СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА Российский патент 2010 года по МПК E21B43/25 E21B37/00 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для освоения и очистки призабойных зон эксплуатационных скважин нефтяных месторождений.

Известен способ для освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (патент РФ №2159326, публ. 2000.11.20), принятый в качестве прототипа, включающий закачку флюида в затрубное пространство скважины при закрытии прерывателем полости насосно-компрессорных труб, стравливание производят при закрытии на устье полости затрубного пространства и резком открытии прерывателем полости насосно-компрессорных труб, периодические импульсы давления создают в виде затухающей стоячей волны перемещающейся по полости насосно-компрессорных труб на каждом этапе стравливания давления путем резкого перекрытия полости НКТ прерывателем в период наиболее интенсивного подъема флюида из скважины, затухающие колебания контролируют по устьевому датчику давления, установленному в полости насосно-компрессорных труб, и прерывают в начальный период депрессионного подъема давления, на уровне призабойной зоны, путем открытия прерывателем полости насосно-компрессорных труб, этапы стравливания, формирования импульсов давления и прерывания последних повторяют до снижения сформированного перепада давления.

Недостатком известного способа является низкая эффективность очистки при проведении процесса только на этапе стравливания жидкости из скважины.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности обработки прискважинной зоны пласта.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки прискважинной зоны пласта, включающем нагнетание в полость скважины жидкости, до достижения в полости скважины технологически допустимого давления, стравливание жидкости при открытии прерывателем полости скважины, формирование периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта, в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, путем резкого перекрытия полости скважины прерывателем в период наиболее интенсивного истечения жидкости из скважины, колебания контролируют с помощью устьевого датчика давления, и возобновляют стравливание на пике депрессионного падения давления, путем открытия прерывателем полости скважины. Этапы стравливания с формированием ударных волн повторяют до снижения сформированного перепада давления. Причем при нагнетании в полость скважины жидкости, формируют периодические импульсы давления в прискважинной зоне пласта, в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся путем резкого перекрытия полости скважины прерывателем в период наибольшей скорости движения жидкости в скважину, колебания контролируют с помощью устьевого датчика давления и возобновляют нагнетание на пике репрессионного подъема давления, путем открытия прерывателем полости скважины при нагнетании. Этапы нагнетания с формированием ударных волн повторяют до достижения технологически допустимого давления.

Способ обработки прискважинной зоны пласта поясняется чертежами.

На Фиг.1 изображена общая технологическая схема устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ.

На Фиг.2 изображены диаграммы колебания давления в полости скважины при резком открытии прерывателя в период нагнетания.

На Фиг.3 изображены диаграммы колебания давления в полости скважины при резком закрытии прерывателя в период нагнетания.

На Фиг.4 изображены диаграммы колебания давления в полости скважины при резком открытии прерывателя в период стравливания.

На Фиг.5 изображены диаграммы колебания давления в полости скважины при резком закрытии прерывателя в период стравливания.

Устройство для обработки прискважинной зоны пласта состоит из устьевой арматуры 1 с выкидной линией, датчика давления 2 в полости скважины, установленного в выкидной линии, быстродействующего прерывателя нагнетания 3, соединяющего полость скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, и быстродействующего прерывателя стравливания 4, соединенного со сливной емкостью 5. Прерыватели нагнетания 3 и стравливания 4 выполнены в виде задвижек с пневмоприводами. При этом устройство снабжено контроллером 6, соединенным с датчиком давления 2 и пневматическими приводами быстродействующих прерывателей 3 и 4. Контроллер 6 содержит дифференциатор, ячейки памяти, таймер. Источник жидкости содержит насос с буферной емкостью.

Способ обработки прискважинной зоны пласта реализуют следующим образом.

После включения насоса и достижения в буферной емкости технологически допустимого давления, контролер открывает прерыватель нагнетания, соединяющий полость скважины с буферной емкостью.

При резком открытии прерывателя нагнетания жидкость из буферной емкости нагнетается в полость скважины и в скважине начинается колебательный процесс (Фиг.2), возникающий за счет противодействующих (реактивных) сил на быстрое открытие скважины. Из-за возникших колебаний скорость втекания жидкости в скважину неравномерна. Колебания скорости прямо пропорциональны колебаниям давления и затухают со временем.

Контроллер дифференцирует показания датчика давления, определяя пик 7 первой депрессионной полуволны, являющийся моментом наиболее интенсивного втекания жидкости в полость скважины, и закрывает прерыватель нагнетания. При этом возникает депрессионный гидроудар, от которого в скважине возникают аналогичные по физике процесса колебания, но амплитуда колебаний в этом случае в 5 и более раз больше и они противофазны предыдущему процессу (фиг.3).

Затем аналогичным образом определяют пик 8 репрессионной полуволны, и контроллер открывает прерыватель нагнетания. Жидкость под давлением нагнетается в полость скважины, тем самым увеличивая интенсивность депрессионной полуволны 9. Далее контроллер, дифференцируя показания датчика давления, определяет пик следующей депрессионной полуволны и закрывает прерыватель нагнетания, вызывая депрессионный гидроудар. Контроллер повторяет циклы нагнетания с формированием ударных волн до достижения в полости скважины технологически допустимого давления или момента, при котором среднее давление в полости скважины перестает нарастать, и фиксирует в памяти показания таймера, соответствующие продолжительности нагнетания.

Репрессионно-депрессионные импульсы давления позволяют срывать адсорбционные отложения на стенках поровых каналов призабойной зоны. Поскольку амплитуда депрессионной полуволны 9 больше амплитуды последующей репрессионной (фиг.3), сорванные отложения с каждым очередным периодом колебаний будут продвигаться из призабойной зоны в скважину.

Далее контроллер производит циклы стравливания, открывая прерыватель стравливания, соединяющий полость скважины со сливной емкостью. При резком открытии прерывателя стравливания жидкость из полости скважины изливается в сливную емкость и в скважине начинается колебательный процесс (фиг.4), возникающий за счет противодействующих (реактивных) сил на быстрое открытие скважины.

Контроллер, дифференцируя показания датчика давления, определяет пик 10 первой репрессионной полуволны, являющийся моментом наиболее интенсивного истечения жидкости из полости скважины и закрывает прерыватель стравливания. При этом возникает репрессионный гидроудар, от которого в скважине возникают аналогичные по физике процесса колебания, противофазные предыдущему процессу.

Контроллер, дифференцируя показания датчика давления, определяет пик 11 депрессионной полуволны и открывает прерыватель стравливания, жидкость под давлением изливается из полости скважины тем самым, увеличивая интенсивность депрессионной полуволны 12.

С помощью таймера определяют время между пиками 11 и 13 волн и по истечению одной четверти периода колебаний, контроллер закрывает, прерыватель стравливания, вызывая репрессионный гидроудар.

Репрессионно-депрессионные импульсы давления позволяют срывать адсорбционные отложения на стенках поровых каналов призабойной зоны. Поскольку амплитуда репрессионной полуволны больше амплитуды последующей депрессионной (фиг.5), сорванные отложения с каждым очередным периодом колебаний будут продвигаться все далее вглубь пласта, что нежелательно, так как при этом будет загрязняться более удаленная от скважины часть призабойной зоны.

В предлагаемом способе усиливается депрессионная составляющая колебаний путем открытия прерывателя стравливания на пике депрессионной полуволны и его закрытия в период окончания депрессионной полуволны (жирные участки линий - см. фиг.5). При этом загрязнения будут интенсивно выноситься из призабойной зоны в скважину и далее в полость выкидной линии.

Таким образом, реализация способа с формированием периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта, в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, при нагнетании и стравливании жидкости, позволяет повысить эффективность обработки прискважинной зоны пласта.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для освоения и очистки призабойных зон эксплуатационных скважин нефтяных месторождений. Обеспечивает повышение эффективности обработки прискважинной зоны пласта. Сущность изобретения: способ включает нагнетание в полость скважины жидкости до достижения в полости скважины технологически допустимого давления, стравливание жидкости при открытии прерывателем полости скважины, формирование периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта, в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, путем резкого перекрытия полости скважины прерывателем в период наиболее интенсивного истечения жидкости из скважины. Колебания контролируют с помощью устьевого датчика давления. Возобновляют стравливание на пике депрессионного падения давления путем открытия прерывателем полости скважины. Этапы стравливания с формированием ударных волн повторяют до снижения сформированного перепада давления. Причем при нагнетании в полость скважины жидкости формируют периодические импульсы давления в прискважинной зоне пласта, в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся путем резкого перекрытия полости скважины прерывателем в период наибольшей скорости движения жидкости в скважину. Колебания контролируют с помощью устьевого датчика давления и возобновляют нагнетание на пике репрессионного подъема давления путем открытия прерывателем полости скважины при нагнетании. Этапы нагнетания с формированием ударных волн повторяют до достижения технологически допустимого давления. 5 ил.

Способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий нагнетание в полость скважины жидкости до достижения в полости скважины технологически допустимого давления, стравливание жидкости при открытии прерывателем полости скважины, формирование периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта, в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, путем резкого перекрытия полости скважины прерывателем в период наиболее интенсивного истечения жидкости из скважины, контролирование колебаний с помощью устьевого датчика давления и возобновление стравливания на пике депрессионного падения давления путем открытия прерывателем полости скважины, повторение этапов стравливания с формированием ударных волн до снижения сформированного перепада давления, отличающийся тем, что при нагнетании в полость скважины жидкости формируют периодические импульсы давления в прискважинной зоне пласта в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся путем резкого перекрытия полости скважины прерывателем в период наибольшей скорости движения жидкости в скважину, колебания контролируют с помощью устьевого датчика давления и возобновляют нагнетание на пике репрессионного подъема давления путем открытия прерывателем полости скважины при нагнетании, этапы нагнетания с формированием ударных волн повторяют до достижения технологически допустимого давления.