СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ Российский патент 2013 года по МПК E21B43/25 

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

Известен способ очистки скважины от отложений в процессе ее эксплуатации (Велиев Ф.Г., Курбанов Р.А-И., Алиев Э.Н., патент №1700207, кл. E21B 37/00), в котором периодически создают на устье скважины волны отрицательного давления, для чего перекрывают задвижки на выкидной линии и выдерживают ее в перекрытом состоянии, затем открывают.

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

Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (Носов П.И., Сеночкин П.Д., Нурисламов Н.Б. и др., патент №2159326, кл. E21B 43/25), в котором формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной пласта и полостью скважины производится путем предварительной закачки флюида в скважину, создании периодических импульсов давления в призабойной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины, и стравливании давления при перемещении флюида по скважине из призабойной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины.

Однако призабойная зона плохо промывается скважинной жидкостью, поскольку гидроудар имеет короткое время воздействия, в течение которого трещины пласта в течение ударного воздействия не успевают полностью раскрываться и смыкаться. Кроме того, свободные колебания скважинной жидкости с высоким газовым фактором имеют быстрое затухание в связи с упругостью среды, передающей волновую энергию.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (Шипулин А.В, патент №2266404, кл. E21B 43/25), включающий создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье с применением вентилей, один из которых соединяет полость скважины со сливной емкостью, второй - с источником жидкости, находящейся под давлением.

Однако призабойная зона плохо промывается скважинной жидкостью, поскольку гидроудар имеет короткое время воздействия, в течение которого трещины пласта в течение ударного воздействия не успевают полностью раскрываться и смыкаться.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта (Шипулин А.В, патент №2383720, кл. E21B 43/25), взятый за прототип, включающий формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны движения массы жидкости, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье с периодичностью, обеспечивающей раскачку ее массы в режиме резонанса, причем излив осуществляют резким открыванием вентиля слива жидкости для формирования ударной волны депрессии.

Однако в скважинах с высоким газовым фактором в связи с упругостью среды, передающей волновую энергию, ударная волна депрессии перемещается по полости скважины с высоким затуханием.

Задачей изобретения является использование упругих свойств газожидкостной смеси для усиления гидродинамического воздействия на призабойную зону скважины.

Задача решается тем, что, применяя способ обработки призабойной зоны скважины с высоким газовым фактором, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в зоне перфорации в виде перемещающейся по полости скважины волны, образующейся при периодическом открывании на устье полости скважины, находящейся под давлением, и ее закрывании с применением вентилей, один из которых - вентиль слива газожидкостной смеси соединяет полость скважины со сливной емкостью и открывает полость скважины для вытекания газожидкостной смеси и формирования ударной волны депрессии, второй - вентиль долива жидкости соединяет полость скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, и периодическим открыванием повышает давление в скважине, открывание вентилей осуществляют с периодичностью, обеспечивающей раскачку массы газожидкостной смеси и формирование ударной волны депрессии при ее изливе, при доливе жидкости повышают давление газожидкостной смеси в скважине до значения выше давления насыщения, при проведении излива закрывают вентиль слива при снижении скорости излива газожидкостной смеси и выдерживают полость скважины в закрытом состоянии до открывания вентиля долива в течение времени, задаваемого технологическими условиями.

Такой способ позволяет накапливать в скважинной газожидкостной смеси энергию сжимающихся пузырьков газа и использовать эту энергию при осуществлении депрессионного воздействия на призабойную зону скважины.

Способ реализуют следующим образом. На устье скважины устанавливают вентили, первый из которых, вентиль долива, соединяет скважину с источником жидкости, которую подают в скважину под давлением, второй, вентиль слива, - со сливной емкостью.

При закрытом вентиле слива открывают вентиль долива и увеличивают давление закачки жидкости до значения выше давления насыщения. Пузырьки газа сжимаются, газ растворяется в жидкости, газожидаостная смесь преобразуется в однородную жидкую среду.

При осуществлении излива скважинной жидкости открывают вентиль слива. Скважинная жидкость начинает изливаться в сливную емкость, давление жидкости на устье резко падает до атмосферного, формируется волна разрежения, которая перемещается от устья к забою через скважинную жидкость с растворенным газом и формирует в призабойной зоне импульс депрессии. Импульс депрессии способствует отрыву адсорбционных отложений от стенок поровых каналов и трещин, а также их выносу в полость скважины для последующего извлечения на дневную поверхность.

При резком снижении давления в скважине столб жидкости преобразуется в газожидкостную смесь. Пузырьки газа увеличиваются в размерах, возможно образование пузырей, занимающих всю площадь поперечного сечения колонны труб. После открывания устья газожидкостная смесь движется к устью скважины с ускорением за счет уменьшающегося удельного веса и упругих свойств расширяющихся газовых пузырей, которые транспортируют порции жидкости к устью и способствуют их выбросу из скважины. Инерция массы приведенной в движение газожидкостной смеси способствует ее раскачке и увеличивает объем, изливающийся из скважины. По мере дальнейшего подъема газожидкостной смеси скорость ее движения уменьшается.

В момент значительного снижения скорости подъема газожидкостной смеси или прекращения ее излива, определяемый технологическими параметрами скважины, закрывают вентиль слива. В полости скважины за счет упругого и инерционного выброса газожидкостной смеси образуется разрежение, которое поддерживает движение пластового флюида в полость скважины. С увеличением давления в полости скважины газовые пузырьки уменьшаются в объеме, что способствует более длительному притоку пластового флюида с выносом кольматантов в полость скважины. Длительность нахождения устья скважины в закрытом состоянии между закрыванием вентиля слива и открыванием вентиля долива выбирают, исходя из технологических условий, например глубины скважины, величины пластового давления, газового фактора и т.д.

Операции долива жидкости и излива газожидкостной смеси повторяют до получения эффекта увеличения проницаемости призабойной зоны скважины.

Периодическое возвратно-поступательное перемещение массы газожидкостной смеси через призабойную зону способствует ее размыву, а также созданию новых и развитию существующих трещин, что способствует увеличению проницаемости пласта.

Таким образом, способ позволяет осуществлять ударное депрессионное воздействие на призабойную зону через жидкую среду без демпфирующего влияния пузырьков газа и использование упругого влияния этих пузырьков при изливе значительного количества газожидкостной смеси.

Скважинная жидкость может содержать химические реагенты для более производительной обработки. Способ обработки содействует экономии химреагентов за счет их контролируемой и ограниченной закачки в пласт. Способ может быть применен совместно с другими видами обработки призабойной зоны: кислотной, тепловой, виброимпульсной, акустической и т.д.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин. Способ обработки призабойной зоны скважины с высоким газовым фактором включает закачивание в полость скважины жидкости. При этом формируют депрессионный перепад давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в зоне перфорации, в виде перемещающейся по полости скважины волны. Волна образуется при периодическом открывании на устье полости скважины, находящейся под давлением, и ее закрывании с применением вентилей, один из которых - вентиль слива газожидкостной смеси (ГЖС), второй - вентиль долива жидкости. Вентиль слива соединяет полость скважины со сливной емкостью и открывает полость скважины для вытекания ГЖС и формирования ударной волны депрессии. Вентиль долива жидкости соединяет полость скважины с источником жидкости, находящейся под давлением. Периодическим открыванием повышают давление в скважине. Открывание вентилей осуществляют с периодичностью, обеспечивающей раскачку массы ГЖС и формирование ударной волны депрессии при ее изливе. При этом при доливе жидкости повышают давление ГЖС в скважине до значения выше давления насыщения. При проведении излива закрывают вентиль слива при снижении скорости излива ГЖС и выдерживают полость скважины в закрытом состоянии до открывания вентиля долива в течение времени, задаваемого технологическими условиями. Техническим результатом является усиление гидродинамического воздействия на призабойную зону скважины.

Способ обработки призабойной зоны скважины с высоким газовым фактором, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в зоне перфорации в виде перемещающейся по полости скважины волны, образующейся при периодическом открывании на устье полости скважины, находящейся под давлением, и ее закрывании с применением вентилей, один из которых - вентиль слива газожидкостной смеси соединяет полость скважины со сливной емкостью и открывает полость скважины для вытекания газожидкостной смеси и формирования ударной волны депрессии, второй - вентиль долива жидкости соединяет полость скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, и периодическим открыванием повышает давление в скважине, открывание вентилей осуществляют с периодичностью, обеспечивающей раскачку массы газожидкостной смеси и формирование ударной волны депрессии при ее изливе, отличающийся тем, что при доливе жидкости повышают давление газожидкостной смеси в скважине до значения выше давления насыщения, при проведении излива закрывают вентиль слива при снижении скорости излива газожидкостной смеси и выдерживают полость скважины в закрытом состоянии до открывания вентиля долива в течение времени, задаваемого технологическими условиями.