СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ С ГИДРОРАЗРЫВОМ ПЛАСТА Российский патент 2017 года по МПК E21B43/267 E21B33/12 E21B43/14 

Изобретение относится к скважинной разработке и эксплуатации многопластовых месторождений с применением гидравлического разрыва пласта, эксплуатируемого одной скважиной. Позволяет производить работы по гидроразрыву вышележащих пластов без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию.

Известен способ гидравлического разрыва карбонатного пласта (аналог) (1), патент на изобретение RU №2455478 МПК Е21В 43/26, дата подачи заявки 04.02.2011, опубликовано 10.07.2012. Способ включает перфорацию стенок скважины в необходимом интервале скважины каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины, спуск колонны труб в зону ГРП с герметизацией межтрубного пространства пакером выше интервала перфорации и циклическую закачку в скважину гелеобразной жидкости разрыва. Перед проведением ГРП скважину заполняют технологической жидкостью на 0,2-0,4 объема ствола скважины, суммарный объем закачиваемой гелеобразной жидкости разрыва рассчитывают по формуле: Vг=k*Нп, где Vг - объем гелеобразной жидкости разрыва, м³; k=1,4÷1,6 - коэффициент перевода, м³/м; Нп - длина интервала вскрытия, м. Гелеобразную жидкость разрыва закачивают равными порциями в 3-5 циклов с закачкой после них порций кислоты объемом 0,7-0,75 от объема гелеобразной жидкости разрыва, по завершении последнего цикла закачки осуществляют закачку товарной нефти или пресной воды в полуторакратном объеме колонны труб с последующей выдержкой 1-2 ч, после чего удаляют продукты реакции кислоты с породой, снимают пакер и извлекают его с колонной труб из скважины. Недостатками данного способа являются необходимость выполнения перфорации, проведение работ по снятию пакера.

Известен способ гидравлического разрыва пласта (аналог) (2), патент РФ №2055172 Е21В 43/26, дата подачи заявки 10.02.1994, опубликовано 27.02.1996, включающий спуск в скважину на заданную глубину гидропескоструйного перфоратора с вращателем, прорезание щелей в горизонтальной плоскости продуктивного пласта, подъем перфоратора с вращателем, спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб с пакером и его установку, последовательную закачку в колонну насосно-компрессорных труб жидкости разрыва, суспензии жидкости-носителя с закрепляющим материалом и продавочной жидкости с темпом закачки, обеспечивающим давление на забое скважины выше давления разрыва пласта, технологическую выдержку и ввод скважины в эксплуатацию. Жидкость разрыва закачивают в объеме, обеспечивающем создание трещины гидроразрыва длиной, равной предварительно определенному радиусу прискважинной зоны пласта сниженной проницаемости, затем уменьшением темпа закачки снижают забойное давление ниже давления разрыва пласта и при этом темпе закачивают в колонну насосно-компрессорных труб суспензию жидкости-носителя с закрепляющим материалом в объеме созданной трещины, после чего увеличением темпа закачки поднимают забойное давление выше давления разрыва пласта и закачивают продавочную жидкость в объеме, равном объему колонны насосно-компрессорных труб и части обсадной колонны от низа насосно-компрессорных труб до прорезанных щелей. Недостатками способа являются большие затраты времени на проведение работ и необходимость проведение работ по снятию пакера.

Известен способ проведения многоэтапного гидравлического разрыва пласта без подъема внутрискважинной компоновки (прототип) (3), патент RU №2374437, дата подачи заявки 07.06.2008, опубликовано 27.11.2009, при котором процесс гидравлического разрыва пласта ведут, начиная с нижнего пласта. Затем перед гидравлическим разрывом пласта, расположенного выше, производят путем подачи смеси технологической жидкости с пропантом изоляцию нижнего пласта путем намывки пропанта в полость эксплуатационной колонны на высоту, превышающую мощность обработанного пласта. После этого приступают к гидравлическому разрыву вышележащего пласта. Так продолжают последовательно воздействовать на расположенные выше пласты, обрабатывая их, идя снизу вверх. Согласно изобретению процесс намывки пропанта в полость эксплуатационной колонны, после выполнения гидроразрыва пласта, выполняют в два этапа. Первым из этих этапов является заполнение эксплуатационной колонны пропантом с размером частиц, равным размеру частиц, использованных в предыдущей технологической операции, например 0,4-0,6 мм. При этом производят заполнение соответствующего интервала на 90-95% по длине ствола скважины. На втором этапе выполняют закачку пропанта с минимально возможным размером частиц, например 0,1-0,15 мм, и при этом выполняют заполнение на полную длину. Транспортирование первой порции крупного пропанта осуществляют при расходе жидкости, соответствующей расходу, определенному для выполнения предыдущей технологической операции, а транспортирование второй - при расходе жидкости, составляющей 0,1-0,2 от расхода на первой операции. После этого начинают выполнять процесс гидравлического разрыва пласта, расположенного на более высоком уровне.

Недостатками прототипа являются большие затраты времени на проведение работ и необходимость применения многопакерной компоновки, невозможность разделения пластов в процессе эксплуатации скважины.

Технической задачей, решаемой способом одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта, является создание способа гидроразрыва пласта, который позволяет производить работы по гидроразрыву вышележащих пластов без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию.

Эта задача решается предлагаемым способом одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта, при котором разбуриваемый пакер-пробка установлен над нижележащим от обрабатываемого пластом, после чего пакер загерметизирован при помощи бросового шара и произведен гидроразрыв верхнего пласта.

Сущность изобретения заключается в том, что способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта реализован тем, что пакер-пробка установлен над нижележащим от обрабатываемого пластом при помощи посадочного инструмента со сбивным клапаном с электроприводом на кабеле или гидравлического посадочного инструмента на насосно-компрессорных трубах. После извлечения посадочного инструмента пакер загерметизирован при помощи бросового шара и произведен гидроразрыв верхних пластов без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию. При вводе скважины в эксплуатацию работают верхние пласты. Если нижний пласт обладает большей производительностью, чем верхний, то он работает, поднимая бросовый шар, при малой производительности нижнего пласта разбуриваемый пакер-пробка препятствует продавливанию скважинной жидкости из верхних пластов в нижний.

На фиг. 1 в продольном разрезе показана установка пакера-пробки при помощи посадочного инструмента со сбивным клапаном с электроприводом на кабеле в скважине между обрабатываемым и нижележащим пластами.

На фиг. 2 в продольном разрезе показана установка пакера-пробки при помощи гидравлического посадочного инструмента в скважине между обрабатываемым и нижележащим пластами.

На фиг. 3 условно показан разрез скважины при проведении гидроразрыва.

На фиг. 4 условно показан разрез скважины при вводе в эксплуатацию. Остальные, незадействованные при обработке пласты, на фигурах не показаны. Установка пакера-пробки 1 (фиг. 1) при помощи посадочного инструмента 2 со сбивным клапаном 3 с электроприводом 4 на кабеле 6 осуществлена следующим образом. Предварительно собрана компоновка пакер 1 и посадочный инструмент 2 с электроприводом 4. Далее компоновка спущена в интервал перед нижним продуктивным пластом 9 на кабеле 6. После чего по кабелю 6 подают электрический сигнал на электропривод 4, срезное устройство которого путем вращения разрушает сбивной штырь сбивного клапана 3, открывая отверстие сбивного клапана. В результате жидкость из скважины через отверстие сбивного клапана 3 поступает в посадочный инструмент 2, при его срабатывании происходит установка пакера 1. Затем разрушаются срезные элементы 11, отсоединяя посадочный инструмент 2 от пакера 1.

Установка пакера-пробки 1 (фиг. 2) при помощи гидравлического посадочного инструмента 5 осуществлена следующим образом. Предварительно собрана компоновка пакер 1 и гидравлический посадочный инструмент 5. Далее компоновка спущена в интервал перед нижним продуктивным пластом 9 на насосно-компрессорных трубах. Бросается бросовый шар 7 и нагнетанием давления в гидравлическом посадочном инструменте 5 производится установка пакера 1. Затем разрушаются срезные элементы 11, отсоединяя посадочный инструмент 5 от пакера 1.

После установки пакера 1 (фиг. 1, 2, 3) бросают бросовый шар 8, тем самым загерметизирован разбуриваемый пакер-пробка 1. Далее произведен гидроразрыв верхнего пласта 10 без отключения нижнего 9 и без снятия пакера 1, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию. При вводе скважины в эксплуатацию (фиг. 4) работает верхний пласт 10. Если нижний пласт 9 обладает большей производительностью, чем верхний, то он работает, поднимая бросовый шар 8, при малой производительности нижнего пласта 9 разбуриваемый пакер-робка препятствует продавливанию скважинной жидкости из верхнего пласта 10 в нижний пласт 9.

Новым является то, что способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта реализован тем, что пакер-пробка установлен над нижележащим от обрабатываемого пластом. После извлечения посадочного инструмента пакер загерметизирован при помощи бросового шара и произведен гидроразрыв верхних пластов без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию.

Технологический и технический результаты при использовании способа достигаются за счет того, что способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта позволяет производить работы по гидроразрыву вышележащих пластов без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию.

Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет увеличения наработки на отказ, ускорения монтажа, одновременно-раздельной эксплуатации, продления срока эксплуатации скважины.

Изобретение относится к скважинной разработке и эксплуатации многопластовых месторождений с применением гидравлического разрыва пласта, эксплуатируемого одной скважиной. Способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта с применением разбуриваемого пакера-пробки с клапаном, в скважинах с двумя или более продуктивными пластами реализован тем, что пакер-пробка установлен над нижележащим от обрабатываемого пластом при помощи посадочного инструмента со сбивным клапаном с электроприводом на кабеле или гидравлического посадочного инструмента на насосно-компрессорных трубах. После извлечения посадочного инструмента пакер загерметизирован при помощи бросового шара и произведен гидроразрыв верхних пластов по известной технологии без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию. При вводе скважины в эксплуатацию работают верхние пласты. Если нижний пласт обладает большей производительностью, чем верхний, то он работает, поднимая бросовый шар. При малой производительности нижнего пласта разбуриваемый пакер-пробка препятствует продавливанию скважинной жидкости из верхних пластов в нижний. Технический результат заключается в обеспечении возможности производить работы по гидроразрыву вышележащих пластов без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию. 4 ил.

Способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта, гидроразрыв пласта с применением разбуриваемого пакера-пробки с клапаном, в скважинах с двумя или более продуктивными пластами, при котором пакер-пробка установлен над нижележащим от обрабатываемого пластом при помощи посадочного инструмента со сбивным клапаном с электроприводом на кабеле или гидравлического посадочного инструмента на насосно-компрессорных трубах, отличающийся тем, что после извлечения посадочного инструмента пакер загерметизирован при помощи бросового шара и произведен гидроразрыв верхних пластов без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию, причем при вводе скважины в эксплуатацию работают верхние пласты, при этом если нижний пласт обладает большей производительностью, чем верхний, то он работает, поднимая бросовый шар, при малой производительности нижнего пласта разбуриваемый пакер-пробка препятствует продавливанию скважинной жидкости из верхних пластов в нижний.