СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТИМУЛЯЦИИ РАБОТЫ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2009 года по МПК E21B43/18 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам и устройствам для интенсификации добычи нефти, обеспечивает высокую эффективность за счет применения депрессионных устройств, опускаемых в скважину на геофизическом кабеле или насосно-компрессорных трубах, с регулируемой зоной депрессии, управляемой величиной, продолжительностью и эффективностью действия депрессии на формирование гидроударного притока флюида из пласта. Известен метод и аппаратура на геофизическом кабеле для обработки прискважинной зоны эксплуатационных скважин для интенсификации добычи нефти и газа, разработанные АО НПП «ВНИИГИС» (1). Основой этого метода является ударно-депрессионная желонка УДЖ, отличительными особенностями которой являются:

- использование геофизического кабеля;

- дистанционное управление;

- регистрация гидродинамического воздействия (ГДВ) по давлению;

- обеспечение открытия приемной камеры электромеханическим приводом.

Аналогичны по конструкции ударно-депрессионные желонки и других разработчиков (2).

Недостатками существующих кабельных ударно-депрессионных устройств являются:

- отсутствие возможности оперативного изменения величины проходного канала и направления потока жидкости;

- точечный режим депрессионного воздействия;

- ограничен диапазон гидродинамического воздействия;

- не предусмотрена возможность работы с пакерующими системами;

- низкая эффективность воздействия на продуктивный пласт, вследствие чего необходимы многократные повторные спуски УДЖ до 10 и более (1, табл. результатов).

Известен метод георыхления горных пород для повышения продуктивности скважин (3). Одним из технологических элементов этого метода является создание длительной депрессии (до 15 часов) на уровне 140 атм с помощью струйного насоса УЭОС-4. Недостатком этого метода является исключительно высокая трудоемкость.

Известно устройство для очистки прискважинной зоны продуктивных пластов нефтяных скважин (4), отличающееся тем, что депрессионная камера выполнена в виде набора насосно-компрессорных труб с суммарным объемом от 30 до 300 литров. Это устройство является одной из разновидностей ударно-депрессионных желонок, и недостатки его аналогичны изложенным выше.

Известен способ многоциклового импульсного воздействия на пласт (5) путем создания кратковременных депрессионно-репрессионных затухающих колебаний, за счет интенсивного перетока скважинной жидкости в депрессионную камеру при открытии впускного клапана, отличающийся тем, что величину депрессионного импульса устанавливают равной 30-45% величины гидростатического давления регулированием гидравлического сопротивления впускного клапана с обеспечением до 15-20 циклов затухающих колебаний жидкости в стволе скважины с целью раскачки пробок, закупоривающих фильтрационные каналы.

Недостатки этого способа аналогичны описанным выше устройствам. Колебательные процессы жидкости в стволе скважины при диапазоне динамического воздействия 60-70% величины гидростатического давления малоэффективны для раскачки и извлечения кольматирующего материала из пласта.

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются устройство и способ возбуждения упругих колебаний и гидроразрыва пласта (6), состоящее из депрессионной камеры с двумя гидроуравновешенными приемными клапанами, расположенными по торцам камеры при последовательном открытии их с помощью электрогидравлического пускового механизма, состоящего из электромагнита и гидроуравновешенного пускового клапана, при открытии которого под действием гидростатического давления открывается верхний клапан и нижний, удерживаемый в исходном положении технологической камерой хвостовика, обеспечивая практически мгновенное открытие депрессионной камеры с коэффициентом открытия более единицы, создавая в скважине «зону» сниженного давления с обеспечением условий для формирования репрессионного гидроудара в диапазоне от 0,1-0,2 до 2 кратной и более величины гидростатического давления при объеме депрессионной камеры от 6-8 литров до сотен литров в зависимости от глубины расположения устройства или цели его использования для создания упругих колебаний или гидроразрыва пласта.

Этот способ и устройство имеют ряд недостатков:

- при высоком коэффициенте раскрытия депрессионной камеры двух приемных клапанов недостаточно для обеспечения эффективного воздействия на продуктивный пласт с целью очистки прискважинной зоны;

- ограничены возможности в создании регулируемой протяженности зоны депрессии и формирования управляемой по величине и продолжительности действия депрессии;

- отсутствие возможности оперативного изменения пропускной способности приемных клапанных систем и направления потока жидкости;

- неоптимальное использование потенциальной энергии гидродинамической системы «скважина - депрессионное устройство - пласт» для обеспечения гидроударного притока флюида из продуктивного пласта для очистки его от кольматанта.

Сущность изобретения. Устройство состоит из приборной головки, пускового механизма и депрессионного снаряда, состоящего из двух и более приемных клапанных фильтров, соединенных между собой депрессионными камерами с атмосферным давлением в единую систему с общим пневмогидроканалом для создания в интервале продуктивного пласта регулируемой по длине и управляемой по величине и продолжительности действия зоны депрессии для формирования гидроударного притока флюида из пласта с целью эффективной очистки перфорационных каналов от загрязнений и стимуляции нефтегазопритока.

Устройство позволяет обеспечить наиболее эффективный способ стимуляции нефтепритока и очистки перфорационных каналов созданием управляемой по величине и продолжительности действия депрессии в зоне, охватывающей весь обрабатываемый интервал, с обеспечением преимущественного притока флюида из пласта за счет увеличения площади приемных каналов до значений, превышающих зазор между депрессионным снарядом и скважиной.

Устройство может применяться в различной компоновке по числу приемных клапанных фильтров и депрессионных камер в зависимости от горно-геологических условий и решаемых задач с различными пусковыми устройствами в зависимости от технологии проведения работ - на геофизическом кабеле или на трубах.

Целью предлагаемого изобретения является достижение технического результата - повышение эффективности очистки прискважинной зоны продуктивных пластов за счет применения устройств на кабеле с многоэлементными клапанными и депрессионными системами для создания гидроударного притока флюида из пласта для извлечения продуктов загрязнения и интенсификации нефтепритока при минимальных материальных и трудовых затратах.

Технический результат достигается тем, что в опускаемом на геофизическом кабеле устройстве для стимуляции работы нефтегазовых скважин, состоящем из приборной головки, пускового механизма, депрессионного снаряда в виде двух и более приемных клапанных фильтров, соединенных между собой депрессионными камерами и манометрического блока, согласно первому варианту применяют устройство, включающее геофизический кабель для спуска устройства и состоящее из приборной головки, пускового механизма, депрессионного снаряда в виде двух и более приемных клапанных фильтров, соединенных между собой депрессионными камерами с атмосферным давлением и манометрического блока, отличающееся тем, что применены приемные клапанные фильтры гидроуравновешенной конструкции с проходными каналами диаметром от 10 до 50 мм и общий пневмогидроканал из депрессионных камер длиной от 1,5 до 3 м и более, обеспечивающие при открытии клапанных фильтров создание в скважине депрессионной зоны с величиной депрессии в пределах 0,1-0,9 Р гст, продолжительностью действия депрессии 0,6-1,2 с и более при управляемом коэффициенте воздействия на пласт Квп, оцениваемом отношением общей площади проходных каналов приемных клапанных фильтров к площади зазора между депрессионным устройством и скважиной, при этом нижняя депрессионная камера используется в качестве контейнера для сбора и подъема на поверхность извлеченного из пласта кольматанта.

Коэффициент воздействия на пласт регулируется набором приемных клапанных фильтров и может достигать значений более 1,0.

При разработке устройства применены многофункциональные приемные клапанные фильтры гидроуравновешенной конструкции с проходными каналами диаметром от 10 до 50 мм с возможностью оперативно устанавливать клапан требуемого диаметра и направления гидропотока радиально-осевого при воздействии на пласт или осевого при гидропромывке забоя скважин, позволившие упростить и повысить надежность работы устройства.

Для открытия приемных клапанных фильтров депрессионного снаряда применен электрогидромеханический способ, реализуемый с помощью пускового устройства, обеспечивающего при открытии пневмогидроуравновешенного пускового клапана практически мгновенное открытие системы приемных клапанных фильтров с общим пневмогидроканалом, используя гидростатическое давление скважинной жидкости.

Согласно первому варианту устройства технический результат достигается тем, что применен способ стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающий установку устройства на геофизическом кабеле в интервале продуктивного пласта, вскрытого перфорацией, приведение в действие депрессионного снаряда и создание депрессии, отличающийся тем, что создают депрессионную зону, охватывающую весь перфорированный интервал при управляемой по величине и времени действия депрессии с обеспечением гидроударного притока флюида из пласта, для чего применяют устройство по пп.1, при этом обеспечивается возможность управления коэффициентом воздействия на пласт для эффективной очистки перфорационных каналов и стимуляции нефтегазопритока.

Получение максимальных значений депрессионного воздействия в требуемом интервале при минимальных объемах депрессионных камер достигается тем, что применена многоклапанная система с общим пневмогидроканалом, обеспечивающая практически мгновенное открытие депрессионного снаряда с атмосферным давлением с коэффициентом воздействия на пласт (отношение площади сечения приемных клапанных фильтров к площади зазора депрессионного снаряда со скважиной) до единицы и более, что позволяет практически мгновенно заполнить депрессионные камеры скважинной жидкостью и создать в скважине «зону сниженного давления», достигающую нескольких метров, являющуюся необходимым условием для формирования преимущественного притока флюида из продуктивного пласта.

Весь гидродинамический процесс - спуск устройства в скважину, депрессионное воздействие на пласт и подъем устройства регистрируется цифровыми манометрическими системами в реальном масштабе времени.

Согласно второму варианту применяют устройство для стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающее геофизический кабель для спуска устройства и состоящее из приборной головки, пускового механизма, депрессионного снаряда в виде набора приемных клапанных фильтров, соединенных между собой депрессионными камерами с атмосферным давлением, и манометрического блока, отличающееся тем, что депрессионный снаряд состоит из двух и более секций, между которыми установлены пневмогидравлические реле автоматического действия для управляемой задержки времени открытия клапанных фильтров в диапазоне 1-5 минут при раздельной обработке отдельных интервалов перфорации, при этом каждая из секций состоит из двух и более приемных клапанных фильтров пневмогидроуравновешенной конструкции с проходными каналами диаметром от 10 до 50 мм, соединенных между собой депрессионными камерами длиной 1.5 до 3,0 м в единый пневмогидроканал депрессионной секции, обеспечивающие при открытии клапанных фильтров создание в скважине депрессионной зоны с величиной депрессии в пределах 0,1-0,9 Р гст, продолжительностью действия депрессии 0,6-1,2 с и более при управляемом коэффициенте воздействия на пласт Квп, при этом нижняя депрессионная камера каждой секции используется в качестве контейнера для сбора и подъема на поверхность извлеченного из пласта кольматанта.

Коэффициент воздействия на пласт регулируется набором приемных клапанных фильтров и может достигать значений более 1,0.

По второму варианту применен способ стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающий установку устройства для стимуляции работы нефтегазовых скважин в интервал перфорации на геофизическом кабеле, приведение в действие депрессионного снаряда и создание депрессионных зон в интервале расположения секций, отличающийся тем, что создаются депрессионные зоны последовательно сверху вниз с управляемой по величине, времени действия и коэффициенту воздействия на пласт депрессией, обеспечивая циклический режим депрессионного воздействия на пласт с задержкой времени между циклами в пределах 1-5 минут, для чего используют устройство по п.2.

Согласно по третьему варианту применяют устройство для стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающее насосно-компрессорные или бурильные трубы для спуска устройства и состоящее из пускового механизма и депрессионного снаряда в виде одной или нескольких секций, состоящих из нескольких приемных клапанных фильтров, соединенных между собой депрессионными камерами с атмосферным давлением и установленными между секциями пневмогидрореле задержки времени запуска секций, отличающееся тем, что в качестве пускового механизма применен гидроуравновешенный клапан с механическим приводом, приводимым в действие цанговым захватом, опускаемым в НКТ или бурильные трубы на геофизическом кабеле или канате, применены технологические муфты, уменьшающие зазор между устройством и эксплуатационной колонной, и приемные клапанные фильтры, обеспечивающие создание одноциклового или многоциклового управляемого депрессионного воздействия на пласт с коэффициентом воздействия 1,5 и более, при интервалах обработки до 10 метров и более и глубинах скважин более 2,5 км при растягивающих нагрузках более 60 кН, превышающих допускаемую прочность кабельных устройств.

По третьему варианту применен способ стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающий спуск и установку устройства для стимуляции работы нефтегазовых скважин в интервал перфорации на насосно-компрессорных или бурильных трубах, приведение в действие депрессионного снаряда и создание депрессионных зон в интервале расположения снаряда, отличающийся тем, что создаются депрессионные зоны с управляемой по величине, времени действия депрессией при коэффициенте воздействия на пласт 1,5 и более, в скважинах глубиной более 2,5 км, обеспечивая циклический режим депрессионного воздействия на пласт с регулируемой задержкой времени между циклами.

Как следует из описания сущности изобретения, для обеспечения высокой эффективности стимуляции работы нефтегазовых скважин применены устройства с приемными клапанными фильтрами с широкими функциональными возможностями по расположению, изменению проходного канала и направления гидропотока в комплексе с использованием гидростатической энергии скважинной жидкости для создания депрессионной зоны в интервале продуктивного пласта, вскрытого перфорацией, с управляемой по величине, продолжительности действия и эффективности воздействия на пласт депрессией, с обеспечением гидроударного притока флюида из пласта в зоне перфорационных каналов при одно- или многоцикловом депрессионном воздействии с задержкой по времени путем компоновки устройства в одно- или многосекционном исполнении с пневмогидравлическим реле времени.

Устройство по первому варианту изображено на фиг.1. Оно состоит из кабельного наконечника 2, приборной головки 3, пускового механизма, расположенного в корпусе 5, верхнего приемного фильтра 11 с клапаном 10 и депрессионной камерой 14, второго приемного фильтра 15 с клапаном 16 и депрессионной камерой 18, третьего приемного фильтра 20 с клапаном 21 и депрессионной камерой 22 и нижнего приемного фильтра 24 с клапаном 25 и депрессионной камерой 26, к которой подсоединен манометрический блок 27. Пусковой механизм включает в себя электромагнит 4, пусковой клапан 6 с опорным диском 8 и соединяется с верхним приемным фильтром переходником 7. Депрессионные камеры 14, 18, 22 выполняются из насосно-компрессорных труб 13, 17, 19 и 23. Конструктивно пусковой клапан 6 и клапаны приемных фильтров 10, 16, 21 и 25 выполнены в пневмогидроуравновешенном исполнении атмосферного и гидростатического давлений. Герметизация отдельных узлов устройства осуществляется с помощью уплотнительных резиновых колец 12.

Подготовка устройства к работе производится в следующей последовательности.

Производится сборка блочно каждого приемного фильтра установкой в корпуса 11, 15, 20, 24 клапанов 10, 16, 21, 25 и подсоединением корпусов депрессионных камер 13, 17, 19, 23. К корпусу нижней депрессионной камеры 26 подсоединяется манометрический блок 27. Все блоки приемных фильтров конструктивно выполнены с возможностью захвата и установки на устье скважины с помощью элеватора. Компоновка устройства начинается с установки на элеваторе на устье скважины нижнего приемного фильтра в сборе с манометрическим блоком. Вторым элеватором захватывается следующий блок приемного фильтра 20 и в вертикальном положении соединяется корпус 23 депрессионной камеры 22 с корпусом нижнего приемного фильтра 24. После этого освобождается нижний элеватор для захвата очередного блока приемного фильтра, а собранная компоновка устанавливается на устье на верхнем элеваторе. После подсоединения аналогичным образом и установки на устье скважины верхнего приемного фильтра корпус 11 с помощью переводника 7 соединяется с корпусом 5 электрогидравлического пускового механизма устройства, оканчивающегося приборной головкой 3. К геофизическому кабелю 1 приборная головка 3 устройства подсоединяется с помощью кабельного наконечника 2. В таком виде устройство опускается в скважину.

Устройство работает следующим образом. После установки устройства в требуемый интервал перфорации подается электрический ток по кабелю на электромагнит пускового механизма, с помощью которого открывается пусковой клапан 6 и обеспечивается доступ скважинной жидкости в пусковую камеру 9. Под действием гидростатического давления практически мгновенно открываются верхний 10 и все ниже расположенные клапаны 16, 21, 25 приемных фильтров 11, 15, 20, 24, создавая депрессионное снижение давления в зоне расположения устройства.

Технологический процесс запуска устройства в работу, создания зоны депрессионного снижения давления в зоне расположения устройства с формированием гидроударного притока флюида из перфорационных каналов продуктивного пласта отражен на фиг.2.

Устройство по второму варианту изображено на фиг.3.

Оно состоит из кабельного наконечника 2, приборной головки 3, пускового механизма, расположенного в корпусе 5, верхнего приемного фильтра 11 с клапаном 10 и депрессионной камерой 14, второго приемного фильтра 15 с клапаном 16 и депрессионной камерой 18, представляющими собой первую секцию депрессионного снаряда. Для создания задержки времени запуска второй секции между секциями монтируется пневмогидрореле времени 28. Приемный фильтр 31 с клапаном 30 и депрессионной камерой 33 и нижний приемный фильтр 34 с клапаном 35 и депрессионной камерой 36, к которой подсоединен манометрический блок 27, составляют вторую секцию устройства. Пусковой механизм включает в себя электромагнит 4, пусковой клапан 6 с опорным диском 8 и соединяется с верхним приемным фильтром переходником 7. Депрессионные камеры 14, 18, 33 и 36 выполняются из насосно-компрессорных труб 13, 17 и 32. Конструктивно пусковой клапан 6 и клапаны приемных фильтров 10, 16, 30 и 35 выполнены в пневмогидроуравновешенном исполнении. Герметизация узлов устройства осуществляется с помощью резиновых колец 12.

В процессе подготовки устройства к работе производится блочная сборка каждого приемного фильтра. Компоновка устройства начинается с установки на элеваторе на устье скважины нижнего приемного фильтра 34 в сборе с манометрическим блоком 27. Вторым элеватором захватывается следующий блок приемного фильтра 31 и в вертикальном положении соединяется корпус 32 депрессионной камеры 33 с корпусом нижнего приемного фильтра 34. После этого к приемному фильтру 31 монтируется пневмогидрореле времени 28 с последующим блочным монтажом приемных клапанных фильтров 15, 11 верхней секции устройства и подсоединением электрогидравлического пускового механизма устройства, оканчивающегося приборной головкой 3, соединяемой кабельным наконечником 2 с геофизическим кабелем 1.

Устройство работает следующим образом. После установки устройства в требуемый интервал перфорации подается электрический ток по кабелю на электромагнит пускового механизма, с помощью которого открывается пусковой клапан 6 и обеспечивается доступ скважинной жидкости в пусковую камеру 9. Под действием гидростатического давления открываются верхний 10 и ниже расположенный клапан 16 приемных фильтров 11, 15 первой секции устройства, создавая депрессионное снижение давления в зоне расположения приемных фильтров первой секции устройства. При срабатывании клапанных фильтров и появлении давления выше атмосферного в первой секции автоматически запускается пневмогидрореле времени задержки открытия клапана 30 верхнего премного фильтра 31 второй секции устройства.

Технологический процесс запуска устройства в работу, создания зоны депрессионного снижения давления первого цикла в интервале расположения приемных фильтров первой секции устройства и начала работы пневмогидрореле задержки времени открытия клапана 30 верхнего фильтра второй секции устройства отражен на фиг.4.

На фиг.5 изображен гидродинамический процесс очистки перфорационных каналов и стимуляции нефтегазопритока из продуктивного пласта в результате второго цикла депрессионного воздействия после открытия приемного клапана 30 второй секции устройства.

Устройство по третьему варианту изображено на фиг.6. Оно состоит из пускового клапана 6 с наконечником 42 для цангового захвата, расположенного в корпусе 43, технологической муфты 46, первой секции с приемными фильтрами 11, 15, 20, 24 и депрессионными камерами 14, 18, 22, 26, пневмогидрореле времени 28 и второй секции из приемных фильтров 31, 34, 37, 39 с депрессионными камерами 33, 36, 38, 40 и манометрическим блоком 41.

При подготовке устройства к работе производится блочная сборка приемных фильтров. Компоновка устройства для спуска в скважину производится снизу вверх, начиная с установки на устье приемного фильтра 39 с манометрическим блоком 41, с последующим подсоединением блоков 37, 34, 31, 28, 24, 20, 15, 11 и пускового механизма, расположенного в корпусе 43, с технологической муфтой 46 и соединительной муфтой 44 для подсоединения насосно-компрессорных труб.

Работа устройства осуществляется следующим образом. После установки устройства в требуемый интервал перфорации в насосно-компрессорные трубы на геофизическом кабеле спускается цанговое устройство, с помощью которого открывается пусковой клапан 6 и обеспечивается последовательный запуск первой и второй секций клапанных фильтров с созданием депрессионных зон в циклическом режиме для наиболее эффективной очистки перфорационных каналов и стимуляции нефтегазопритока из продуктивного пласта.

Способ по первому варианту реализуют в следующей последовательности. Устройство по п.1 устанавливается в проектируемый интервал обработки. В соответствии с принципом работы устройства создают управляемую по величине, времени действия и эффективности воздействия на пласт зону депрессии для извлечения кольматанта из пласта и сбора в депрессионные камеры. После завершения гидродинамического процесса устройство поднимают на поверхность вместе с продуктами очистки перфорационных каналов.

При использовании устройства по второму варианту реализуется способ стимуляции работы нефтегазовых скважин, отличающийся тем, что в интервале продуктивного пласта создаются депрессионные зоны последовательно сверху вниз с управляемой по величине, времени действия и эффективности воздействия на пласт депрессией, обеспечивая циклический режим депрессионного воздействия на пласт с задержкой времени между циклами в пределах 1-5 минут.

По третьему варианту применен способ стимуляции работы нефтегазовых скважин, отличающийся тем, что создаются депрессионные зоны с управляемой по величине и времени действия депрессией при коэффициенте воздействия на пласт 1,5 и более в скважинах глубиной более 2,5 км, обеспечивая циклический режим депрессионного воздействия на пласт с регулируемой задержкой времени между циклами.

Устройство по первому варианту испытано в скважинных условиях. Испытывался депрессионный снаряд на геофизическом кабеле под шифром ДСК-1. Результаты испытаний представлены в приложениях 1-6.

В приложении 1 приведена технологическая схема ДСК-1 и диаграммы двух циклов депрессионного воздействия в двух- и трехклапанном вариантах компоновки прибора. На диаграммах четко зафиксирован диапазон гидродинамического воздействия - Дгдв на уровне 210-215 атм.

В приложении 2 приведена динамика первого цикла депрессионного воздействия на продуктивный пласт, на котором четко фиксируется время затухания кавитационного процесса - 120 с и увеличение уровня жидкости в стволе скважины (заштрихованная область на диаграмме), обусловленная притоком флюида из пласта, свидетельствующая об очистке прискважинной зоны.

В приложении 3 приведена развертка депрессионной зоны первого цикла с регистрацией величины и длительности депрессии при двухклапанной компоновке ДСК-1. Время действия депрессии составило 0,6 с, а величина депрессии от 85 до 133 атм, или 0,53-0,83 Ргст.

Приложение 4. Приведена динамика второго цикла депрессионного воздействия. Зафиксировано сокращение времени затухания до 66 с и снижение уровня жидкости в стволе скважины, свидетельствующие об очистке прискважинной зоны в результате первого цикла депрессионного воздействия.

Приложение 5. Приведена развертка депрессионной зоны второго цикла с регистрацией величины и длительности депрессии при трехклапанной компоновке ДСК-1. Время действия депрессии составило 0,9 с, а величина депрессии от 60 до 117 атм, или 0,4-0,74 Ргст.

В приложении 6 приведена сравнительная таблица эффективности гидродинамического воздействия на пласт кабельными технологиями. Для более объективной оценки эффективности методов нами введены новые критерии, такие как:

- коэффициент депрессии - Кдеп=ΔРдеп/Ргст;

- время депрессии - с;

- коэффициент гидродинамического воздействия - Кгдв=Дгдв/Ргст;

- коэффициент воздействия на пласт - Квп=Sпк/(Sскв-Sпр);

где: Sпк - площадь каналов приемных фильтров;

Sскв - площадь сечения скважины;

Sпр - площадь сечения прибора;

- коэффициент эффективности - Кэфф=Кгдв×Квп;

- интервал депрессионного воздействия - тч; метр.

Из таблицы видно, что по всем этим параметрам предлагаемые многоэлементные депрессионные снаряды существенно превосходят известные имплозионные устройства на кабеле.

Источники информации

1. Комплексная технология и аппаратура на кабеле для ОПЗ эксплуатационных скважин с целью интенсификации притока. Авторы: В.Н.Рындин, Р.В.Китманов, В.Б.Тальнов. АО НПП «ВНИИГИС». Сб. «Современные технологические процессы в нефтедобыче». Октябрьский, 1998, стр.60-66.

2. Имплозивное устройство КИУ-1М. НПП «СИБНЕФТЕГАЗ». ТУ 6611-001-23580767-2002. Рекламные материалы.

3. Реализация метода георыхления для увеличения приемистости нагнетательной скважины. Авторы: Д.Климов, Ю.Коваленко, В.Караев. (Институт проблем механики РАН, НИЦ «Геомеханика и технология»). Научно-технический журнал «Технологии ТЭК», 2003, №4(11), стр.59-64.

4. Патент РФ №2123577, МКИ Е21В 37/00, 1998. Бюл. №35.

5. Патент РФ №2136874, МКИ Е21В 43/25, 1999. Бюл. №25.

6. Патент РФ №2176403, МКИ Е21В 43/25, 2001. Бюл. №33.

7. Материалы скважинных испытаний устройства по предлагаемому изобретению.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и, в частности, к способам и устройствам для интенсификации добычи нефти. Обеспечивает повышение эффективности способа и надежности устройства за счет возможности регулирования зоны депрессии. Сущность изобретения: по одному из вариантов устройство включает геофизический кабель для спуска устройства и состоит из приборной головки, пускового механизма, депрессионного снаряда в виде двух и более приемных клапанных фильтров, соединенных между собой депрессионными камерами с атмосферным давлением, и манометрического блока. Согласно изобретению применены приемные клапанные фильтры пневмогидроуравновешенной конструкции с проходными каналами диаметром от 10 до 50 мм и общий пневмогидроканал из депрессионных камер. Каждая из этих камер, длиной от 1,5 до 3 м и более, обеспечивает автоматическое открытие всех клапанных фильтров и создание в скважине депрессионной зоны, регулируемой по протяженности количеством приемных фильтров и депрессионных камер, с величиной депрессии в пределах (0,1-0,9) гидростатического давления, продолжительностью действия депрессии 0,6-1,2 с и более при управляемом коэффициенте воздействия на пласт Квп, оцениваемом отношением общей площади проходных каналов приемных клапанных фильтров к площади зазора между депрессионным устройством и скважиной, составляющим значения до 1,0 и более. При этом нижняя депрессионная камера использована в качестве контейнера для сбора и подъема на поверхность извлеченного из пласта кольматанта. В качестве пускового механизма применен электрогидравлический пусковой механизм, при открытии которого под действием гидростатического давления имеется возможность открытия верхнего приемного клапанного фильтра с автоматическим последовательным открытием всех ниже расположенных приемных фильтров. Другие варианты устройства - модификации описанного варианта. Варианты способа заключаются в различных вариантах использования устройства. 6 н.п. ф-лы, 6 ил., 6 прилож.

1. Устройство для стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающее геофизический кабель для спуска устройства и состоящее из приборной головки, пускового механизма, депрессионного снаряда в виде двух и более приемных клапанных фильтров, соединенных между собой депрессионными камерами с атмосферным давлением, и манометрического блока, отличающееся тем, что применены приемные клапанные фильтры пневмогидроуравновешенной конструкции с проходными каналами диаметром от 10 до 50 мм и общий пневмогидроканал из депрессионных камер, каждая из которых длиной от 1,5 до 3 м и более, обеспечивающих автоматическое открытие всех клапанных фильтров и создание в скважине депрессионной зоны, регулируемой по протяженности количеством приемных фильтров и депрессионных камер, с величиной депрессии в пределах (0,1-0,9) гидростатического давления, продолжительностью действия депрессии 0,6-1,2 с и более при управляемом коэффициенте воздействия на пласт - Квп, оцениваемом отношением общей площади проходных каналов приемных клапанных фильтров к площади зазора между депрессионным устройством и скважиной, составляющем значения до 1,0 и более, при этом нижняя депрессионная камера использована в качестве контейнера для сбора и подъема на поверхность извлеченного из пласта кольматанта; в качестве пускового механизма применен электрогидравлический пусковой механизм, при открытии которого под действием гидростатического верхнего приемного клапанного фильтра с автоматическим последовательным открытием всех ниже расположенных приемных фильтров.

2. Устройство для стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающее геофизический кабель для спуска устройства и состоящее из приборной головки, пускового механизма, депрессионного снаряда в виде набора приемных клапанных фильтров, соединенных между собой депрессионными камерами с атмосферным давлением, и манометрического блока, отличающееся тем, что депрессионный снаряд состоит из двух и более секций, между которыми установлены пневмогидравлические реле автоматического действия для управляемой задержки времени открытия клапанных фильтров в диапазоне 1-5 мин при раздельной обработке отдельных интервалов перфорации, при этом каждая из секций состоит из двух и более приемных клапанных фильтров пневмогидроуравновешенной конструкции с проходными каналами диаметром от 10 до 50 мм, соединенных между собой депрессионными камерами длиной 1,5 до 3,0 м в единый пневмогидроканал секции, обеспечивающими автоматическое открытие всех клапанных фильтров секции и создание в скважине депрессионной зоны с величиной депрессии в пределах (0,1-0,9) гидростатического давления, продолжительностью действия депрессии 0,6-1,2 с и более при управляемом коэффициенте воздействия на пласт - Квп до 1,0 и более, при этом нижняя депрессионная камера каждой секции использована в качестве контейнера для сбора и подъема на поверхность извлеченного из пласта кольматанта; в качестве пускового механизма применен электрогидравлический пусковой механизм, при открытии которого под действием гидростатического давления имеется возможность открытия верхнего приемного клапанного фильтра первой секции с автоматическим последовательным открытием ниже расположенных приемных фильтров с одновременным запуском пневмогидрореле задержки времени, открытия клапанной системы нижерасположенной секции и создания в скважине депрессионной зоны с величиной депрессии в пределах (0,1-0,9) гидростатического давления, продолжительностью действия депрессии 0,6-1,2 с и более при управляемом коэффициенте воздействия на пласт Квп до 1,0 и более.

3. Устройство для стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающее насосно-компрессорные или бурильные трубы для спуска устройства и состоящее из пускового механизма и депрессионного снаряда в виде одной или нескольких секций, каждая из которых состоит из нескольких приемных клапанных фильтров, соединенных между собой депрессионными камерами с атмосферным давлением и установленными между секциями пневмогидрореле задержки времени запуска секций, отличающееся тем, что в качестве пускового механизма применен гидроуравновешенный клапан с механическим приводом с возможностью привода в действие цанговым захватом при его опускании в насосно-компрессорные трубы - НКТ или бурильные трубы на геофизическом кабеле или канате, применены технологические муфты, для уменьшения зазора между устройством и эксплуатационной колонной, и приемные клапанные фильтры, обеспечивающие создание одноциклового или многоциклового управляемого депрессионного воздействия на пласт с величиной депрессии в пределах (0,1-0,9) гидростатического давления, продолжительностью действия депрессии 0,6-1,2 с и более при коэффициенте воздействия 1,5 и более в интервалах обработки до 10 м и более при глубинах скважин более 2,5 км и растягивающих нагрузках более 60 кН, превышающих допускаемую прочность кабельных устройств.

4. Способ стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающий установку устройства на геофизическом кабеле в интервале продуктивного пласта, вскрытого перфорацией, приведение в действие депрессионного снаряда и создание депрессии, отличающийся тем, что создают депрессионную зону, охватывающую весь перфорированный интервал управляемой по величине, времени действия и коэффициенту воздействия на пласт депрессией с обеспечением гидроударного притока флюида из пласта, для чего применяют устройство по п.1.

5. Способ стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающий установку устройства в интервал перфорации на геофизическом кабеле, приведение в действие депрессионного снаряда и создание депрессионных зон в интервале расположения секций, отличающийся тем, что создают депрессионные зоны последовательно сверху вниз с управляемой по величине, времени действия и коэффициенту воздействия на пласт депрессией, обеспечивая циклический режим депрессионного воздействия на пласт с управляемой задержкой времени между циклами, для чего используют устройство по п.2.

6. Способ стимуляции работы нефтегазовых скважин, включающий спуск и установку устройства в интервал перфорации на насосно-компрессорных или бурильных трубах, приведение в действие депрессионного снаряда и создание депрессионных зон в интервале расположения снаряда, отличающийся тем, что создают депрессионные зоны с управляемой по величине, времени действия депрессией при коэффициенте воздействия на пласт 1,5 и более в скважинах, глубиной более 2,5 км, обеспечивая циклический режим депрессионного воздействия на пласт с регулируемой задержкой времени между циклами, для чего применяют устройство по п.3.