотную обработку пласта, в том числе с созданием перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данный способ работы не позволяет в полной мере использовать возможности скважинной струйной установки, что связано с ограниченным набором операций по повышению охвата пласта обработкой по его толщине.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности работы и производительности при проведении кислотной обработки продуктивного пласта.

Указанная задача решается за счет того, что способ работы скважинной струйной установки при кислотной обработке пласта заключается в том, что монтируют снизу вверх входную воронку с хвостовиком, пакер и струйный насос, в корпусе которого выполнены канал подвода активной среды, канал подвода откачиваемой из скважины среды и ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают над кровлей продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и затем спускают в скважину через проходной канал корпуса струйного насоса на каротажном кабеле или проволоке приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, который размещают выше наконечника для подсоединения приемника-преобразователя физических полей и устанавливают его на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки через герметизирующий узел, в процессе спуска проводят фоновые замеры значений физических полей от устья до забоя скважины, далее путем подачи под напором жидкой среды в активное сопло струйного насоса откачивают из подпакерной зоны находящуюся в ней среду, вызывая таким образом приток среды из продуктивного пласта, при этом в подпакерной зоне создают несколько значений депрессии на продуктивный пласт, регистрируя при каждом из них забойные давления и дебит скважины, далее проводят регистрацию профиля притока при заданной величине депрессии на продуктивный пласт и определение неработающих пропластков в исследуемом интервале продуктивного пласта, потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос, извлекают из скважины приемник-преобразователь физических полей вместе с каротажным кабелем или проволокой и герметизирующим узлом, приводят пакер в транспортное положение, спускают по колонне труб и устанавливают на посадочное место блокирующую вставку со сквозным проходным каналом и производят закачку в колонну труб до уровня входной воронки кислотного раствора, после чего производят распакеровку пакера, извлекают блокирующую вставку, размещают последнюю на каротажном кабеле, подсоединяют к наконечнику каротажного кабеля излучатель ультразвука, далее спускают по колонне труб в скважину на каротажном кабеле излучатель ультразвука, а размещенную на каротажном кабеле блокирующую вставку устанавливают в посадочном месте проходного канала, излучатель ультразвука располагают против одного из неработающих или одного из наименее продуктивных пропластков продуктивного пласта и производят воздействие ультразвуком на прискважинную зону пласта с одновременным продавливанием кислотного раствора в пласт путем создания необходимого давления в колонне труб на устье скважины, причем в процессе закачки в пласт кислотного раствора меняют положение излучателя ультразвука относительно пласта, после закачки заданного объема кислотного раствора в пласт извлекают из скважины на поверхность излучатель ультразвука вместе с блокирующей вставкой и устанавливают в ступенчатом проходном канале на посадочное место депрессионную вставку, после чего подают по колонне труб под напором в сопло струйного насоса жидкую среду и проводят знакопеременное гидродинамическое воздействие на пласт путем периодического снижения и восстановления забойного давления и проведение за счет этого циркуляции кислотного раствора в порах и трещинах прискважинной зоны продуктивного пласта, после прекращения воздействия кислотного раствора на пластовую породу струйным насосом удаляют продукты реакции из пласта и затем извлекают на поверхность депрессионную вставку, затем спускают в скважину на каротажном кабеле или проволоке через проходной канал струйного насоса приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом и последний устанавливают на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса, а приемник-преобразователь физических полей размещают под пакером в хвостовике и с их помощью проводят замер дебита скважины при разных депрессиях на продуктивный пласт, создаваемых путем подачи под напором в сопло струйного насоса жидкой среды, потом при работающем струйном насосе перемещают приемник-преобразователь физических полей вдоль продуктивного пласта и регистрируют профиль притока и параметры поступающего из пласта флюида, после чего извлекают приемник-преобразователь физических полей с каротажным кабелем и герметизирующим узлом на поверхность и устанавливают в проходном канале корпуса функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором, снабженным, например, датчиками давления, температуры, дебита и состава пластового флюида, и путем подачи жидкой среды в сопло струйного насоса создают необходимую депрессию на пласт и после резкого прекращения подачи жидкой среды в сопло струйного насоса проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, а после расчетного времени регистрации кривой восстановления пластового давления извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором на поверхность и проводят мероприятия по освоению скважины.

Анализ работы скважинной струйной установки показал, что надежность и эффективность работы установки можно повысить путем оптимизации последовательности действий при испытании и освоении скважин, в частности при проведении работ с применением кислотной обработки пласта.

Было выявлено, что указанная выше последовательность действий позволяет наиболее эффективно использовать скважинную струйную установку при проведении работ по интенсификации притока нефти из продуктивного пласта за счет его кислотной обработки. Путем исследования пласта как перед проведением, так и после проведения кислотной обработки можно оценить качество обработки и выбрать режим эксплуатации скважины. А знакопеременное гидродинамическое воздействие на пласт во время нахождения в нем кислотного раствора приводит к более полному взаимодействию кислоты с породой пласта. При созданной депрессии струйный насос своевременно удаляет из продуктивного пласта продукты реакции до образования нерастворимых осадков, которые по внутренней полости колонны труб с высокой скоростью выносятся на поверхность, а с помощью пробоотборника и автономного прибора, установленных на одной из функциональных вставок, проводится исследование поступающей из скважины среды. Одновременно предоставляется возможность визуально контролировать величину депрессии, получая информацию с глубинного прибора по каротажному кабелю о величине текущего гидростатического давления. Кроме того, при проведении кислотной обработки можно регулировать режим откачки посредством изменения давления жидкой рабочей среды, подаваемой в сопло струйного насоса. В ходе проведения кислотной обработки пласта обеспечена возможность перемещения приемника-преобразователя физических полей вдоль скважины, причем исследование можно проводить как при работающем струйном насосе, так и при его остановке. Перекрытие блокирующей вставкой каналов, связывающих струйный насос с внутритрубным пространством, позволяет напрямую сообщить внутритрубное пространство колонны труб с подпакерной зоной и продуктивным пластом.

Таким образом, данный способ работы позволяет эффективно проводить мероприятия по интенсификации дебита скважины с помощью кислотной обработки продуктивного пласта, проводя при этом всестороннее их исследование и испытание в различных режимах. Совмещение операций по продавливанию в пласт кислотного раствора с ультразвуковой обработкой пласта и прискважинной зоны пласта позволяет повысить эффективность кислотной обработки пласта за счет повышения проницаемости прискважинной зоны продуктивного пласта. Действие излучателя ультразвука в сочетании с продавливанием кислотного раствора позволяет в 2 раза снизить нижнюю границу проницаемости пласта, разрушить зону кольматации в средне- и высокопроницаемых пластах и, как следствие, в 1,5-2 раза снизить давление нагнетания кислотного раствора и, если это необходимо, других химических реагентов в продуктивный пласт, причем существенно выравнивается профиль приемистости и охват пласта воздействием по его толщине в ходе обработки пласта. Необходимо отметить, что описанная в изобретении последовательность действий позволяет постоянно контролировать ход работ по интенсификации притока добываемой из продуктивного пласта среды. В частности, полученные кривые восстановления пластового давления позволяют получить объективную картину состояния продуктивного пласта в зависимости от проведенных работ по повышению проницаемости продуктивного пласта.

Таким образом, достигнуто выполнение поставленной задачи - повышение надежности работы и производительности при проведении кислотной обработки продуктивного пласта.

На фиг. 1 представлен продольный разрез скважинной струйной установки для реализации описываемого способа работы с установленным в ней герметизирующим узлом, на фиг.2 - продольный разрез установки с блокирующей вставкой и пакером в исходном положении, на фиг.3 - продольный разрез установки с блокирующей вставкой и излучателем ультразвука, на фиг.4 - продольный разрез установки с депрессионной вставкой и на фиг.5 - продольный разрез установки с функциональной вставкой для регистрации кривых восстановления пластового давления.

Скважинная струйная установка содержит смонтированные на колонне труб 1 снизу вверх входную воронку 2 с хвостовиком 3, пакер 4 с выполненным в нем центральным каналом 5 и струйный насос 6, в корпусе 7 которого соосно установлены активное сопло 8 и камера смешения 9, а также выполнены канал подвода активной среды 10, канал 11 подвода откачиваемой из скважины среды и ступенчатый проходной канал 12 с посадочным местом 13 между ступенями, при этом в ступенчатом проходном канале 12 предусмотрена возможность установки герметизирующего узла 14, который подвижно размещен на каротажном кабеле или проволоке 15 выше наконечника 16 для подсоединения приемника-преобразователя физических полей 17, излучателя ультразвука 26 и функциональных вставок: блокирующей 18 со сквозным проходным каналом 19, депрессионной 20 с автономным прибором 21 и вставки 22 для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником 27 и автономным прибором 23, снабженным, например, датчиками давления, температуры, дебита и состава пластового флюида, выход струйного насоса 6 подключен к затрубному пространству скважины (колонны труб 1), сопло 8 струйного насоса 6 через канал подвода активной среды 10 подключено к внутренней полости колонны труб 1 выше герметизирующего узла 14 и канал 11 для подвода откачиваемой из скважины среды подключен к внутренней полости колонны труб 1 ниже герметизирующего узла 14, при этом функциональные вставки 18, 20 и 22 выполнены в верхней части с приспособлением 24 для их установки и извлечения из скважины.

Способ работы скважинной струйной установки при кислотной обработке пласта заключается в том, что монтируют снизу вверх входную воронку 2 с хвостовиком 3, пакер 4 и струйный насос 6, в корпусе 7 которого выполнены канал подвода активной среды 10 и канал 11 подвода откачиваемой из скважины среды, ступенчатый проходной канал 12 с посадочным местом 13 между ступенями. Спускают эту сборку на колонне труб 1 в скважину, при этом входную воронку 2 располагают над кровлей продуктивного пласта 25. Далее проводят распакеровку пакера 4 и затем спускают в скважину через проходной канал 12 корпуса 7 струйного насоса 6 на каротажном кабеле или проволоке 15 приемник-преобразователь физических полей 17 вместе с герметизирующим узлом 14, который размещают выше наконечника 16 для подсоединения приемника-преобразователя физических полей 17 и устанавливают его на посадочное место 13 в проходном канале 12 корпуса 7 струйного насоса 6 с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки 15 через герметизирующий узел 14. В процессе спуска проводят фоновые замеры значений физических полей от устья до забоя скважины. Далее путем подачи под напором жидкой среды в активное сопло 8 струйного насоса 6 и путем откачки из подпакерной зоны, находящейся в ней среды, вызывают приток среды из продуктивного пласта 25, при этом в подпакерной зоне создают несколько значений депрессии на продуктивный пласт 25, регистрируя при каждом из них забойные давления и дебит скважины.

Далее проводят регистрацию профиля притока при заданной величине депрессии на продуктивный пласт 25 и определение неработающих пропластков в исследуемом интервале продуктивного пласта 25, потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос 6, извлекают из скважины приемник-преобразователь физических полей 17 вместе с каротажным кабелем или проволокой 15 и герметизирующим узлом 14, приводят пакер 4 в транспортное положение, спускают по колонне труб 1 и устанавливают на посадочное место 13 блокирующую вставку 18 со сквозным проходным каналом 19 и производят закачку в колонну труб 1 до уровня входной воронки 2 кислотного раствора. После этого производят распакеровку пакера 4, извлекают блокирующую вставку 18, размещают последнюю на каротажном кабеле 15, подсоединяют к наконечнику 16 каротажного кабеля 15 излучатель ультразвука 26.

Далее спускают по колонне труб 1 в скважину на каротажном кабеле 15 излучатель ультразвука 26. а размещенную на каротажном кабеле 15 блокирующую вставку 18 устанавливают в посадочном месте 13 проходного канала 12. Излучатель ультразвука 26 располагают против одного из неработающих или одного из наименее продуктивных пропластков продуктивного пласта 25 и производят воздействие ультразвуком на прискважинную зону пласта с одновременным продавливанием кислотного раствора путем создания необходимого давления в колонне труб 1 на устье скважины. В процессе закачки в пласт 25 кислотного раствора меняют положение излучателя ультразвука 26, перемещая его вдоль пласта 25. После закачки заданного объема кислотного раствора в пласт 25 извлекают из скважины на поверхность излучатель ультразвука 26 вместе с блокирующей вставкой 18 и устанавливают в ступенчатом проходном канале 12 на посадочное место 13 депрессионную вставку 20, после чего подают по колонне труб 1 под напором в сопло 8 струйного насоса 6 жидкую среду и проводят периодически снижение и восстановление забойного давления с проведением за счет этого циркуляции кислотного раствора в порах и трещинах прискважинной зоны продуктивного пласта 25. После прекращения воздействия кислотного раствора на пластовую породу струйным насосом 6 удаляют продукты реакции из пласта 25 и затем извлекают на поверхность депрессионную вставку 20.

Далее спускают в скважину на каротажном кабеле или проволоке 15 через проходной канал 12 струйного насоса 6 приемник-преобразователь физических полей 17 вместе с герметизирующим узлом 14 и последний устанавливают на посадочное место 13 в проходном канале 12 корпуса 7 струйного насоса 6, а приемник-преобразователь физических полей 17 размещают под пакером 4 в хвостовике 3 и с его помощью проводят замер дебита скважины при разных депрессиях на продуктивный пласт 25, создаваемых путем подачи под напором в сопло 8 струйного насоса 6 жидкой среды. Потом при работающем струйном насосе 6 перемещают приемник-преобразователь физических полей 17 вдоль продуктивного пласта 25 и регистрируют профиль притока и параметры поступающего из пласта 25 флюида, после чего извлекают приемник-преобразователь физических полей 17 с каротажным кабелем или проволокой 15 и герметизирующим узлом 14 на поверхность и устанавливают в проходном канале 12 корпуса 7 функциональную вставку 22 для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником 27 и автономным прибором 23, снабженным, например, датчиками давления, температуры, дебита и состава пластового флюида. Путем подачи жидкой среды в сопло 8 струйного насоса 6 создают необходимую депрессию на пласт 25 и после резкого прекращения подачи жидкой среды в сопло 8 струйного насоса 6 проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, а после расчетного времени регистрации кривой восстановления пластового давления извлекают функциональную вставку 22 для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником 27 и автономным прибором 23 на поверхность и проводят мероприятия по освоению скважины.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при освоении нефтяных скважин после бурения или при их ремонте.

Способ предназначен для добычи нефти из скважин при кислотной обработке пласта. Способ заключается в том, что монтируют снизу вверх входную воронку с хвостовиком, пакер и струйный насос, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, далее проводят распакеровку пакера и затем спускают в скважину через проходной канал корпуса струйного насоса на каротажном кабеле или проволоке приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, проводят фоновые замеры значений физических полей от устья до забоя скважины, откачивают из подпакерной зоны находящуюся в ней среду, проводят регистрацию профиля притока при заданной величине депрессии на продуктивный пласт и определение неработающих пропластков в исследуемом интервале продуктивного пласта, потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос, извлекают из скважины приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, приводят пакер в транспортное положение, спускают по колонне труб и устанавливают на посадочное место блокирующую вставку и производят закачку в колонну труб кислотного раствора. Спускают в скважину излучатель ультразвука и производят воздействие ультразвуком на прискважинную зону пласта с одновременным продавливанием кислотного раствора в пласт путем создания необходимого давления в колонне труб на устье скважины. Технический результат - повышение производительности пласта. 5 ил.

Способ работы скважинной струйной установки при кислотной обработке пласта, заключающийся в том, что монтируют снизу вверх входную воронку с хвостовиком, пакер и струйный насос, в корпусе которого выполнены канал подвода активной среды, канал подвода откачиваемой из скважины среды и ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают над кровлей продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и затем спускают в скважину через проходной канал корпуса струйного насоса на каротажном кабеле или проволоке приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, который размещают выше наконечника для подсоединения приемника-преобразователя физических полей и устанавливают его на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки через герметизирующий узел, в процессе спуска проводят фоновые замеры значений физических полей от устья до забоя скважины, далее путем подачи под напором жидкой среды в активное сопло струйного насоса откачивают из подпакерной зоны находящуюся в ней среду, вызывая таким образом приток среды из продуктивного пласта, при этом в подпакерной зоне создают несколько значений депрессии на продуктивный пласт, регистрируя при каждом из них забойные давления и дебит скважины, далее проводят регистрацию профиля притока при заданной величине депрессии на продуктивный пласт и определение неработающих пропластков в исследуемом интервале продуктивного пласта, потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос, извлекают из скважины приемник-преобразователь физических полей вместе с каротажным кабелем или проволокой и герметизирующим узлом, приводят пакер в транспортное положение, спускают по колонне труб и устанавливают на посадочное место блокирующую вставку со сквозным проходным каналом и производят закачку в колонну труб до уровня входной воронки кислотного раствора, после чего производят распакеровку пакера, извлекают блокирующую вставку, размещают последнюю на каротажном кабеле, подсоединяют к наконечнику каротажного кабеля излучатель ультразвука, далее спускают по колонне труб в скважину на каротажном кабеле излучатель ультразвука, а размещенную на каротажном кабеле блокирующую вставку устанавливают в посадочном месте проходного канала, излучатель ультразвука располагают против одного из неработающих или одного из наименее продуктивных пропластков продуктивного пласта и производят воздействие ультразвуком на прискважинную зону пласта с одновременным продавливанием кислотного раствора в пласт путем создания необходимого давления в колонне труб на устье скважины, причем в процессе закачки в пласт кислотного раствора меняют положение излучателя ультразвука относительно пласта, после закачки заданного объема кислотного раствора в пласт извлекают из скважины на поверхность излучатель ультразвука вместе с блокирующей вставкой и устанавливают в ступенчатом проходном канале на посадочное место депрессионную вставку, после чего подают по колонне труб под напором в сопло струйного насоса жидкую среду и проводят периодически снижение и восстановление забойного давления с проведением за счет этого циркуляции кислотного раствора в порах и трещинах прискважинной зоны продуктивного пласта, после прекращения воздействия кислотного раствора на пластовую породу струйным насосом удаляют продукты реакции из пласта и затем извлекают на поверхность депрессионную вставку, затем спускают в скважину на каротажном кабеле или проволоке через проходной канал струйного насоса приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, и последний устанавливают на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса, а приемник-преобразователь физических полей размещают под пакером в хвостовике и с их помощью проводят замер дебита скважины при разных депрессиях на продуктивный пласт, создаваемых путем подачи под напором в сопло струйного насоса жидкой среды, потом при работающем струйном насосе перемещают приемник-преобразователь физических полей вдоль продуктивного пласта и регистрируют профиль притока и параметры поступающего из пласта флюида, после чего извлекают приемник преобразователь физических полей с каротажным кабелем и герметизирующим узлом на поверхность и устанавливают в проходном канале корпуса функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором, снабженным, например датчиками давления, температуры, дебита и состава пластового флюида, путем подачи жидкой среды в сопло струйного насоса создают необходимую депрессию на пласт и после резкого прекращения подачи жидкой среды в сопло струйного насоса проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, а после расчетного времени регистрации кривой восстановления пластового давления извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором на поверхность и проводят мероприятия по освоению скважины.