СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ДЕБИТА СКВАЖИНЫ Российский патент 2010 года по МПК E21B47/10 E21B43/14 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для резкого повышения дебита скважины, обеспечивающего удвоение добычи нефти и газа в стране за короткий период времени с минимальными затратами в основном за счет перевода существующих однопластовых скважин в разряд многопластовых.

Известны различные способы повышения дебита скважин за счет выполнения в них различных геолого-технических мероприятий по воздействию на продуктивный пласт (Е.И.Бухаленко, В.Е.Бухаленко. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. М., Недра, 1991).

Недостатком известных способов является то, что они не обеспечивают достаточного повышения дебита. В лучшем случае дебит повышается всего на несколько процентов, но чаще всего на десятые доли процента.

Этот недостаток устранен в другом известном способе (А.И.Ипатов, М.И.Кременецкий. Геофизический и гидродинамический контроль разработки месторождений углеводородов. М., 2005, с.219-224).

Способ заключается во вскрытии и эксплуатации в скважине сразу нескольких пластов.

Дебит многопластовых скважин возрастает в несколько раз по сравнению со скважинами, эксплуатирующими всего один пласт.

Казалось бы, открываются невиданные перспективы увеличения дебита скважин и увеличения объемов добычи нефти и газа.

Однако на практике оказалось, что многопластовые скважины имеют стратегический недостаток, из-за которого правительственные органы по природопользованию запрещают вести многопластовую добычу до устранения указанного недостатка.

Недостаток заключается в том, что при одновременной эксплуатации нескольких пластов в скважине всегда имеют место пластовые перетоки (Дияшев Р.Н. Исследование эффективности совместной и раздельной разработки неоднородных нефтенасыщенных коллекторов многопластовых нефтяных месторождений. - Каротажник, №109, 2003, с.147-166).

Перетоки обусловлены тем, что пластовые давления в каждом отдельном пласте отличаются друг от друга, в результате чего флюид из пластов с большим пластовым давлением переходит в пласты с меньшим пластовым давлением. Это приводит к потерям и дебита и объемов добычи.

В связи с указанным недостатком пробуренные многопластовые скважины находятся в опытной эксплуатации и на них проводятся исследования по поиску методов устранения пластовых перетоков.

Однако оказалось, что исследования в процессе добычи без предварительного освоения скважины не позволяют выявить величины забойных давлений, при которых каждый конкретный пласт включается в работу и начинает выдавать флюид в скважину. Не имея данных по величине указанных забойных давлений, нет возможности разработать геолого-технические мероприятия, которые обеспечили бы полное устранение пластовых перетоков.

Приведенный недостаток является настолько стратегическим, что он не позволяет открыть новое направление по качественному увеличению добычи нефти и газа в стране.

Это новое направление вытекает из того, что бурением новых многопластовых скважин, даже если в будущем удастся надежно устранять пластовые перетоки, невозможно быстро нарастить объемы добычи в стране из-за больших затрат средств и времени на строительство таких скважин.

Новым направлением резкого и качественного увеличения добычи нефти и газа было бы быстрое введение в эксплуатацию всех пересекаемых стволом скважины продуктивных пластов в существующих скважинах, эксплуатирующих всего по одному продуктивному пласту, хотя скважина проходит через несколько пластов.

Однако начать использование этого нового направления возможно опять же только в случае, если будет найдена возможность знать до начала добычи величины забойных давлений пластов, при которых пласты включаются в работу и начинают отдавать флюид в скважину. На основе этой информации можно будет разработать геолого-технические мероприятия, которые надежно устранят пластовые перетоки в многопластовых скважинах до начала добычи. Это направление можно будет использовать в первую очередь в существующих скважинах, перевести которые на многопластовую добычу не представляет больших затруднений ввиду многократного уменьшения затрат по сравнению со строительством новых многопластовых скважин.

Задачей изобретения является устранение приведенных недостатков существующих многопластовых скважин и создание нового направления резкого и качественного увеличения добычи нефти и газа за счет перевода существующих однопластовых скважин на многопластовую добычу.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного изобретения, является обеспечение возможности разработки геолого-технических мероприятий, позволяющих выявлять и устранять пластовые перетоки в многопластовых скважинах до начала добычи, и обеспечение на этой основе возможности открыть новое направление резкого и качественного увеличения добычи нефти и газа за счет перевода существующих однопластовых скважин на многопластовую добычу.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе повышения дебита нефтяных и газовых скважин, заключающемся в том, что вводят в одновременную эксплуатацию все продуктивные пласты скважины, для чего скважину бурят до одного пласта, разбуривают боковые стволы, а при наличии нижележащих пластов скважину добуривают, цементируют затрубное пространство в зоне пластов, выполняют вторичное вскрытие всех пластов, до начала добычи устанавливают геофизические приборы в зоне каждого вскрытого пласта, плавно понижают уровень жидкости в скважине свабированием или с помощью струйного насоса, затем извлекают приборы и по их показаниям определяют величины забойных давлений в скважинах, при которых пласты включаются в работу, по этим же данным определяют пласты, подверженные пластовым перетокам, устраняют перетоки, затем снова устанавливают геофизические приборы в зоне каждого пласта, спускают в скважину на расчетную глубину струйный добычной насос, в ремонтный период струйного добычного насоса анализируют показания геофизических приборов и при выявлении пластовых перетоков из-за выработки пластов устраняют пластовые перетоки, снова опускают струйный добычной насос и продолжают добычу с указанным повторением ремонтных периодов и с устранением пластовых перетоков.

Введение в одновременную эксплуатацию всех продуктивных пластов обеспечивает открытие нового направления резкого и качественного увеличения добычи нефти и газа за счет возможности быстрого перевода существующих скважин на многопластовую добычу при сравнительно небольших затратах по сравнению с весьма большими затратами времени и средств на строительство новых многопластовых скважин.

То, что скважины бурят до одного пласта, разбуривают боковые стволы, а при наличии нижележащих пластов скважину добуривают, цементируют затрубное пространство в зоне пластов, позволяет подготовить ввод в работу всех пластов, если будут иметь место какие-то затруднения и недоработки, не позволяющие обеспечить качественный ввод отдельных пластов в работу без доработок. Однако, как правило, все пласты должны быть качественно зацементированы еще при строительстве однопластовой скважины и к ним должен быть доступ, позволяющий выполнить вторичное вскрытие всех пластов без каких-либо дополнительных затрат.

Вторичное вскрытие всех пластов обеспечивает быстрое повышение объемов добычи нефти и газа. В современных условиях вторичное вскрытие пластов выполняют, как правило, взрывными кумулятивными перфораторами, обеспечивающими вскрытие за весьма короткий промежуток времени.

То, что до начала добычи устанавливают геофизические приборы в зоне каждого вскрытого пласта, позволяет выявить и устранить пластовые перетоки до начала добычи, что позволит получить разрешение от правительственных органов на эксплуатацию многопластовых скважин, в которых гарантируется отсутствие пластовых перетоков.

Плавное понижение уровня жидкости в скважине свабированием или с помощью струйного насоса обеспечивает возможность выявления величин забойных давлений и других параметров флюида, при которых каждый отдельный пласт включается в работу и начинает выдавать флюид в скважину. Эта информация позволяет выявить пласты, подверженные пластовым перетокам, и затем разработать конкретные мероприятия по устранению перетоков. В противоположность этому в существующем способе многопластовой добычи без предварительного освоения скважины имеет место резкое понижение уровня жидкости после включения добычного насоса, что не позволяет геофизическим приборам успеть зафиксировать включение в работу каждого отдельного пласта.

Извлечение приборов из скважины и определение по их показаниям величины забойных давлений в скважинах, при которых пласты включаются в работу, дает информацию для определения очередности включения пластов в работу и величины забойных давлений, при которых происходит включение в работу каждого отдельного пласта. При этом становится возможным определить пласты, подверженные пластовым перетокам.

Определение пластов, подверженных пластовым перетокам, позволяет разработать и выполнить геолого-технические мероприятия, обеспечивающие устранение выявленных пластовых перетоков, что и предусмотрено в изобретении.

Повторная установка геофизических приборов в зоне каждого пласта перед началом добычи позволяет контролировать поведение пластов и возможное появление перетоков в процессе добычи, когда характеристики пластов меняются в процессе их выработки.

Спуск в скважину на расчетную глубину струйного добычного насоса позволяет вести добычу нефти и газа из многопластовой скважины с гарантией отсутствия при этом пластовых перетоков.

Выбор в качестве добычного насоса струйного насоса, нейтрального к действию выделяющихся из рабочих пластов газов, приводящих к гидроударам и к разносу электроцентробежных насосов, позволяет увеличить глубину установки добычного насоса, что позволяет снизить забойное давление и устранить пластовые перетоки, хотя при этом будет наблюдаться рост выделения из пластов газов, к которым струйный насос нечувствительный (нейтральный).

Анализ показаний геофизических приборов, зафиксированных в процессе добычи, выполняемый в ремонтный период струйного добычного насоса, позволяет выявить пластовые перетоки из-за выработки пластов.

Выявление пластовых перетоков дает возможность разработать и выполнить геолого-технические мероприятия для устранения пластовых перетоков в процессе добычи.

Постоянное выполнение анализа показаний геофизических приборов в ремонтные периоды струйного добычного насоса позволяет своевременно выявлять появившиеся пластовые перетоки и своевременно выполнять необходимые геолого-технические мероприятия по устранению выявленных перетоков.

Предложенный способ не требует его графического изображения.

Выполняют предложенный способ в следующем порядке: вначале вводят в одновременную эксплуатацию все продуктивные пласты, для чего скважины бурят до одного пласта, разбуривают боковые стволы, а при наличии нижележащих пластов скважину добуривают, цементируют затрубное пространство в зоне пластов. Далее выполняют вторичное вскрытие всех пластов. Устанавливают геофизические приборы в зоне каждого вскрытого пласта до начала добычи для контроля параметров флюида. Все исследования пластов, выявление и устранение пластовых перетоков выполняют до начала добычи в процессе освоения скважины геофизическими предприятиями. Это позволяет вести добычу нефти и газа при заранее устраненных пластовых перетоках. У правительственных органов теперь есть все основания разрешить перевод всех существующих однопластовых скважин на многопластовую добычу, что позволит резко и с малыми затратами увеличить добычу нефти и газа в стране.

Возможность выполнения исследований с последующим устранением пластовых перетоков геофизическими предприятиями до начала добычи обусловлена тем, что геофизические предприятия имитируют процесс добычи путем плавного понижения уровня жидкости в скважине, при котором пласты постепенно включаются в работу.

Выполняют плавное понижение уровня жидкости в скважине свабированием или с помощью струйного добычного насоса.

Добычной насос выбирают специальный, не боящийся газового фактора при снижении уровня жидкости в скважине для устранения пластовых перетоков и для качественного повышения дебита скважины и производительности насоса.

В качестве такого насоса используют струйный насос.

Это позволяет и перевести однопластовые скважины в разряд многопластовых и вести постоянный мониторинг скважин для обеспечения качественного роста объемов добычи нефти и газа при отсутствии пластовых перетоков.

Далее извлекают приборы. Определяют по их показаниям величины забойных давлений в скважинах, при которых пласты включаются в работу, а также определяют пласты, подверженные пластовым перетокам. Устраняют перетоки. Затем снова устанавливают геофизические приборы в зоне каждого пласта. Спускают в скважину на расчетную глубину струйный добычной насос и ведут добычу нефти и газа из многопластовой скважины с гарантией отсутствия при этом пластовых перетоков.

Далее в ремонтный период струйного добычного насоса анализируют показания геофизических приборов. Выявляют пластовые перетоки из-за выработки пластов. Устраняют пластовые перетоки. Затем опускают струйный добычной насос и продолжают добычу с указанным повторением ремонтных периодов и с устранением пластовых перетоков.

Перевод парка однопластовых скважин в многопластовые выполняют следующим образом. Если полагать, что при эксплуатации в среднем 5 пластов в каждой скважине дебит каждой скважины вырастет в среднем в 4 раза, то для повышения объема добычи продукта в 2 раза за 10 лет потребуется перевести за этот период на многопластовую добычу половину (50%) однопластовых скважин. Ежегодно потребуется переводить на многопластовую добычу 5% однопластовых скважин. Такая задача выполнима, если поставить для ее решения примерно по 10 бригад в каждом крупном нефтегазодобывающем предприятии.

В стране нет другого варианта удвоить объемы добычи нефти и газа за 10 лет, притом еще и со сравнительно небольшими расходами средств, кроме как по предложенному способу.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для резкого повышения дебита скважины. Способ повышения дебита нефтяных и газовых скважин заключается в том, что вводят в одновременную эксплуатацию все продуктивные пласты скважины. Для этого скважину бурят до одного пласта, разбуривают боковые стволы, а при наличии нижележащих пластов скважину добуривают, цементируют затрубное пространство в зоне пластов. Выполняют вторичное вскрытие всех пластов. До начала добычи устанавливают геофизические приборы в зоне каждого вскрытого пласта. Плавно понижают уровень жидкости в скважине свабированием или с помощью струйного насоса, затем извлекают приборы и по их показаниям определяют величины забойных давлений в скважинах, при которых пласты включают в работу. По этим же данным определяют пласты, подверженные пластовым перетокам, устраняют перетоки. Затем снова устанавливают геофизические приборы в зоне каждого пласта, спускают в скважину на расчетную глубину струйный добычной насос. В ремонтный период струйного добычного насоса анализируют показания геофизических приборов и при выявлении пластовых перетоков из-за выработки пластов устраняют пластовые перетоки. Снова опускают струйный добычной насос и продолжают добычу с указанным повторением ремонтных периодов и с устранением пластовых перетоков. Техническим результатом является повышение эффективности добычи нефти и газа за счет перевода однопластовых скважин на многопластовую добычу и выявления и устранения пластовых перетоков до начала добычи.

Способ повышения дебита нефтяных и газовых скважин, заключающийся в том, что вводят в одновременную эксплуатацию все продуктивные пласты скважины, для чего скважину бурят до одного пласта, разбуривают боковые стволы, а при наличии нижележащих пластов скважину добуривают, цементируют затрубное пространство в зоне пластов, выполняют вторичное вскрытие всех пластов, до начала добычи устанавливают геофизические приборы в зоне каждого вскрытого пласта, плавно понижают уровень жидкости в скважине свабированием или с помощью струйного насоса, затем извлекают приборы и по их показаниям определяют величины забойных давлений в скважинах, при которых пласты включают в работу, по этим же данным определяют пласты, подверженные пластовым перетокам, устраняют перетоки, затем снова устанавливают геофизические приборы в зоне каждого пласта, спускают в скважину на расчетную глубину струйный добычной насос, в ремонтный период струйного добычного насоса анализируют показания геофизических приборов и при выявлении пластовых перетоков из-за выработки пластов устраняют пластовые перетоки, снова опускают струйный добычной насос и продолжают добычу с указанным повторением ремонтных периодов и с устранением пластовых перетоков.