СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ПЕСКОПРОЯВЛЕНИЙ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН Российский патент 2016 года по МПК E21B37/00 E21B43/04 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти с водопескопроявлениями в добывающих скважинах.

Известно, что появление песка на забое нефтяных скважин обусловлено различными причинами, связанными, в основном, с механическими свойствами продуктивного пласта. При снижении пластового давления в процессе разработки месторождений происходит подъем водонефтяного контакта (ВНК) и связанное с этим интенсивное водопескопроявление и выпадение песка на забой скважины с обарзованием песчаной пробки [Теория и практика капитального ремонта газовых скважин в условиях пониженных пластовых давлений / М.Г. Гейхман и др. - М.: ИРЦ Газпром. 2009. - 208 с.].

Движение пластовых вод из продуктивного пласта к забою нефтяной скважины влечет за собой ускорение процессов разрушения продуктивного пласта и выноса песка на забой скважины, образования там песчаной пробки, которая перекрывает интервал перфорации скважины и препятствует движению нефти на дневную поверхность вплоть до полного прекращения добычи углеводородного сырья.

Причем первоначальное обводнение и разрушение продуктивного пласта может происходить до начала подъема ВНК за счет подтягивания конуса подошвенных вод к забою.

Для нормальной эксплуатации нефтяной скважины песчаную пробку следует удалить.

В практике ремонтных работ широко применяются способы удаления песчаных пробок путем промывки скважины и проведение мероприятий по ограничению пескопроявлений [Булатов А.И. Колтюбинговые технологии при бурении, заканчивании и ремонте нефтяных и газовых скважин. - Краснодар: Изд-во «Просвещение-Юг», 2008. - 310 с.].

Известен способ, реализованный в скважинном песочном сепараторе [патент RU 2191261, МПК⁷ E21B 43/38, опубликовано 20.10.2002], включающий корпус, нижний двусторонний и промежуточный переводники с поперечными и продольными каналами и трубками для нисходящего потока, ловильные камеры. Песок в этом устройстве осаждается в ловильных камерах под действием силы инерции и силы тяжести. В устройстве нет сеток, и его пропускная способность сохраняется постоянной в процессе эксплуатации.

Однако если скорость движения потока жидкости превышает скорость осаждения песчинки, то такие песчинки попадают в насос и приводят к его абразивному износу и аварии на скважине.

Известен способ (взятый за прототип), реализованный в конструкцию фильтра (А.с. СССР №1629497, E21B 43/08, 1991 г.). Фильтр состоит из каркаса с продольными стержнями и фильтрующего элемента в виде отдельных спиральных звеньев. Между спиральными звеньями установлены дополнительные звенья, выполненные из упругого материала. Полужесткое крепление витков спиральных звеньев обеспечивает их относительную подвижность, щелевые решетки фильтра выполнены из V-образной проволоки.

Недостатком устройства, принятого в предлагаемом изобретении за прототип, является сравнительно низкая эффективность предотвращения выноса песка, а также сложность конструкции, высокая стоимость и необходимость применения пакерирующего устройства.

Отличительной особенностью заявляемого изобретения является то, что противопесочный фильтр образуется непосредственно внутри скважины. Вместо V-образной проволоки фильтр содержит проппант.

Задача предлагаемого изобретения состоит в разработке эффективного способа снижения пескопроявлений нефтяных скважин.

Технический результат предлагаемого решения заключается в повышении эффективности снижения пескопроявления нефтяных скважин за счет создания внутрискважинного противопесочного фильтра.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что с целью снижения пескопроявления нефтяных скважин предложен способ, включающий глушение скважины, извлечение внутрискважинного оборудования, спуск компоновки оборудования с пером на колонне НКТ до головы песчаной пробки, промывку песчаной пробки, извлечение колонны НКТ с пером, спуск в скважину на колонне НКТ и установку пакер-пробки на глубину на 1-2 м ниже нефтенасыщенного интервала пласта, отсоединение от колонны НКТ пакер-пробки, извлечение из скважины колонны НКТ, спуск перфорированной насосно-компрессорной трубы малого диаметра, с размещенным на ней, в верхней части, верхним пакером, до упора на пакер-пробку, распакеровку верхнего пакера, спуск во внутреннюю полость колонны перфорированных НКТ гибкой трубы, закачивание через гибкую трубу проппанта с полимерной композицией в перфорированную НКТ с продавкой его в заколонное пространство между обсадной колонной и перфорированной НКТ, сшивка проппанта с выдержкой во времени, освоение скважины и вывод на режим.

На фиг. 1 изображена промывка песчаной пробки.

На фиг. 2 изображен спуск перфорированной трубы.

На фиг. 3 изображена закачка проппанта с полимерной композицией.

Способ реализуется следующим образом:

1. Добывающая скважина (1), в которой интервал перфорации (2) перекрыт песчаной пробкой (3), глушится жидкостью определенной плотности, предотвращающей нефтегазопроявления (фиг 1).

2. Из скважины извлекается внутрискважинное оборудование (не показано).

3. В скважину спускается компоновка с пером на НКТ (4) до головы песчаной пробки (3) и проводится ее промывка.

4 Из скважины извлекается НКТ с пером, спускается и устанавливается пакер-пробка (5) ниже 1-2 м нефтенасыщенного интервала пласта.

5. Спускается перфорированная насосно-компрессорная труба (6) (диметр 73 мм или 89 мм) (с установленным пакером в верхней части (7)) на пакер-пробку (5) и распакеровывается верхний пакер (7) (фиг. 2).

6. Спускается гибкая НКТ (8) вовнутрь перфорированной НКТ (6).

7. Закачивается проппант с полимерной композицией (9) в перфорированную НКТ (6) с продавкой с целью заполнения интервала между обсадной колонной и перфорированной НКТ, выдержка во времени для сшивки проппанта, освоение скважины и вывод на режим (фиг. 3).

Проппант представляет собой сферический керамический материал. В настоящее время проппанты применяются для закрепления трещин, образованных в результате проведения гидравлического разрыва пласта.

Наиболее часто применяют проппанты с размерами гранул 0,425-0,85 мм (20/40 меш), реже 0,85-1,7 мм (12/20 меш), 0,85-1,18 мм (16/20 меш), 0,212-0,425 мм (40/70 меш).

В состав проппантов обычно входят глинозем (оксид алюминия) и кремнезем (оксид кремния), содержание которых влияет на качественные характеристики гранул. Оксид алюминия придает проппантам прочность, а оксид кремния влияет на эластичность материала, позволяющую сформировать сферичные гранулы для последующего отвердения - муллитизации.

Частицы проппантов покрыты полимерной композицией, которая склеивает их друг с другом после размещения проппанта между обсадной колонной и перфорированной НКТ, тем самым обеспечивая устойчивость набивки. Как правило, проппантные набивки, образованные частицами большего размера и лучшей сферичности, более проницаемы, т.е. обладают более высокой проводимостью.

Композиция «Геотерм-01», включающая смолу «Геотерм-001» и отвердитель «Геотерм-101», применяется для крепления слабосцементированных коллекторов и проппантов (пескоизоляционных работ).

Полимерная композиция «Геотерм» включает смолу и отвердитель.

Смолы «Геотерм» представляют собой продукты поликонденсации фенола с формальдегидом в щелочной среде, модифицированные алкилрезорцином. Отвердители «Геотерм» представляют собой растворы гексаметилентетрамина (уротропина) в формалине, модифицированные этиленгликолем. Обозначение полимерных композиций «Геотерм» состоит из букв и цифр, обозначающих: Геотерм - торговое название продукта, цифры - порядковый номер и функциональное назначение композиции. Разработанные ООО НПФ «Геотерм» совместно с ООО «РН - Пурнефтегаз» ремонтно-изоляционные композиции позволяют повысить эффективность работ по ограничению водо- и пескопроявлений за счет увеличения прочности и проницаемости образуемого коллектора с одновременным упрощением работ. Кроме того, предлагаемая методика позволяет снизить продолжительность ремонтных работ по извлечению противопесочного фильтра, который, как правило, в процессе эксплуатации присыпает песком, а также значительно увеличить межремонтный период работы скважин. Данная разработка позволяет в конечном итоге увеличить эффективность разработки месторождений, сложенных слабосцементированными коллекторами, а также на месторождениях с заколонными перетоками.

Причинно-следственная связь элементов формулы: Заполнение кольцевого пространства между перфорированной НКТ и обсадной колонны проппантом, пропитанным (обработанным) полимерной композицией, обеспечивает целостность пескопроявлящего экрана и препятствует попаданию песка в скважину и абразивному износу, наличие пакер-пробки внизу и верхнего пакера вверху способствуют целенаправленнму селективному попаданию проппанта в необходимый интервал.

Промышленная применимость: Предлагаемое техническое решение позволяет при минимальных трудозатратах устранить пескопроявление на нефтяных добывающих скважинах без загрязнения призабойной зоны пласта за счет использования колтюбинговой установки и селективной обработки призабойной зоны пласта.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти с пескопроявлениями в добывающих скважинах. Технический результат - снижение пескопроявления нефтяных скважин за счет создания внутрискважинного противопесочного фильтра. По способу осуществляют глушение скважины. Извлекают внутрискважинное оборудование. Осуществляют спуск компоновки оборудования с «пером» на колонне насосно-компрессорных труб - НКТ - до головы песчаной пробки. Промывают песчаную пробку. Извлекают колонну НКТ с «пером». Спускают в скважину на колонне НКТ и устанавливают пакер-пробку на глубину на 1-2 м ниже нефтенасыщенного интервала пласта. Отсоединяют от колонны НКТ пакер-пробку. Извлекают из скважины колонну НКТ. Спускают перфорированную НКТ малого диаметра с размещенным в верхней ее части верхним пакером до упора на пакер-пробку. Распакеровывают верхний пакер. Спускают во внутреннюю полость колонны перфорированных НКТ гибкую трубу. Закачивают через гибкую трубу проппант с полимерной композицией в перфорированную НКТ с продавкой его в заколонное пространство между обсадной колонной и перфорированной НКТ. Выдерживают скважину во времени и обеспечивают сшивку проппанта. Затем осваивают скважину и выводят ее на режим эксплуатации. 3 ил.

Способ снижения пескопроявления нефтяной скважины, включающий глушение скважины, извлечение внутрискважинного оборудования, спуск компоновки оборудования с «пером» на колонне насосно-компресорных труб - НКТ до головы песчаной пробки, промывку песчаной пробки, извлечение колонны НКТ с «пером», спуск в скважину на колонне НКТ и установку пакер-пробки на глубину на 1-2 м ниже нефтенасыщенного интервала пласта, отсоединение от колонны НКТ пакер-пробки, извлечение из скважины колонны НКТ, спуск перфорированной НКТ малого диаметра, с размещенным на ней, в верхней части, верхним пакером до упора на пакер-пробку, распакеровку верхнего пакера, спуск во внутреннюю полость колонны перфорированных НКТ гибкой трубы, закачивание через гибкую трубу проппанта с полимерной композицией в перфорированную НКТ с продавкой его в заколонное пространство между обсадной колонной и перфорированной НКТ, обеспечение сшивки проппанта с выдержкой во времени, освоение скважины и вывод на режим.