СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА И ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ Российский патент 2008 года по МПК F04F5/54 E21B47/00 

Описание патента на изобретение RU2341692C1

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным струйным установкам для гидроразрыва пласта, испытания и исследования скважин.

Известна скважинная струйная установка, содержащая смонтированные на колонне труб снизу-вверх пакер с выполненным в нем центральным каналом и струйный насос, в корпусе которого установлены активное сопло и камера смешения с диффузором, а также выполнены канал подвода рабочей среды и канал подвода откачиваемой из скважины среды, при этом в корпусе струйного насоса выполнен проходной канал с возможностью установки в нем сменных функциональных вставок и герметизирующего узла (см. патент RU 2176336 С1, кл. F04F 5/02, 27.11.2001).

Из этого же патента известен способ работы скважинной струйной установки, включающий установку в скважине на колонне насосно-компрессорных труб струйного насоса и закачку в пласт по колонне насосно-компрессорных труб химических реагентов с последующей откачкой из пласта продуктов реакции, при этом вначале в проходном канале корпуса струйного насоса устанавливают блокирующую вставку с проходным каналом, а затем блокирующую вставку заменяют на депрессионную вставку и после этого проводят подачу по колонне насосно-компрессорных труб в сопло струйного насоса рабочей среды и создают за счет этого в подпакерной зоне регулируемое забойное давление с возможностью проведения дренирования пласта и других регламентных работ.

Данная скважинная струйная установка позволяет проводить в скважине ниже уровня установки струйного насоса обработку пласта, в том числе с созданием перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако возможности скважинной струйной установки используются не в полной мере, что связано с большими затратами времени на замену вставок, которое часто больше расчетного времени реакции кислотного раствора с минералами продуктивного пласта.

Наиболее близкой к изобретению в части устройства как объекта изобретения по технической сущности и достигаемому результату является скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне насосно-компрессорных труб пакер с центральным каналом и струйный насос с активным соплом, камерой смешения и проходным каналом с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей, размещенных в подпакерной зоне со стороны входа в струйный насос откачиваемой из скважины среды и установленных на каротажном кабеле, пропущенном через осевой канал герметизирующего узла (см. патент RU 2121610, F04F 5/02, 10.11.1998).

Из этого же патента известен способ работы скважинной струйной установки, включающий установку на колонне насосно-компрессорных труб струйного насоса с проходным каналом и пакера, спуск этой сборки в скважину, распакеровку пакера и создание необходимой депрессии в подпакерной зоне путем откачки струйным насосом жидкой среды из подпакерной зоны.

Данные скважинная струйная установка и способ ее работы позволяют проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем снижения перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данная установка не позволяет в полной мере использовать ее возможности, поскольку она позволяет проводить исследование продуктивных пород только в стволах близких к вертикальным, что сужает область использования данных способа работы и скважинной струйной установки для его реализации. Кроме того, для переустановки струйного насоса, как правило, требуется достаточно трудоемкая операция по депакеровке пакера с последующей его установкой в новом месте, что увеличивает время, необходимое для проведения полноценного исследования.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является интенсификация работ по исследованию, испытанию и подготовке скважин в первую очередь скважин горизонтальных и большой кривизны.

Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является повышение надежности и производительности работы скважинной струйной установки при проведении испытания скважины и оптимизация последовательности действий при проведении исследования и испытания скважины.

Указанная задача в части устройства как объекта изобретения решается, а технический результат достигается за счет того, что скважинная струйная установка для гидроразрыва пласта и исследования горизонтальных скважин содержит смонтированный на колонне труб струйный насос и пакер, причем в корпусе струйного насоса соосно установлены активное сопло и камера смешения с диффузором, а также выполнены сужающийся сверху вниз ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, канал подвода откачиваемой из скважины среды, сообщенный ниже посадочного места со ступенчатым проходным каналом, и канал подвода активной рабочей среды, сообщенный со стороны выхода из него с активным соплом и со стороны входа в него с затрубным пространством колонны труб, при этом ступенчатый проходной канал выполнен соосно колонне труб и сообщен с ней, канал подвода откачиваемой из скважины среды и канал подвода активной рабочей среды выполнены каждый с обратным клапаном и ограничителем перемещения вверх запорного органа обратного клапана, например шарика, относительно седла обратного клапана, в ступенчатом проходном канале предусмотрена возможность установки герметизирующего узла, который выполнен в виде полого ступенчатого цилиндрического корпуса, в полости которого размещен уплотнительный элемент, при этом в уплотнительном элементе выполнен осевой канал для пропуска через него жесткого каротажного кабеля, на котором посредством кабельной головки ниже корпуса струйного насоса подвешен каротажный прибор, над ступенчатым проходным каналом соосно последнему в корпусе струйного насоса установлена цилиндрическая направляющая втулка-сепаратор, консольно закрепленная верхним концом посредством резьбового соединения в верхней части корпуса струйного насоса, в стенке направляющей втулки-сепаратора выполнены продольные щелевидные отверстия, при этом нижний свободный конец направляющей втулки-сепаратора расположен от верхнего торца ступенчатого проходного канала на расстоянии S, равном от 0,05 до 0,2 величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала, внутренний диаметр d направляющей втулки-сепаратора составляет от 1,05 до 1,2 величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала, а ширина h щелевидных отверстий в направляющей втулке-сепараторе не больше расстояния Н между соседними щелевидными отверстиями, при этом диаметр проходного канала ниже его посадочного места D2 составляет от 0,90 до 0,96 от величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала, а диаметр D3 жесткого каротажного кабеля составляет от 0,2 до 0,7 от величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала.

Ступенчатый проходной канал выполнен с возможностью пропуска через него до забоя скважины по колонне труб гибкой трубы.

Указанная задача в части способа как объекта изобретения решается, а технический результат достигается за счет того, что способ работы скважинной струйной установки для гидроразрыва пласта и исследования горизонтальных скважин заключается в том, что проводят сборку колонны труб путем установки на колонне труб струйного насоса и пакера, спускают сборку в скважину и проводят распакеровку пакера, после чего проводят закачку через колонну труб и ступенчатый проходной канал струйного насоса жидкости гидроразрыва или химических реагентов, например кислотного раствора, затем через колонну труб спускают в скважину до забоя последней гибкую трубу и прокачивают через гибкую трубу жидкость для промывки забоя скважины от незакрепленного проппанта, после чего извлекают гибкую трубу из скважины и спускают в нее на жестком каротажном кабеле надетый на него герметизирующий узел и закрепленный на жестком каротажном кабеле посредством кабельной головки каротажный прибор, герметизирующий узел устанавливают на посадочное место в ступенчатом проходном канале струйного насоса, а в ходе спуска каротажного прибора последним регистрируют фоновые значения геофизических полей, в частности тепловых полей, от входной воронки колонны труб до забоя горизонтальной скважины, каротажный прибор располагают в зоне продуктивного пласта скважины, после чего струйным насосом путем подачи по затрубному пространству колонны труб в активное сопло рабочей среды создают депрессию на продуктивный пласт и таким образом дренируют продуктивный пласт, удаляя из него жидкость гидроразрыва с незакрепленным проппантом или продукты реакции обработки пласта химическими реагентами, например кислотным раствором, в ходе дренирования периодически замеряют забойное давление и дебит скважины, потом поднимают каротажный прибор на жестком каротажном кабеле до входной воронки колонны труб, регистрируя при этом текущие значения физических полей горных пород и поступающего в скважину пластового флюида, далее при работающем струйном насосе проводят, по меньшей мере, три раза при различных депрессиях на пласт спуск и подъем каротажного прибора, в ходе которых регистрируют текущие значения физических полей горных пород и поступающего в скважину пластового флюида, причем регистрацию указанных параметров проводят при разных давления подачи рабочей среды в активное сопло и при разных скоростях подъема и спуска каротажного прибора, затем устанавливают каротажный прибор в зоне продуктивного пласта, резко прекращают подачу рабочей среды в активное сопло струйного насоса, обеспечивая таким образом закрытие обратных клапанов и разобщение надпакерного затрубного пространства скважины и внутренней полости колонны труб над герметизирующим узлом от подпакерного пространства, и с помощью каротажного прибора регистрируют кривые восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, по результатам которых делают вывод о готовности скважины к переводу в эксплуатационный режим, после чего с помощью жесткого каротажного кабеля извлекают каротажный прибор с герметизирующим узлом из скважины.

После извлечения каротажного прибора из скважины на жестком каротажном кабеле может быть спущен в скважину излучатель ультразвука и проведено акустическое воздействие в режиме депрессии на неработающие интервалы продуктивного пласта для декольматации их прискважинной зоны.

Анализ различных скважинных установок показал, что надежность их работы можно повысить путем увеличения функциональных возможностей установки при исследовании и испытании скважин.

Было выявлено, что указанный выше набор элементов конструкции скважинной установки позволяет организовать такую последовательность действий при реализации способа работы скважинной струйной установки, при которой наиболее эффективно используется оборудование, которое установлено на колонне труб при проведении каротажных работ по исследованию, испытанию и освоению продуктивных пластов горизонтальных скважин. При этом созданы условия как для получения полной и достоверной информации о состоянии продуктивных пластов, так и для проведения обработки продуктивных пластов в ходе проведения исследования. Скважинная установка дает возможность создавать ряд различных депрессий с помощью струйного насоса в подпакерной зоне скважины с заданной величиной перепада давления, проводить промывки забоя скважины от незакрепленного проппанта, а с помощью каротажного прибора проводить регистрации давления, температуры и других физических параметров скважины и откачиваемой из скважины среды, также проводить регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины без использования специально для этого предназначенной функциональной вставки. Одновременно представляется возможность контролировать величину депрессии путем управления скоростью прокачки активной рабочей среды. При проведении испытания пластов можно регулировать режим откачки посредством изменения давления активной рабочей среды, подаваемой в активное сопло струйного насоса. В то же время исключена возможность самопроизвольного перетока рабочей среды в подпакерную зону как при работающем, так и при неработающем струйном насосе.

Кроме того, представляется возможность проводить гидроразрыв или кислотную обработку пласта без предварительной установки в струйном насосе каких-либо функциональных вставок и исключить затраты времени на их извлечение.

Одновременно представляется возможность исключения перекоса и застревания герметизирующего узла в корпусе струйного насоса при его установке в посадочное место в ступенчатом проходном канале. Для этого в корпусе струйного насоса соосно колонне труб над ступенчатым проходным каналом консольно установлена направляющая втулка-сепаратор. В результате при подаче в пласт жидкости гидроразрыва предотвращается попадание в сопло и камеру смешения с диффузором каких-либо крупных механических примесей жидкости гидроразрыва, а следовательно, исключается возможность закупорки камеры смешения с диффузором и сопла струйного насоса.

На это же направлено расположение нижнего свободного конца направляющей втулки-сепаратора от верхнего торца ступенчатого проходного канала на расстоянии S, равном от 0,05 до 0,2 величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала, выполнение внутреннего диаметра d направляющей втулки-сепаратора составляющим от 1,05 до 1,2 величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала, ширины h щелевидных отверстий в направляющей втулке-сепараторе не больше расстояния Н между соседними щелевидными отверстиями, диаметра проходного канала ниже его посадочного места D2, составляющего от 0,90 до 0,96 от величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала, а диаметра D3 жесткого каротажного кабеля, составляющего от 0,2 до 0,7 от величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала.

Принимая во внимание, что жидкость гидроразрыва содержит проппант - огнеупорный гранулообразный материал в виде шариков диаметром от 0,4 до 2,0 мм, было установлено, при указанных выше соотношениях размеров для различных типоразмеров струйных насосов удается, с одной стороны, предотвратить попадание проппанта в проточную часть сопла и камеры смешения с диффузором, а с другой стороны, не создавать на выходе из диффузора значительного гидравлического сопротивления, которое нарушило бы работу струйного насоса и потребовало бы значительных затрат энергии на преодоление этого гидравлического сопротивления.

В результате достигается интенсификация работ по исследованию, испытанию и освоению скважин, что позволяет проводить качественное исследование и испытание скважин после бурения и при капитальном ремонте, а также подготовку скважины к эксплуатации с проведением всестороннего их исследования и испытания в различных режимах и за счет этого повышение надежности работы установки.

На фиг.1 представлен продольный разрез скважинной струйной установки при закачке в пласт химических реагентов или жидкости гидроразрыва.

На фиг.2 представлен продольный разрез скважинной струйной установки при промывке скважины с применением гибкой трубы.

На фиг.3 представлен продольный разрез скважинной струйной установки с установленным в ступенчатом проходном канале герметизирующим узлом при проведении исследования и испытания скважины.

На фиг.4 представлен продольный разрез скважинной струйной установки при регистрации кривой восстановления пластового давления.

Скважинная струйная установка содержит смонтированный на колонне труб 1 струйный насос 2 и пакер 3. В корпусе 4 струйного насоса 2 соосно установлены активное сопло 5 и камера 6 смешения с диффузором 7, а также выполнены сужающийся сверху вниз ступенчатый проходной канал 8 с посадочным местом 9 между ступенями, канал 10 подвода откачиваемой из скважины среды, сообщенный ниже посадочного места 9 со ступенчатым проходным каналом 8, и канал 11 подвода активной рабочей среды, сообщенный со стороны выхода из него с активным соплом 5 и со стороны входа в него с затрубным пространством 12 колонны труб 1. Ступенчатый проходной канал 8 выполнен соосно колонне труб 1 и сообщен с ней. Канал 10 подвода откачиваемой из скважины среды и канал 11 подвода активной рабочей среды выполнены каждый с обратным клапаном соответственно 13 и 14 и ограничителем 15 и 16 перемещения вверх запорного органа 17 и 18 соответственно обратного клапана 13 и 14, например шарика, относительно седла 19 и 20 своего обратного клапана 13 и 14. В ступенчатом проходном канале 8 предусмотрена возможность установки герметизирующего узла 21, который выполнен в виде полого ступенчатого цилиндрического корпуса, в полости которого размещен уплотнительный элемент 22, при этом в уплотнительном элементе 22 выполнен осевой канал 23 для пропуска через него жесткого каротажного кабеля 24, на котором посредством кабельной головки 28 ниже корпуса 4 струйного насоса 2 подвешен каротажный прибор 25. Над ступенчатым проходным каналом 8 соосно последнему в корпусе 4 струйного насоса 2 установлена цилиндрическая направляющая втулка-сепаратор 26, консольно закрепленная верхним концом посредством резьбового соединения в верхней части корпуса 4 струйного насоса 2. В стенке направляющей втулки-сепаратора 26 выполнены продольные щелевидные отверстия 27. Нижний свободный конец направляющей втулки-сепаратора 26 расположен от верхнего торца ступенчатого проходного канала 8 на расстоянии S, равном от 0,05 до 0,2 величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала 8. Внутренний диаметр d направляющей втулки-сепаратора 26 составляет от 1,05 до 1,2 величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала 8. Ширина h щелевидных отверстий 27 в направляющей втулке-сепараторе 26 не больше расстояния Н между соседними щелевидными отверстиями 27. Диаметр D2 ступенчатого проходного канала 8 ниже его посадочного места 9 составляет от 0,90 до 0,96 от величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала 8, а диаметр D3 жесткого каротажного кабеля 24 составляет от 0,2 до 0,7 от величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала 8.

Ступенчатый проходной канал 8 выполнен с возможностью пропуска через него до забоя скважины по колонне труб 1 гибкой трубы 29.

Способ работы скважинной струйной установки для гидроразрыва пласта и исследования горизонтальных скважин заключается в том, что проводят сборку колонны труб 1 путем установки на колонне труб 1 струйного насоса 2 и пакера 3. Спускают сборку в скважину и проводят распакеровку пакера 3. Затем проводят закачку через колонну труб 1 и ступенчатый проходной канал 8 струйного насоса 2 жидкости гидроразрыва или химических реагентов, например кислотного раствора, после чего через колонну труб 1 спускают в скважину до забоя последней гибкую трубу 29 и прокачивают через гибкую трубу 29 жидкость для промывки забоя скважины от незакрепленного проппанта, по окончании которой извлекают гибкую трубу 29 из скважины и спускают в нее на жестком каротажном кабеле 24 надетый на него герметизирующий узел 21 и закрепленный на жестком каротажном кабеле 24 посредством кабельной головки 28 каротажный прибор 25. Герметизирующий узел 21 устанавливают на посадочное место 9 в ступенчатом проходном канале 8 струйного насоса 2. В ходе спуска каротажного прибора 25 последним регистрируют фоновые значения геофизических полей, в частности тепловых полей, от входной воронки колонны труб 1 до забоя горизонтальной скважины. Каротажный прибор 25 располагают в зоне продуктивного пласта скважины, после чего струйным насосом 2 путем подачи по затрубному пространству 12 колонны труб 1 в активное сопло 5 рабочей среды создают депрессию на продуктивный пласт и таким образом дренируют продуктивный пласт, удаляя из него жидкость гидроразрыва с незакрепленным проппантом или продукты реакции обработки пласта химическими реагентами, например кислотным раствором. В ходе дренирования периодически замеряют забойное давление и дебит скважины, потом поднимают каротажный прибор 25 на жестком каротажном кабеле 24 до входной воронки колонны труб 1, регистрируя при этом текущие значения физических полей горных пород и поступающего в скважину пластового флюида. Далее при работающем струйном насосе 2 проводят, по крайней мере, три раза при различных депрессиях на пласт спуск и подъем каротажного прибора 25, в ходе которых регистрируют текущие значения физических полей горных пород и поступающего в скважину пластового флюида, причем регистрацию указанных параметров проводят при разных давления подачи рабочей среды в активное сопло 5 и при разных скоростях подъема и спуска каротажного прибора 25. Затем устанавливают каротажный прибор 25 в зоне продуктивного пласта, резко прекращают подачу рабочей среды в активное сопло 5 струйного насоса 2, обеспечивая таким образом закрытие обратных клапанов 13 и 14 и разобщение надпакерного затрубного пространства 12 скважины и внутренней полости колонны труб 1 над герметизирующим узлом 21 от подпакерного пространства, и с помощью каротажного прибора 25 регистрируют кривые восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, по результатам которых делают вывод о готовности скважины к переводу в эксплуатационный режим, после чего с помощью жесткого каротажного кабеля 24 извлекают каротажный прибор 25 с герметизирующим узлом 21 из скважины.

После извлечения каротажного прибора 25 из скважины на жестком каротажном кабеле 24 может быть спущен в скважину излучатель ультразвука (не показано на чертеже) и проведено акустическое воздействие в режиме депрессии на неработающие интервалы продуктивного пласта для декольматации их прискважинной зоны.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при освоении скважин после бурения или при каротажных работах во всех типах скважин.

Похожие патенты RU2341692C1

название год авторы номер документа
СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА И ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН 2007
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2329409C1
СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА 2002
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2205992C1
СПОСОБ РАБОТЫ СКВАЖИННОЙ СТРУЙНОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИН 2004
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2263237C1
СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ЭМПИ-УГИС-(11-20)ДШ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 2007
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2334130C1
СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 2006
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2300671C1
СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 2005
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2282760C1
СПОСОБ РАБОТЫ СКВАЖИННОЙ СТРУЙНОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ГИДРОРАЗРЫВЕ ПЛАСТА 2002
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
  • Печеркин М.Ф.
RU2205993C1
СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ЭМПИ-УГИС-(31-40)Ш 2007
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2334131C1
ЭЖЕКТОРНЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПЛАСТОИСПЫТАТЕЛЬ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ И ОСВОЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН 2004
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2256102C1
СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ЭМПИ-УГИС-(1-10)К И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 2005
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2287723C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 341 692 C1

Реферат патента 2008 года СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА И ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ

Изобретение относится к области насосной техники. Установка содержит струйный насос (СН) и пакер. В корпусе СН соосно установлены сопло и камера смешения с диффузором, а также выполнены сужающийся сверху вниз ступенчатый проходной канал (СПК) с посадочным местом между ступенями, канал подвода (КП) откачиваемой из скважины среды, сообщенный ниже посадочного места со СПК, и КП активной рабочей среды, сообщенный со стороны выхода из него с соплом и со стороны входа в него с затрубным пространством. СПК выполнен соосно колонне труб и сообщен с ней. КП откачиваемой из скважины среды и КП активной среды выполнены каждый с обратным клапаном и ограничителем перемещения вверх запорного органа клапана относительно седла клапана. В СПК можно установить герметизирующий узел в виде полого ступенчатого корпуса с уплотнительным элементом. В уплотнительном элементе выполнен осевой канал для пропуска жесткого каротажного кабеля с каротажным прибором. Над СПК соосно последнему в корпусе СН установлена направляющая втулка-сепаратор, консольно закрепленная верхним концом в верхней части корпуса СН. В стенке направляющей втулки-сепаратора выполнены продольные щелевидные отверстия. Заданы соотношения элементов установки. В результате достигается повышение надежности и производительности работы установки при проведении испытания скважины и оптимизация последовательности действий при испытании. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 341 692 C1

1. Скважинная струйная установка для гидроразрыва пласта и исследования горизонтальных скважин, содержащая смонтированный на колонне труб струйный насос и пакер, причем в корпусе струйного насоса соосно установлены активное сопло и камера смешения с диффузором, а также выполнены сужающийся сверху вниз ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, канал подвода откачиваемой из скважины среды, сообщенный ниже посадочного места со ступенчатым проходным каналом, и канал подвода активной рабочей среды, сообщенный со стороны выхода из него с активным соплом и со стороны входа в него с затрубным пространством колонны труб, при этом ступенчатый проходной канал выполнен соосно колонне труб и сообщен с ней, канал подвода откачиваемой из скважины среды и канал подвода активной рабочей среды выполнены каждый с обратным клапаном и ограничителем перемещения вверх запорного органа обратного клапана, например шарика, относительно седла обратного клапана, в ступенчатом проходном канале предусмотрена возможность установки герметизирующего узла, который выполнен в виде полого ступенчатого цилиндрического корпуса, в полости которого размещен уплотнительный элемент, при этом в уплотнительном элементе выполнен осевой канал для пропуска через него жесткого каротажного кабеля, на котором посредством кабельной головки ниже корпуса струйного насоса подвешен каротажный прибор, над ступенчатым проходным каналом соосно последнему в корпусе струйного насоса установлена цилиндрическая направляющая втулка-сепаратор, консольно закрепленная верхним концом посредством резьбового соединения в верхней части корпуса струйного насоса, в стенке направляющей втулки-сепаратора выполнены продольные щелевидные отверстия, при этом нижний свободный конец направляющей втулки-сепаратора расположен от верхнего торца ступенчатого проходного канала на расстоянии S, равном от 0,05 до 0,2 величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала, внутренний диаметр d направляющей втулки-сепаратора составляет от 1,05 до 1,2 величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала, а ширина h щелевидных отверстий в направляющей втулке-сепараторе не больше расстояния Н между соседними щелевидными отверстиями, при этом диаметр проходного канала ниже его посадочного места D2 составляет от 0,90 до 0,96 от величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала, а диаметр D3, жесткого каротажного кабеля составляет от 0,2 до 0,7 от величины диаметра D1 верхнего торца ступенчатого проходного канала.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ступенчатый проходной канал выполнен с возможностью пропуска через него до забоя скважины по колонне труб гибкой трубы.3. Способ работы скважинной струйной установки для гидроразрыва пласта и исследования горизонтальных скважин, заключающийся в том, что проводят сборку колонны труб путем установки на колонне труб струйного насоса и пакера, спускают сборку в скважину и проводят распакеровку пакера, после чего проводят закачку через колонну труб и ступенчатый проходной канал струйного насоса жидкости гидроразрыва или химических реагентов, например кислотного раствора, затем через колонну труб спускают в скважину до забоя последней гибкую трубу и прокачивают через гибкую трубу жидкость для промывки забоя скважины от незакрепленного проппанта, после чего извлекают гибкую трубу из скважины и спускают в нее на жестком каротажном кабеле надетый на него герметизирующий узел и закрепленный на жестком каротажном кабеле посредством кабельной головки каротажный прибор, герметизирующий узел устанавливают на посадочное место в ступенчатом проходном канале струйного насоса, а в ходе спуска каротажного прибора последним регистрируют фоновые значения геофизических полей, в частности тепловых полей, от входной воронки колонны труб до забоя горизонтальной скважины, каротажный прибор располагают в зоне продуктивного пласта скважины, после чего струйным насосом путем подачи по затрубному пространству колонны труб в активное сопло рабочей среды создают депрессию на продуктивный пласт и таким образом дренируют продуктивный пласт, удаляя из него жидкость гидроразрыва с незакрепленным проппантом или продукты реакции обработки пласта химическими реагентами, например кислотным раствором, в ходе дренирования периодически замеряют забойное давление и дебит скважины, потом поднимают каротажный прибор на жестком каротажном кабеле до входной воронки колонны труб, регистрируя при этом текущие значения физических полей горных пород и поступающего в скважину пластового флюида, далее при работающем струйном насосе проводят, по крайней мере, три раза при различных депрессиях на пласт спуск и подъем каротажного прибора, в ходе которых регистрируют текущие значения физических полей горных пород и поступающего в скважину пластового флюида, причем регистрацию указанных параметров проводят при разных давления подачи рабочей среды в активное сопло и при разных скоростях подъема и спуска каротажного прибора, затем устанавливают каротажный прибор в зоне продуктивного пласта, резко прекращают подачу рабочей среды в активное сопло струйного насоса, обеспечивая, таким образом, закрытие обратных клапанов и разобщение надпакерного затрубного пространства скважины и внутренней полости колонны труб над герметизирующим узлом от подпакерного пространства и с помощью каротажного прибора регистрируют кривые восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, по результатам которых делают вывод о готовности скважины к переводу в эксплуатационный режим, после чего с помощью жесткого каротажного кабеля извлекают каротажный прибор с герметизирующим узлом из скважины.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после извлечения каротажного прибора из скважины на жестком каротажном кабеле спускают в скважину излучатель ультразвука и проводят акустическое воздействие в режиме депрессии на неработающие интервалы продуктивного пласта для декольматации их прискважинной зоны.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2341692C1

СКВАЖИННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РАБОТЫ В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 2003
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2246049C1
СПОСОБ РАБОТЫ ЭЖЕКТОРНОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПЛАСТОИСПЫТАТЕЛЯ ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН 2004
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2256103C1
СКВАЖИННАЯ СТРУЙНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КАРОТАЖНЫХ РАБОТ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 2006
  • Хоминец Зиновий Дмитриевич
RU2303171C1
WO 2004071557 A1, 30.06.2005.

RU 2 341 692 C1

Авторы

Хоминец Зиновий Дмитриевич

Даты

2008-12-20Публикация

2007-10-10Подача