СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ НЕОДНОРОДНОГО РАСЧЛЕНЕННОГО ОБЪЕКТА РАЗРАБОТКИ Российский патент 2016 года по МПК E21B43/22 E21B43/27 

Область техники изобретения

Изобретение относится к нефтедобыче, а именно к способам селективной обработки призабойной зоны неоднородного расчлененного объекта.

Предшествующий уровень техники

Известен способ кислотной обработки нефтяного пласта (патент RU 2082880, МПК E21B 43/27, опубл. 27.06.1997 г.), вскрытого скважиной с горизонтальным стволом, включающий спуск колонны труб до забоя, закачку по ним кислоты и продавку ее в пласт, перед закачкой кислоты горизонтальный участок ствола заполняют вязкой инертной к кислоте жидкостью, а кислоту закачивают в обрабатываемый интервал горизонтального ствола для замещения ею указанной жидкости, при этом плотность кислоты должна быть равной плотности вязкой инертной к кислоте жидкости или отличаться не более чем на 5%.

Недостатком данного способа является невозможность осуществлять избирательную обработку низкопроницаемых интервалов.

Также известен способ поинтервальной обработки призабойной зоны горизонтальных скважин (патент RU 2144616, МПК E21B 43/27, опубл. 20.01.2000 г.), включающий закачку нефтяной эмульсии и раствора кислоты. Закачку нефтяной эмульсии производят по всему обрабатываемому профилю горизонтального ствола, закачку раствора кислоты производят за время, обеспечивающее растворение продуктивного пласта в обрабатываемой зоне по расчетному выражению, а отключение обработанных интервалов производят нефтекислотными эмульсиями после каждого кислотного воздействия, последовательно увеличивая при этом вязкость нефтекислотной эмульсии и уменьшая ее стабильность по мере продвижения обрабатываемого интервала от забоя скважины к месту входа ее в продуктивный пласт.

Недостатками данного способа является малая эффективность блокировки проницаемых участков пласта, а также то, что, как показывает практика применения подобных решений, они не вовлекают в разработку участки, на которых отсутствует приемистость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки обводненной горизонтальной скважины, эксплуатирующей карбонатный трещинно-поровый коллектор (патент RU 2531985 С1, МПК E21B 43/27, E21B 43/22, E21B 33/138, опубл. 27.10.2014), включающей спуск колонны труб в скважину, закачку по колонне труб в пласт кислотных составов. Согласно этому способу до начала обработки проводят в скважине геофизические исследования, на основе их результатов ствол скважины условно разделяют на интервалы в зависимости от интенсивности притока и вида добываемого флюида, спускают в обрабатываемый интервал компоновку с двумя пакерами на колонне труб, проводят обработку интервалов с отсечением каждого обрабатываемого интервала компоновкой с двумя пакерами: первым обрабатывают интервал с интенсивным притоком воды закачиванием обратной водонефтяной эмульсии с расходом 6-12 м3/ч, вторым - интервал со смешанным притоком воды и нефти закачиванием обратной нефтекислотной эмульсии с расходом 24-36 м3/ч, третьим - нефтенасыщенный интервал закачиванием кислоты с расходом 54-66 м3/ч.

Недостатком этого способа является невозможность обработки узких интервалов, что требуется при обработке призабойной зоны (ОПЗ) пласта неоднородного расчлененного объекта, а также невозможность одновременной обработки нескольких интервалов.

Существо изобретения

На сегодняшний день одним из приоритетных направлений в ремонте скважин является повышение эффективности кислотных ОПЗ добывающих скважин с внедрением передовых технологий ремонта.

Основными проблемами при выполнении кислотных обработок на добывающем фонде является недостаточная эффективность методов ОПЗ. Учитывая напряженный план по добычи нефти современных нефтедобывающих предприятий, необходимо изначально определять потенциальные участки (пропластки), где можно получить максимальный эффект от проведения ОПЗ.

Для вовлечения в разработку двух и более пропластков требуется проведение селективного ОПЗ каждого объекта по отдельности, так как они имеют различные коллекторские свойства. При ОПЗ общим фильтром охват каждого пропластка воздействием кислоты технически недостижим, так как кислотный состав попадает только в проницаемую часть пласта, остальные пропластки остаются не охваченными, и в работе скважины не участвуют. В настоящее время для вовлечения всей продуктивной части пласта производится ОПЗ с применением нефтекислотной эмульсии. Как показала практика, их применение показало недостаточную эффективность, так как, решая задачу частичной блокировки проницаемых участков пласта, вследствие частичной блокировки, обработка производиться как в высокопроницаемых участках, так и с меньшей, а участки, на которых отсутствует приемистость, не вовлекаются в разработку.

Техническим результатом использования настоящего изобретения является увеличение эффективности и успешности проведения ОПЗ, в том числе кислотных обработок, и в результате увеличение добычи нефти.

Технический результат достигается посредством использования способа селективной обработки призабойной зоны (ОПЗ) неоднородного расчлененного объекта разработки, содержащего этапы, на которых: проводят в скважине геофизические исследования; принимают решение о необходимости проведения селективной ОПЗ; при положительном решении о необходимости проведения селективной ОПЗ, определяют количество интервалов для обработки (пропластков); спускают в обрабатываемый интервал компоновку по меньшей мере с двумя пакерами на колонне труб; изолируют требуемый интервал обработки, содержащий пропласток, посредством двух соседних пакеров; проводят селективную ОПЗ требуемого интервала; перемещают двухпакерную установку для обработки следующего интервала; останавливают процесс обработки после обработки всех требуемых интервалов для обработки. При этом ОПЗ является кислотной обработкой.

Согласно одному аспекту изобретения между двумя пакерами устанавливают перфорированный патрубок, а ниже него устанавливают заглушку. При этом перфорированный патрубок может содержать фильтрующий элемент.

Согласно другому аспекту изобретения между двумя соседними пакерами устанавливается фильтр с циркуляционным клапаном, а ниже нижнего из двух соседних пакеров устанавливают перфорированный патрубок и заглушку. При этом может проводиться одновременная обработка двух интервалов.

При реализации способа могут использоваться различные виды геофизических исследовании, например электрический каротаж, радиокаротаж, акустический каротаж и др.

Согласно еще одному аспекту изобретения решение о необходимости проведения селективной ОПЗ принимается, когда скважина удовлетворяет следующим требованиям: обводненность продукции не более 40%; продуктивный пласт представляет собой карбонатные отложения, предыстория по ОПЗ включает в себя не более 3-х кислотных стимуляций, текущие извлекаемые запасы на скважину более 5-7 тысяч тонн, толщина пласта для условно вертикальных скважин - не менее 5 м; для горизонтальных - открытый ствол (без хвостовика) или перфорированный обсаженный хвостовик; пластовое давление не менее 60% от начального пластового давления; перемычка между ВНК (подстилаемой водой) и обрабатываемым интервалом не менее 6 м; ствол скважины не должен пересекаться с водонасыщенными участками пласта в планируемых интервалах обработки. Кроме того, на этапе решении о необходимости проведения селективной ОПЗ определяют также максимально допустимое давление на продуктивные пласты.

Краткое описание чертежей:

Фиг. 1. Иллюстрация способа селективной ОПЗ неоднородного расчлененного объекта.

Фиг. 2. Однопакерная компоновка.

Фиг. 3. Однопакерная компоновка с циркуляционным клапаном.

Фиг. 4. Двухпакерная компоновка с фильтром.

Фиг. 5. Двухпакерная компоновка с фильтром и циркуляционным клапаном.

Фиг. 6. Двухпакерная компоновка с фильтром и циркуляционным клапаном с привлечением колтюбинговой установки.

Фиг. 7. Колтюбинговая установка с надувным пакером и циркуляционным клапаном для стимуляции двух интервалов.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Для вовлечения в разработку двух и более пропластков требуется проведение селективного ОПЗ каждого объекта по отдельности, так как они имеют различные коллекторские свойства. При ОПЗ общим фильтром охват каждого пропластка воздействием кислоты технически недостижим, так как кислотный состав попадает только в проницаемую часть пласта, остальные пропластки остаются не охваченными, и в работе скважины не учавствуют. В настоящее время для вовлечения всей продуктивной части пласта производится ОПЗ с применением нефтекислотной эмульсии. Как показала практика, их применение показало недостаточную эффективность, так как, решая задачу частичной блокировки проницаемых участков пласта, вследствие частичной блокировки, обработка производиться как в высокопроницаемых участках, так и с меньшей, а участки, на которых отсутствует приемистость, не вовлекаются в разработку.

С целью вовлечения в разработку всей продуктивной части, предлагается изменить технологию проведения ОПЗ селективным методом. Технически проведение селективного ОПЗ предлагается выполнить с применением двухпакерной компоновки, которая позволит изолировать каждый участок в отдельности и выполнить ОПЗ каждого пропластка. Ограничением применения селективного ОПЗ является расстояние между обрабатываемыми пропластками (пластами), которое должно быть не менее длины применяемого пакера.

Сущность предлагаемого способа показана на фиг. 1. Как видно из фиг. 1, при традиционная (неселективная) ОПЗ неоднородных расчлененных объектов неэффективна, поскольку хорошо обрабатывается только проницаемая часть пласта, а остальные пропластки остаются не охваченными. Например, - средний пропласток в левой части фиг. 1.

Согласно предлагаемому способу пропластки локализуются (изолируются) по отдельности и ОПЗ проводится для каждого участка по отдельности с учетом его конкретных свойств.

Таким образом, в рамках данного изобретения предлагается способ селективной обработки призабойной зоны (ОПЗ) неоднородного расчлененного объекта разработки, содержащий этапы, на которых: проводят в скважине геофизические исследования; принимают решение о необходимости проведения селективной ОПЗ; при положительном решении о необходимости проведения селективной ОПЗ, определяют количество интервалов для обработки (пропластков); спускают в обрабатываемый интервал компоновку по меньшей мере с двумя пакерами на колонне труб; изолируют требуемый интервал обработки, содержащий пропласток, посредством двух соседних пакеров; проводят селективную ОПЗ требуемого интервала; перемещают двухпакерную установку для обработки следующего интервала; останавливают процесс обработки после обработки всех требуемых интервалов для обработки.

При реализации способа могут использоваться различные виды геофизических исследовании, например электрический каротаж, радиокаротаж, акустический каротаж и др.

Обрабатываемые участки (интервалы) предпочтительно определяются следующим образом:

Согласно еще одному аспекту изобретения решение о необходимости проведения селективной ОПЗ принимается, когда скважина удовлетворяет следующим требованиям: обводненность продукции не более 40%; продуктивный пласт представляет собой карбонатные отложения, предыстория по ОПЗ включает в себя не более 3-х кислотных стимуляций, текущие извлекаемые запасы на скважину более 5-7 тысяч тонн, толщина пласта для условно вертикальных скважин - не менее 5 м; для горизонтальных - открытый ствол (без хвостовика) или перфорированный обсаженный хвостовик; пластовое давление не менее 60% от начального пластового давления; перемычка между ВПК (подстилаемой водой) и обрабатываемым интервалом не менее 6 м; ствол скважины не должен пересекаться с водонасыщенными участками пласта в планируемых интервалах обработки. Кроме того, на этапе решении о необходимости проведения селективной ОПЗ определяют также максимально допустимое давление на продуктивные пласты.

При реализации способа возможно применение следующих пакерных компоновок.

На фиг. 2 представлена однопакерная компоновка, применяемая при традиционной не селективной ОПЗ, которая включает в себя пакер 1, колонну 2 насосно-компрессорных труб (НКТ), сбивной клапан 3 для выравнивания давления над и под пакером, хвостовик 4, фильтр 5 (перфорированный патрубок) и цельнометаллическую заглушку 6 с муфтой.

На фиг. 3 представлена более сложная однопакерная компоновка, дополнительно содержащая циркуляционный клапан 7 и перо-воронку 8, которая позволяет одновременно (без извлечения оборудования) осуществлять стимуляцию (ОПЗ) двух интервалов (пропластков).

На фиг. 4 представлена двухпакерная компоновка, позволяющая осуществлять селективную ОПЗ отдельных интервалов (пропластков). Данная компоновка дополнительно содержит упорный пакер 9 фильтр, цельнометаллическую заглушку 10, перфорированный патрубок 11 и заглушку 12, для обеспечения возможности стимуляции интервала между двумя пакерами.

На фиг. 5 показана двухпакерная компоновка с фильтром 5, циркуляционным клапаном 7. Компоновка позволяет производить раздельно стимуляцию двух интервалов без срыва пакеров.

На фиг. 6 показана двухпакерная компоновка с фильтром 5, циркуляционным клапаном 7 и с колтюбинговой установкой 13. Данная компоновка позволяет производить раздельно стимуляцию грех интервалов (пропластков) без срыва пакеров.

Еще одна возможная схема компоновки показана на фиг. 7, данная компоновка использует колтюбинговую установку с надувным пакером 14, гибкой трубой 15, циркуляционным клапаном 7 и насадкой 16 для проведения ОПЗ для стимуляции двух интервалов (пропластков).

В описанных выше вариантах реализации в качестве циркуляционного клапана предпочтительно используется циркуляционный клапан РН-73.

Изобретение относится к нефтедобыче. Технический результат - увеличение эффективности и успешности проведения обработки призабойной зоны ОПЗ. Способ селективной ОПЗ неоднородного расчлененного объекта разработки содержит этапы, на которых проводят в скважине геофизические исследования; принимают решение о необходимости проведения селективной ОПЗ; при положительном решении о необходимости проведения селективной ОПЗ определяют количество интервалов для обработки (пропластков); спускают в обрабатываемый интервал компоновку с по меньшей мере двумя пакерами на колонне труб; изолируют требуемый интервал обработки, содержащий пропласток, посредством двух соседних пакеров; проводят селективную ОПЗ требуемого интервала; перемещают двухпакерную установку для обработки следующего интервала; останавливают процесс обработки после обработки всех требуемых интервалов для обработки, при этом на этапе принятия решения о необходимости проведения селективной ОПЗ определяют также максимально допустимое давление на продуктивные пласты, между двумя соседними пакерами устанавливают фильтр с циркуляционный клапаном, а ниже нижнего из двух соседних пакеров устанавливают перфорированный патрубок и заглушку, обрабатывают одновременно два интервала обработки. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ селективной обработки призабойной зоны (ОПЗ) неоднородного расчлененного объекта разработки, содержащий этапы, на которых:
- проводят в скважине геофизические исследования;
- принимают решение о необходимости проведения селективной ОПЗ;
- при положительном решении о необходимости проведения селективной ОПЗ определяют количество интервалов для обработки (пропластков);
- спускают в обрабатываемый интервал компоновку с по меньшей мере двумя пакерами на колонне труб;
- изолируют требуемый интервал обработки, содержащий пропласток, посредством двух соседних пакеров;
- проводят селективную ОПЗ требуемого интервала;
- перемещают двухпакерную установку для обработки следующего интервала;
- останавливают процесс обработки после обработки всех требуемых интервалов для обработки, при этом
- на этапе принятия решения о необходимости проведения селективной ОПЗ определяют также максимально допустимое давление на продуктивные пласты, причем
- между двумя соседними пакерами устанавливают фильтр с циркуляционный клапаном, а ниже нижнего из двух соседних пакеров устанавливают перфорированный патрубок и заглушку, и
- обрабатывают одновременно два интервала обработки.

2. Способ по п. 1, в котором ОПЗ является кислотной обработкой.

3. Способ по п. 1, в котором между двумя пакерами устанавливают перфорированный патрубок, а ниже него устанавливают заглушку.

4. Способ по п. 3, в котором перфорированный патрубок содержит фильтрующий элемент.

5. Способ по п. 1, в котором геофизические исследования представляют собой одно из электрического каротажа, радиокаротажа и акустического каротажа.

6. Способ по п. 1, в котором решение о необходимости проведения селективной ОПЗ принимают, когда скважина удовлетворяет следующим требованиям: обводненность продукции не более 40%; продуктивный пласт представляет собой карбонатные отложения, предыстория по ОПЗ включает в себя не более 3 кислотных стимуляций, текущие извлекаемые запасы на скважину более 5-7 тысяч тонн, толщина пласта для условно вертикальных скважин - не менее 5 м; для горизонтальных - открытый ствол (без хвостовика) или перфорированный обсаженный хвостовик; пластовое давление не менее 60% от начального пластового давления; перемычка между ВНК (подстилаемой водой) и обрабатываемым интервалом не менее 6 м; ствол скважины не должен пересекаться с водонасыщенными участками пласта в планируемых интервалах обработки.