СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА Российский патент 2014 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. Е21В 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. Е21В 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.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (Шипулин А.В., патент №2266404, кл. Е21В 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 прискважинная 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 осуществления импульсного гидроразрыва (Шипулин А.В., патент №2409738, кл. Е21В 43/25), включающий формирование перепадов давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания перемещающейся по полости скважины волны движения массы жидкости, образующейся при периодическом открывании полости скважины с применением вентилей, один из которых соединяет полость скважины со сливной емкостью, второй - с источником жидкости, находящейся под давлением, причем периодически увеличивают давление подачи жидкости для проведения гидроразрыва, между импульсами давления осуществляют циркуляцию жидкости через открытые вентили долива и слива жидкости, во время воздействия ударной волны на трещины пласта перекрывают вентиль слива жидкости.

Однако при осуществлении способа периодически останавливают и возобновляют циркуляцию жидкости через затрубное пространство и насосно-компрессорную трубу, что снижает интенсивность обработки. Кроме того, требуется регулярное изменение расхода насоса для периодической закачки жидкости в пласт со скоростью, необходимой для расширений трещин или гидроразрыва.

Известен способ обработки призабойной зоны скважины (Шипулин А.В., патент №2383720, кл. Е21В 43/18), взятый за прототип, включающий создание периодических импульсов давления в призабойной зоне скважины 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, повышают давление в скважине соединением устья скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, через вентиль долива жидкости, периодически через промежуток времени, достаточный для формирования ударной волны депрессии, открывают вентиль слива жидкости.

Однако трещины призабойной зоны мало раскрываются под давлением закачиваемой жидкости и плохо промываются, процесс обработки имеет низкую интенсивность. В скважинах с низкой проницаемостью прискважинной зоны пласта при закачке жидкости и быстром повышении давления в скважине жидкость не успевает достичь скорости, достаточной для использования инерции ее движения для раскрытия трещин пласта.

Задачей изобретения является использование инерции движения скважинной жидкости для более полного раскрытия трещин пласта при гидродинамическом воздействии на прискважинную зону пласта с целью улучшения ее фильтрационных свойств.

Задача решается тем, что, применяя способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий закачивание в полость скважины жидкости, 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, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье для вытекания скважинной жидкости, находящейся под давлением, и ее закрывании с применением вентилей, один из которых - вентиль слива жидкости соединяет насосно-компрессорную трубу со сливной емкостью, второй - вентиль долива жидкости соединяет затрубное пространство с источником жидкости, находящейся под давлением, открывание и закрывание полости скважины на устье для вытекания скважинной жидкости, находящейся под давлением, осуществляют вентилем слива жидкости, повышают давление в скважине соединением устья скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, через вентиль долива жидкости, периодически через промежуток времени, достаточный для формирования ударной волны депрессии открывают вентиль слива жидкости, закачку жидкости через вентиль долива осуществляют непрерывно с расходом, достаточным для использования инерции массы скважинной жидкости, но не оказывающим препятствия формированию ударной волны депрессии.

Такой способ позволяет при гидродинамическом воздействии на прискважинную зону пласта использовать инерцию массы циркулирующей скважинной жидкости для более полного раскрытия трещин пласта. При использовании способа не применяются мощные насосные агрегаты, не требуется регулярное изменение расхода закачиваемой жидкости.

Способ реализуют следующим образом. На устье скважины, устанавливают вентили, первый из которых соединяет полость НКТ со сливной емкостью, второй - затрубное пространство с источником жидкости, находящейся под давлением, например линией жидкости, предназначенной для закачки в нагнетательные скважины или агрегатом ЦА-320. В полость скважины закачивают жидкость до технологически допустимого давления.

При закрытом вентиле слива жидкости, соединяющем устье скважины со сливной емкостью, открывают вентиль долива. Жидкость под давлением источника движется по направлению к забою, давление жидкости в скважине увеличивается. В процессе увеличения скважинного давления и перетекания жидкости в прискважинную зону расширяются трещины пласта.

При достижении технологически допустимого давления, свидетельствующего о максимальном раскрытии трещин пласта, открывают вентиль слива жидкости. Жидкость под давлением изливается через НКТ. Импульс депрессии способствует отрыву адсорбционных отложений от стенок поровых каналов и трещин, их извлечению из трещин пласта, которые находятся в максимально расширенном состоянии, в полость скважины и изливу. В процессе излива жидкости давление в скважине и в припластовой зоне снижается, трещины пласта смыкаются.

Через промежуток времени, достаточный для выноса загрязнений из трещин пласта, закрывают вентиль излива. Жидкость под давлением источника через открытый вентиль долива движется по направлению к забою, давление жидкости в скважине увеличивается. В процессе увеличения скважинного давления и перетекания жидкости в прискважинную зону расширяются трещины пласта. При достижении технологически допустимого давления, свидетельствующего о максимальном раскрытии трещин пласта, открывают вентиль слива жидкости и цикл обработки прискважинной зоны пласта повторяется.

Поскольку поток жидкости через открытый вентиль долива движется непрерывно, а масса жидкости в затрубном пространстве имеет значительную массу, то инерция массы жидкости, движущейся по стволу скважины, способствует ее перетеканию в прискважинную зону пласта, повышению в ней давления и большему раскрытию трещин.

Периодические перепады давления в прискважинной зоне пласта способствуют созданию и развитию трещин пласта, увеличивающих проницаемость. Низкочастотные колебания от перепадов давления передаются по простиранию пластов на значительные расстояния и способствуют перераспределению напряжений в массиве, что положительно влияет на нефтеотдачу.

Расход закачиваемой жидкости ограничивается условиями создания депрессионного удара при резком изливе скважинной жидкости и беспрепятственного выноса кольматантов из массива пласта. Скважинная жидкость может содержать химические реагенты для более производительной обработки. 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, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями. Обеспечивает улучшение фильтрационных свойств призабойной зоны за счет возможности более полного раскрытия трещин. Сущность изобретения: способ включает закачивание в полость скважины жидкости, формирование колебаний депрессионными перепадами давления, образующимися при открывании полости скважины на устье для вытекания скважинной жидкости, находящейся под давлением, и ее закрывании с применением вентилей, один из которых - вентиль слива жидкости соединяет насосно-компрессорную трубу со сливной емкостью, второй - вентиль долива жидкости соединяет затрубное пространство с источником жидкости, находящейся под давлением. Обработку прискважинной зоны пласта осуществляют низкочастотными колебаниями по простиранию пласта при раскрытии его трещин.
Для этого закачку жидкости через вентиль долива осуществляют в полость скважины непрерывно до технологически допустимого давления и с расходом, достаточным для использования инерции массы скважинной жидкости, но не оказывающим препятствия формированию ударной волны депрессионного перепада давления при открывании вентиля слива. Через промежуток времени, достаточный для выноса загрязнений из трещин пласта, закрывают вентиль слива. Осуществляют закачку жидкости через вентиль долива непрерывно до технологически допустимого давления, открывают вентиль слива и цикл обработки прискважинной зоны пласта повторяют.

Способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование колебаний депрессионными перепадами давления, образующимися при открывании полости скважины на устье для вытекания скважинной жидкости, находящейся под давлением, и ее закрывании с применением вентилей, один из которых - вентиль слива жидкости соединяет насосно-компрессорную трубу со сливной емкостью, второй - вентиль долива жидкости соединяет затрубное пространство с источником жидкости, находящейся под давлением, открывание и закрывание полости скважины на устье для вытекания скважинной жидкости, находящейся под давлением, осуществляют вентилем слива жидкости, повышают давление в скважине соединением устья скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, через вентиль долива жидкости, отличающийся тем, что обработку прискважинной зоны пласта осуществляют низкочастотными колебаниями по простиранию пласта при раскрытии его трещин, для чего закачку жидкости через вентиль долива осуществляют в полость скважины непрерывно до технологически допустимого давления и с расходом, достаточным для использования инерции массы скважинной жидкости, но не оказывающим препятствия формированию ударной волны депрессионного перепада давления при открывании вентиля слива, а через промежуток времени, достаточный для выноса загрязнений из трещин пласта, закрывают вентиль слива, осуществляют закачку жидкости через вентиль долива непрерывно до технологически допустимого давления, открывают вентиль слива и цикл обработки прискважинной зоны пласта повторяют.