СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА Российский патент 2004 года по МПК E21B43/25 

Предполагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации прискважинной зоны пласта асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления (Аглиуллин М.Н., Курпанов А.С., Рахматуллин Р.Х., Абдуллин М.М. Патент №2123591, Кл. Е 21 В 43/25), при котором производят одновременное физическое и импульсное депрессионно-репрессионное воздействие до стабилизации текущих значений гидропроводности.

Однако для осуществления способа требуется использование колонны насосно-компрессорных труб, спуск оборудования и кабеля с применением лебедки и т.д.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта (Орлов Г.А., Хусаинов В.М., Мусабиров М.Х., Пестриков В.И. Патент №2169821, Кл. Е 21 В 43/25), при использовании которого спускают в скважину имплозионное устройство, закачивают обрабатывающий состав, продавливают его в пласт, проводят очистку созданием многократного имплозионного воздействия.

Однако для осуществления способа требуется применение колонны насосно-компрессорных труб, пакера, имплозионного устройства, обрабатывающего состава и т.д.

Известен способ очистки скважины от отложений в процессе ее эксплуатации (Велиев Ф.Г., Курбанов Р.А-И., Алиев Э.Н., Патент №1700207, Кл. Е 21 В 37/00), в котором периодически создают на устье скважины волны отрицательного давления, для чего перекрывают задвижки на выкидной линии и выдерживают ее в перекрытом состоянии, затем открывают.

Однако максимальное изменение давления от гидравлического удара при открытии выкидной линии составляет 1,5 МПа в течение долей секунды, что недостаточно, для формирования мощной волны, кроме того, необходимо использование колонны насосно-компрессорных труб и насоса с обеспечением его питания.

Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (Носов П.И., Сеночкин П.Д., Нурисламов Н.Б. и др. Патент №2159326, Кл. Е 21 В 43/25), взятый за прототип, в котором формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины производится путем предварительной закачки флюида в скважину, создании периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины, и стравливании давления при перемещении жидкости по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины.

Однако амплитуда затухающей стоячей волны зависит от давления жидкости в полости скважины.

Задачей изобретения является формирование затухающей стоячей волны с амплитудой, независимой от давления жидкости в полости скважины, отказ от применения сложного оборудования и повышение безопасности.

Задача решается тем, что, применяя способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины, путем создания периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины и создающей репрессионно-депрессионные импульсы, и стравливании давления при перемещении жидкости по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности, скважину оборудуют задвижкой, выше нее монтируют цилиндр высокого давления с боковым отводом для заливки жидкости и слива загрязнений, и с поршнем, и выше него соосно - цилиндр низкого давления с патрубками для подвода сжатого газа и с поршнем, соединенным с поршнем цилиндра высокого давления, образующими гидравлический мультипликатор, периодические импульсы давления в прискважинной зоне для формирования затухающей стоячей волны формируют ударом по поверхности скважинной жидкости разрядом сжатого газа через гидравлический мультипликатор подачей сжатого газа в цилиндр низкого давления через патрубок, находящийся над поршнем, под давлением, меньшим на величину отношения квадратов диаметров цилиндров, стравливание давления в скважине формируют созданием разрежения через гидравлический мультипликатор подачей сжатого газа в цилиндр низкого давления через патрубок, находящийся под поршнем, под давлением, меньшим на величину отношения квадратов диаметров цилиндров.

Такой способ позволяет восстанавливать гидравлическую связь между полостью скважины и пластом без остановки скважины на капремонт, применения оборудования для спуска и подъема скважинных труб, а также электроэнергии.

Пример устройства для реализации предлагаемого способа, поясняется чертежом, на котором: 1 - скважина; 2 - задвижка; 3 - цилиндр высокого давления; 4 - поршень цилиндра высокого давления; 5 - цилиндр низкого давления; 6 - поршень цилиндра низкого давления; 7 - боковой отвод; 8 - надпоршневый патрубок подвода сжатого газа; 9 - подпоршневый патрубок подвода сжатого газа.

На скважину 1 устанавливают задвижку 2 для обеспечения безопасности проведения работ. Выше задвижки 2 монтируют цилиндр высокого давления 3 с поршнем 4, выше соосно устанавливают цилиндр низкого давления 5 с поршнем 6. Поршни обоих цилиндров соединены между собой. Цилиндр высокого давления 3 имеет боковой отвод 7, цилиндр низкого давления имеет надпоршневый 8 и подпоршневый 9 патрубки для подвода сжатого газа.

Способ реализуют следующим образом. В скважину 1 через патрубок 7 заливают жидкость до уровня поршня 5. Через патрубок 8 подают сжатый газ, под давлением которого поршень 6 перемещается вниз, поршень 4, соединенный с поршнем 6 также перемещается вниз и оказывает ударное воздействие на поверхность скважинной жидкости. Формируется волна давления, которая перемещается по полости скважины от устья к забою и обратно, создавая удары, в том числе в прискважинной зоне пласта. Репрессионно-депрессионные импульсы позволяют срывать адсорбционные отложения на стенках поровых каналов.

Цилиндр 5 имеет диаметр больше, чем цилиндр 3, поэтому для получения в цилиндре 3 давления, достаточного для репрессионно-депрессионных импульсов движения скважинной жидкости, в цилиндр 5 подают давление меньшее на величину отношения квадратов диаметров цилиндров. Под действием давления сжатого газа поршни 4 и 6 перемещаются в нижнее положение.

При осуществлении удара боковой отвод 7 перекрывают с целью концентрации энергии в направлении забоя скважины.

После обработки прискважинной зоны пласта периодическими импульсами давления затухающей стоячей волны сжатый газ выпускают из надпоршневой части цилиндра 5. Через патрубок 9 сжатый газ закачивают в подпоршневую часть цилиндра низкого давления 5, поршни 4 и 6 перемещаются вверх, в скважине создается разрежение, способствующее активному выносу загрязнений из прискважинной зоны пласта в полость скважины. Тяжелые загрязнения опускаются в зумпф, легкие - всплывают на поверхность и выводятся из полости скважины через отвод 7.

Процесс повторяют до достижения необходимой степени очистки прискважинной зоны пласта.

Для воздействия на прискважинную зону пласта используют сочетание гидравлического удара, способствующего отрыву адсорбционных отложений от стенок поровых каналов и создания разрежения для депрессивного перепада давления на перфорации скважины и выноса загрязнений в полость скважины.

В процессе обработки прискважинной зоны пласта активно используются перемещения поршней вверх и вниз, причем перемещение вниз должно производиться с максимальным ускорением.

При осуществлении очистки прискважинной зоны пласта нет необходимости применения насосного агрегата для закачки жидкости и создания в скважине высокого давления, а также использования компрессора высокого давления. Использование низкого давления при получении и передаче сжатого газа повышает безопасность проведения работ.

При использовании сжатого воздуха нет опасности воспламенения при его контакте с газом, выделяемым скважинной жидкостью, поскольку они разделены двумя поршнями.

Описанный способ применяется как на скважинах, оборудованных колонной насосно-компрессорных труб, так и без нее и используется без остановки скважины на капитальный ремонт, а также в процессе капитального ремонта заменяя операцию свабирования.

Скважинная жидкость может содержать химические реагенты для более производительной очистки. Способ может быть применен совместно с другими видами обработки прискважинной зоны пласта: кислотной, тепловой, виброимпульсной, акустической и т.д.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации прискважинной зоны пласта асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями. Применяя способ обработки прискважинной зоны пласта созданием периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, выше задвижки скважины монтируют цилиндр высокого давления с поршнем. Выше цилиндра высокого давления располагают соосно цилиндр низкого давления с поршнем, соединенным с поршнем цилиндра высокого давления. Цилиндры образуют гидравлический мультипликатор. Периодические импульсы давления в прискважинной зоне для формирования затухающей стоячей волны формируют ударом по поверхности скважинной жидкости разрядом сжатого газа через гидравлический мультипликатор. Для этого подают сжатый газ в цилиндр низкого давления через патрубок, находящийся над поршнем. Стравливание давления в скважине формируют созданием разрежения закачкой сжатого газа через гидравлический мультипликатор подачей сжатого газа в цилиндр низкого давления через патрубок, находящийся под поршнем. Давление подачи сжатого газа меньше на величину отношения квадратов диаметров цилиндров. Затухающая стоячая волна перемещается по полости скважины и создает репрессионно-депрессионные импульсы. При перемещении жидкости по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности стравливают давление. Техническим результатом изобретения является формирование затухающей стоячей волны с амплитудой, независимой от давления флюида в полости скважины, отказ от применения сложного оборудования и повышение безопасности. 1 ил.

Способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины и создающей репрессионно-депрессионные импульсы, и стравливании давления при перемещении жидкости по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности, отличающийся тем, что скважину оборудуют задвижкой, выше нее монтируют цилиндр высокого давления с боковым отводом для заливки жидкости и слива загрязнений, и с поршнем, и выше него соосно - цилиндр низкого давления с патрубками для подвода сжатого газа и с поршнем, соединенным с поршнем цилиндра высокого давления, образующими гидравлический мультипликатор, периодические импульсы давления в прискважинной зоне для формирования затухающей стоячей волны формируют ударом по поверхности скважинной жидкости разрядом сжатого газа через гидравлический мультипликатор подачей сжатого газа в цилиндр низкого давления через патрубок, находящийся над поршнем, под давлением, меньшим на величину отношения квадратов диаметров цилиндров, стравливание давления в скважине формируют созданием разрежения через гидравлический мультипликатор подачей сжатого газа в цилиндр низкого давления через патрубок, находящийся под поршнем, под давлением, меньшим на величину отношения квадратов диаметров цилиндров.