Способ работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки Российский патент 2004 года по МПК F04F5/02 

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к скважинным установкам для испытания и освоения скважин.

Известен способ работы насосно-эжекторной скважинной установки, включающий подачу по колонне труб активной жидкой среды в сопло струйного аппарата, откачку струйным аппаратом из пластовой зоны пассивной среды и подачу смеси сред из скважины на поверхность (см. авторское свидетельство СССР 1100436, кл. F 04 F 5/02, 30.06.1984).

Однако данный способ работы установки не имеет возможности оказывать какое-либо воздействие на прискважинную зону продуктивного пласта, что резко сужает возможности использования работающей по данному способу установки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки, заключающийся в том, что спускают в скважину на колонне труб, установленные последовательно снизу вверх, воронку, гидроимпульсное устройство, пакер и струйный насос со ступенчатым проходным каналом, подают жидкую среду в гидроимпульсное устройство и обрабатывают этой средой в гидроимпульсном кавитационном режиме прискважинную зону продуктивного пласта с последующей откачкой с помощью струйного насоса из подпакерной зоны скважины жидкой среды вместе кольматирующими частицами на поверхность (патент RU 2143600, кл. F 04 F 5/54, 27.12.1999).

Данный способ работы установки позволяет производить обработку прискважинной зоны продуктивного пласта с помощью гидроимпульсного устройства. Однако в данном способе работы установки ограничены возможности по проведению исследования скважины, как перед проведением обработки прискважинной зоны, так и после ее обработки, что связано с необходимостью извлечения колонны труб из скважины, чтобы обеспечить возможность исследования скважины ниже уровня расположения в скважине гидроимпульсного устройства.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение функциональных возможностей способа работы установки и повышение эффективности проводимых исследований и обработки прискважинной зоны продуктивного пласта.

Указанная задача решается за счет того, что способ работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки заключается в том, что спускают в скважину на колонне труб, установленные последовательно снизу вверх хвостовик, гидроимпульсное устройство, пакер и струйный насос со ступенчатым проходным каналом, подают жидкую среду в гидроимпульсное устройство и обрабатывают этой средой в гидроимпульсном кавитационном режиме прискважинную зону продуктивного пласта с последующей откачкой с помощью струйного насоса из подпакерной зоны скважины жидкой среды вместе кольматирующими частицами на поверхность, при этом гидроимпульсное устройство выполняют сборным и состоящим из стационарной части, которую устанавливают на колонне труб ниже пакера и в которой выполнен вдоль оси колонны труб ступенчатый проходной канал, и спускаемой части, которая выполнена в виде вставки, перед обработкой прискважинной зоны продуктивного пласта проводят промыслово-геофизические исследования продуктивного пласта в работающей скважине: путем пропуска излучателя и приемника-преобразователя физических полей через проходной ступенчатый канал струйного насоса и ступенчатый проходной канал стационарной части гидроимпульсного устройства, а после обработки прискважинной зоны продуктивного пласта перед откачкой жидкой среды с кольматирующими частицами проводят обработку продуктивного пласта химическими реагентами путем их закачки в скважину по колонне труб через струйный насос и стационарную часть гидроимпульсного устройства, причем в ступенчатых проходных каналах последних предварительно устанавливают блокирующие вставки с центральным продольным проходньм каналом, а после химической обработки продуктивного пласта проводят повторные промыслово-геофизические исследования в работающей скважине и регистрацию кривых восстановления пластового давления с помощью функциональной вставки, установленной в ступенчатом проходном канале стационарной части гидроимпульсного устройства или в ступенчатом проходном канале струйного насоса.

Анализ проводимых в скважине работ по их исследованию и обработке прискважинной зоны продуктивного пласта показал, что все эти работы можно проводить без извлечения колонны труб на поверхность, что позволяет значительно превысить эффективность проводимых исследований. Этого удалось добиться в первую очередь благодаря тому, что и корпус струйного насоса, и пакер, и гидроимпульсное устройство выполнены с центральным проходным каналом, что позволяет производить через колонну труб спуск и установку в зоне продуктивного пласта различного рода оборудования, например перфоратора или источника и приемника-преобразователя физических полей. Более того, выполнение гидроимпульсного устройства составным, состоящим из двух частей - стационарной и спускаемой, позволило использовать стационарную часть для размещения в ней различного рода оборудования, например функциональной вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления. Для этого в стационарной части гидроимпульного устройства центральный проходной канал выполнен в виде ступенчатого проходного канала, что и позволяет устанавливать и фиксировать в стационарной части гидроимпульсного устройства указанное выше оборудование. Существенное значение имеет рациональное использование поперечного сечения колонны труб, чтобы обеспечить, насколько это возможно, минимально возможное гидравлическое сопротивление для протекания откачиваемого из скважины флюида и в то же время дать возможность устанавливать различного рода функциональные вставки как в ступенчатом проходном канале в корпусе струйного насоса, так и в ступенчатом проходном канале стационарной части гидроимпульсного устройства. При этом функциональная вставка, которая предназначена для установки в стационарной части, не должна застревать в корпусе струйного насоса при ее спуске по колонне труб. Этого удалось добиться при условии, что диаметр нижней ступени проходного канала стационарной части гидроимпульсного устройства меньше диаметра нижней ступени проходного канала струйного насоса.

Таким образом, описанный выше способ работы насосно-эжекторной установки обеспечивает возможность проведения комплексных исследований продуктивного пласта и скважины в целом и предоставляет возможность проводить обработку прискважинной зоны продуктивного пласта различными методами, включая гидроимпульсную обработку, ультразвуковую обработку и кислотную обработку прискважинной зоны продуктивного пласта.

На фиг.1 представлен продольный разрез установки с установленным в скважине излучателем и приемником преобразователем физических полей; на фиг.2 представлен продольный разрез установки перед началом гидроимпульсной обработки с собранным гидроимпульсным устройством и блокирующей вставкой в корпусе струйного насоса; на фиг.3 представлен продольный разрез установки с блокирующими вставками, установленными в обеих ступенчатых проходных каналах; на фиг.4 представлен продольный разрез установки с депрессионной вставкой в ступенчатом проходном канале струйного насоса и вставкой для регистрации кривых восстановления пластового давления в ступенчатом проходном канале стационарной части гидроимпульсного устройства.

Установка для реализации способа работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки содержит смонтированные на колонне труб 1 снизу-вверх хвостовик 2 с входной воронкой 3, гидроимпульсное устройство 4, пакер 5 и струйный насос 6, в корпусе 7 которого установлены активное сопло 8 и камера смешения 9 с диффузором, а также выполнены канал подвода активной среды 10, канал подвода откачиваемой из скважины среды 11 и ступенчатый проходной канал 12, причем в последнем предусмотрена возможность установки сменных функциональных вставок: блокирующей 13 со сквозным проходным каналом 14 и депрессионной 15. Активное сопло 8 со стороны входа в него перекрыто блокирующей вставкой 13 при установке последней и открыто для подвода активной среды при установке депрессионной вставки 15, причем этой вставкой, при ее установке, перекрыто поперечное сечение колонны труб 1. Пакер 5 выполнен с центральным каналом 16, гидроимпульсное устройство 4 состоит из двух частей: стационарной 17 и спускаемой 18. В стационарной части 17, установленной на колонне труб 1 ниже пакера 5, выполнен двухступенчатый проходной канал 19 с возможностью пропуска через него закрепленных на каротажном кабеле или проволоке 20 приборов и устройств для исследования и обработки продуктивного пласта, например, перфоратора (не показан) или излучателя и приемника-преобразователя физических полей 21, и установки в нем выполненной в виде вставки спускаемой части 18 гидроимпульсного устройства 4 и сменных функциональных вставок для исследования и обработки продуктивного пласта и пластового флюида, причем последние и спускаемая часть 18 гидроимпульсного устройства 4 выполнены с возможностью их прохода через ступенчатый проходной канал 12 струйного насоса 6 и центральный канал 16 пакера 5, а диаметр D₁ нижней ступени проходного канала 19 стационарной части 17 гидроимпульсного устройства 4 меньше диаметра D₂ нижней ступени проходного канала 12 струйного насоса 6. В стационарной части 17 гидроимпульсного устройства выполнены сопловые отверстия 22 для обработки призабойной зоны продуктивного пласта 23. При установке в скважине излучателя и приемника-преобразователя физических полей 21 на каротажном кабеле или проволоке 20 подвижно располагают герметизирующий узел 24, который устанавливают в ступенчатом проходном канале 12 корпуса 7 струйного насоса 6. Кроме того, в ступенчатом проходном канале 19 гидроимпульсного устройства 4 предусмотрена возможность установки блокирующей вставки 25 с центральным проходным каналом 26 и вставки регистрации кривых восстановления пластового давления 27.

Способ работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки заключается в том, что спускают в скважину на колонне труб 1 установленные последовательно снизу вверх хвостовик 2 с входной воронкой 3, гидроимпульсное устройство 4, пакер 5 и струйный насос 6 со ступенчатым проходным каналом 12. Входную воронку 3 располагают над кровлей продуктивного пласта 23. Производят распакеровку пакера 5. На каротажном кабеле или проволоке 20 спускают в скважину излучатель и приемник-преобразователь физических полей 21 и размещенный подвижно на каротажном кабеле или проволоке 20 герметизирующий узел 24. При этом герметизирующий узел 24 устанавливают в ступенчатом проходном канале 12, а излучатель и приемник-преобразователь физических полей 21 пропускают через ступенчатый проходной канал 12 струйного насоса 6, центральный канал 16 пакера 5 и ступенчатый проходной канал 19 гидроимпульсного устройства 4 и располагают в зоне продуктивного пласта 23. При этом проводят промыслово-геофизические исследования пласта, включающие замеры фоновых величин физических полей и параметры дебита продуктивного пласта 23. Причем параметры дебита замеряют при разных депрессиях на продуктивный пласт 23, которые создают подачей рабочего агента в активное сопло 8 струйного насоса 6. Кроме того, производится замер параметров пластовых флюидов. В ходе замеров производят перемещение излучателя и приемника-преобразователя физических полей 21 вдоль ствола скважины, регистрируя при этом профиль притока и параметры пластовых флюидов из различных пропластков продуктивного пласта 23. По результатам указанного выше промыслово-геофизического исследования определяют интервалы плохо работающих и неработающих пропластков, которые требуют очистки их прискважинной зоны. Извлекают излучатель и приемник преобразователь физических полей 21 вместе с герметизирующим узлом 24 и каротажным кабелем или проволокой 20 из скважины и производят депакеровку пакера 5. Перемещением колонны труб 1 устанавливают стационарную часть 17 гидроимпульсного устройства 4 против пропластка, который необходимо обработать. Устанавливают в ступенчатом проходном канале 19 стационарной части 17 гидроимпульсного устройства 4 спускаемую часть 18, а в ступенчатом проходном канале 12 струйного насоса 6 блокирующую вставку 13. Подают жидкую среду в гидроимпульсное устройство 4. Жидкая среда, истекая из сопел 22 гидроимпульсного устройства 4, оказывает гидроимпульсное кавитационное воздействие на прискважинную зону обрабатываемого пропластка продуктивного пласта 23. Аналогичным образом, перемещая гидроимпульсное устройство 4 вдоль продуктивного пласта 23, производят обработку других пропластков продуктивного пласта 23. После этого извлекают на поверхность блокирующую вставку 13 и спускаемую часть 18 гидроимпульсного устройства 4 и устанавливают в ступенчатом проходном канале 12 струйного насоса бив ступенчатом проходном канале 19 стационарной части 17 гидроимпульсного устройства 4 блокирующие вставки, соответственно 13 и 25, что предохраняет струйный насос 6 и стационарную часть 17 от коррозии. Производят закачку по колонне труб 1 через блокирующие вставки 13 и 25 раствора химических реагентов и продавливают его в продуктивный пласт 23. Затем извлекают на поверхность блокирующие вставки 13 и 25 и производят установку в ступенчатом проходном канале 12 струйного насоса 6 депрессионной вставки 15.

После истечения расчетного времени реакции химических реагентов подачей рабочего агента в активное сопло 8 струйного насоса 6 создают депрессию на продуктивный пласт и откачивают таким образом продукты реакции и продукты гидроимпульсной обработки из продуктивного пласта 23 и из скважины. После этого проводят повторно промыслово-геофизические исследования с контрольным замером дебита скважины при различных величинах депрессии на продуктивный пласт 23. Возможно (при необходимости) проведение повторного исследования профиля притока и регистрация кривых восстановления пластового давления путем установки в ступенчатом проходном канале 19 стационарной части 17 гидроимпульсного устройства 4 вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления 27. Аналогичная вставка может быть установлена в ступенчатом проходном канале 12 струйного насоса 6 вместо депрессионной вставки 15. По результатам повторного исследования возможно проведение дополнительного воздействия на продуктивный пласт 23, например, путем проведения перфорации продуктивного пласта 23 или воздействием на продуктивный пласт 23 ультразвуком.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтегазовой промышленности при проведении работ по освоению и ремонту скважин.

Способ предназначен для испытания и освоения скважин. Способ заключается в том, что спускают в скважину на колонне труб установленные последовательно снизу вверх хвостовик, гидроимпульсное устройство, пакер и струйный насос со ступенчатым проходным каналом, подают жидкую среду в гидроимпульсное устройство и обрабатывают этой средой в гидроимпульсном кавитационном режиме прискважинную зону продуктивного пласта с последующей откачкой с помощью струйного насоса из подпакерной зоны скважины жидкой среды вместе кольматирующими частицами на поверхность, при этом гидроимпульсное устройство выполняют сборным и состоящим из стационарной части, которую устанавливают на колонне труб ниже пакера и в которой выполнен вдоль оси колонны труб ступенчатый проходной канал, и спускаемой части, которая выполнена в виде вставки, перед обработкой прискважинной зоны продуктивного пласта проводят промыслово-геофизические исследования продуктивного пласта в работающей скважине: путем пропуска излучателя и приемника-преобразователя физических полей через проходной ступенчатый канал струйного насоса и ступенчатый проходной канал стационарной части гидроимпульсного устройства, а после обработки прискважинной зоны продуктивного пласта перед откачкой жидкой среды с кольматирующими частицами проводят обработку продуктивного пласта химическими реагентами путем их закачки в скважину по колонне труб через струйный насос и стационарную часть гидроимпульсного устройства, причем в ступенчатых проходных каналах последних предварительно устанавливают блокирующие вставки с центральным продольным проходным каналом, а после химической обработки продуктивного пласта проводят повторные промыслово-геофизические исследования в работающей скважине и регистрацию кривых восстановления пластового давления с помощью функциональной вставки, установленной в ступенчатом проходном канале стационарной части гидроимпульсного устройства или в ступенчатом проходном канале струйного насоса. В результате достигается расширение функциональных возможностей установки и повышение эффективности проводимых исследований и обработки прискважинной зоны продуктивного пласта. 4 ил.

Способ работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки, заключающийся в том, что спускают в скважину на колонне труб, установленные последовательно снизу вверх хвостовик, гидроимпульсное устройство, пакер и струйный насос со ступенчатым проходным каналом, подают жидкую среду в гидроимпульсное устройство и обрабатывают этой средой в гидроимпульсном кавитационном режиме прискважинную зону продуктивного пласта с последующей откачкой с помощью струйного насоса из подпакерной зоны скважины жидкой среды вместе с кольматирующими частицами на поверхность, отличающийся тем, что гидроимпульсное устройство выполняют сборным и состоящим из стационарной части, которую устанавливают на колонне труб ниже пакера и в которой выполнен вдоль оси колонны труб ступенчатый проходной канал, и спускаемой части, которая выполнена в виде вставки, перед обработкой прискважинной зоны продуктивного пласта проводят промыслово-геофизические исследования продуктивного пласта в работающей скважине путем пропуска излучателя и приемника-преобразователя физических полей через проходной ступенчатый канал струйного насоса и ступенчатый проходной канал стационарной части гидроимпульсного устройства, а после обработки прискважинной зоны продуктивного пласта перед откачкой жидкой среды с кольматирующими частицами проводят обработку продуктивного пласта химическими реагентами путем их закачки в скважину по колонне труб через струйный насос и стационарную часть гидроимпульсного устройства, причем в ступенчатых проходных каналах последних предварительно устанавливают блокирующие вставки с центральным продольным проходным каналом, а после химической обработки продуктивного пласта проводят повторные промыслово-геофизические исследования в работающей скважине и регистрацию кривых восстановления пластового давления с помощью функциональной вставки, установленной в ступенчатом проходном канале стационарной части гидроимпульсного устройства или в ступенчатом проходном канале струйного насоса.