КОМПЛЕКСНЫЙ СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИН И СОПУТСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК E21B43/112 E21B43/114 E21B21/00 E21B37/00 

Предлагаемая группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин и может быть использована при строительстве и ремонте скважин различного назначения, в том числе скважин, предназначенных для добычи нефти и газа.

Известны технологии, способы и устройства для проведения вторичного вскрытия продуктивных пластов гидромеханической перфорацией: RU 2249678 С2, МПК ⁷ Е21В 43/112, 10.04.2005 г., RU 2371569 С1, МПК Е21В 43/112, 27.10.2009 г., RU 2365743 С1, МПК Е21В 43/112, 27.08.2009 г., RU 2490434 С2, МПК Е21В 43/112, 20.08.2013 г., RU 60132 U1, МПК Е21В 43/114, 10.01.2007 г., RU 2043486 С1, МПК Е21В 43/114, 10.09.1995 г., RU 2070959 С1, МПК Е21В 43/11, 27.12.1996 г.

Известны также комплексные способы и устройства, позволяющие одновременно с перфорацией осуществлять некоторые дополнительные технологические операции, например воздействие струйным насосом (RU 92466 U1, МПК Е21В 43/25, 20.03.2010 г., RU 102676 U1, МПК Е21В 43/25, 10.03.2011 г.).

Применение комплексных способов и устройств позволяет добиться значительной экономии времени за счет сокращения количества спуско-подъемных операций, необходимых для проведения скважинных работ. Благодаря комплексным технологиям проведения скважинных работ сразу несколько видов технологических операций в скважине могут быть осуществлены за один спуско-подъем колонны насосно-компрессорных труб (НКТ).

В известных компоновках, включающих перфоратор, дополнительные технологические операции производятся над перфоратором, а оборудование для их осуществления размещается на колонне НКТ выше перфоратора.

Вместе с тем существуют случаи, когда экономически оправдано осуществление совместно с перфорацией за один спуско-подъем НКТ технологических операций, требующих подачи рабочей жидкости под перфоратор (ниже перфоратора).

Например, перед проведением перфорации, как правило, производится подготовка ствола скважины в целях безаварийного прохождения технологического оборудования (перфоратора) к интервалу перфорации.

В соответствии с Правилами ведения ремонтных работ в скважинах (РД 153-39-023-97, издан: Федеральный горный и промышленный надзор России 22.05.1997, утвержден: Минтопэнерго России 18.08.1997 г.), проведение подготовительных работ для всех видов обработки призабойной зоны (ОПЗ) пласта обязательно и включает в своем составе обеспечение необходимым оборудованием и инструментом, а также подготовку ствола скважины, забоя и фильтра к обработке (пункт 4.9.1.1.6. указанных Правил).

Подготовительные работы в зависимости от состояния скважины могут включать: проработку (фрезерование) ствола скважины с помощью райбера (фрезера), проверку проходимости скважины с помощью шаблона (шаблонирование скважины). Технологии шаблонирования и фрезерования ствола скважины известны в открытом применении, а также, например, из патентов RU 2386783 С2, МПК Е21В 27/00, дата публикации 20.04.2010 г., RU 2274720 С2, МПК Е21В 7/08, Е21В 7/08, 20.04.2006 г.

Райбер (тело с цилиндрическими и коническими участками, с зубьями на их поверхности и сквозным отверстием для прохода промывочной жидкости, оснащенное забойным гидравлическим двигателем для его вращения) предназначен для фрезерования поврежденных участков обсадных колонн при капитальном ремонте скважин, он применяется, в частности, для восстановления проходимости деформированных обсадных колонн. Шаблон (пустотелый модуль заданной формы) применяется для проверки проходимости эксплуатационной колонны, а также для ее очистки (промывки).

Применение райбера (или иного фрезерующего инструмента) связано с необходимостью подачи рабочей жидкости на забойный двигатель, приводящий его в движение. Применение шаблона производится с подачей рабочей жидкости в низ НКТ и далее в затрубное пространство для выноса из скважины через затруб нежелательных загрязнений.

Для подготовки скважины к последующим технологическим операциям, осуществляемым после перфорации, также бывает необходимо произвести ряд работ, например устранение с помощью райбера (фрезера) технологических повреждений и засорений, возникающих при перфорации (заусеницы, стружка, остатки изоляционных материалов и т.п.), промывку забоя от загрязнений (нормализацию забоя) с помощью «пера», очистку ствола скважины с помощью скрепера или другого инструмента аналогичного назначения, например, в целях последующей посадки пакера.

Скрепер (скребок) может быть использован для механического удаления с внутренней поверхности обсадной колонны глины или цементного слоя, застрявших пуль, перфорационных заусениц, ржавчины, парафина и других веществ. «Перо» (заостренная промывочная трубка) применяется для очистки (промывки) ствола и/или забоя эксплуатационной колонны. В некоторых случаях вышеуказанные устройства могут применяться совместно для достижения наилучшего результата по нормализации забоя, так, например, эффективной является комбинация скрепер - шаблон - перо.

Технологии скреперования скважин и промывки забоя с помощью пера известны в открытом применении, а также, например, из патентов RU 2459925 С1, МПК Е21В 21/00, 27.08.2012 г., US 8826986, МПК Е21В 37/02, 09.09.2014 г.

Применение скрепера может осуществляться с подачей рабочей жидкости в низ НКТ и далее в затрубное пространство для выноса из скважины через затруб нежелательных загрязнений, устраняемых скрепером. Использование пера, традиционно располагающегося в самом низу НКТ, сопряжено с подачей на него промывочной жидкости, которая также через затруб выносит вымываемые пером засорения.

Таким образом, вышеперечисленные операции (фрезерование ствола скважины, шаблонирование скважины, очистка стенок эксплуатационной колонны с помощью скрепера, промывка забоя с помощью пера), проводимые непосредственно перед перфорацией или после перфорации, в тех или иных целях требуют подачи рабочей жидкости в нижнюю часть НКТ.

Задачей настоящей группы изобретений является предложение эффективной комплексной технологии и создание комплексного устройства (компоновки), позволяющих сократить количество спуско-подъемных операций, связанных с перфорацией и с сопутствующими перфорации технологическими операциями, и, предпочтительно, производить предшествующие перфорации работы, перфорацию, а также работы в скважине после перфорации за одну спуско-подъемную операцию.

Попытка частично решить указанную задачу прослеживается в заявке RU 2002102905 А, МПК Е21В 43/25, 10.10.2003 г., содержащееся в ней техническое решение в случае его надлежащего раскрытия могло бы быть принято за прототип. Согласно опубликованной информации, в данной заявке предложен «способ обработки призабойной зоны пласта, включающий спуск перфоратора на колонне труб до интервала перфорации, создание давления в этих трубах, нарезание щели путем перемещения перфоратора и намыв каверны через перфорационную щель с последующим возвратом перфоратора в транспортное положение, отличающийся тем, что последующую обработку призабойной зоны пласта ведут рабочим агентом без подъема перфоратора, установив на нем срезной циркуляционный клапан с вырезанными в нем дополнительными промывочными окнами». Вместе с тем из указанной формулировки не ясно, что понимается под «последующей обработкой», проводится ли эта обработка с помощью какого-либо технологического оборудования, направлена ли она на очистку или восстановление проходимости скважины, или же она представляет собой просто широко известную операцию по намыву каверн в призабойной зоне пласта (ПЗП) или обработку пласта едкими составами (кислотная обработка).

Иных близких аналогов предлагаемой комплексной технологии в уровне техники обнаружено не было, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемой группы изобретений условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Достигаемый предложенной группой изобретений технический результат заключается в значительном сокращении времени на проведение полного комплекса работ, связанных с перфорацией скважин, и сопутствующих работ (фрезерования ствола скважины, шаблонирования скважины, очистки стенок эксплуатационной колонны с помощью скрепера, промывки забоя с помощью пера), а именно проведение комплекса работ за одну спуско-подъемную операцию.

По предпочтительным вариантам реализации изобретения в части способа, при проведении перфорации в комплексе с предшествующими и последующими работами за одну спуско-подъемную операцию, экономия времени на проведение всего полного комплекса работ составит время, равное двум спуско-подъемным операциям (для скважин месторождений Западной Сибири это время составляет около 2 суток).

По дополнительным вариантам предлагаемого способа, если по каким-либо технологическим причинам нет необходимости производить в скважине предшествующие или последующие работы, и, соответственно, совместно с перфорацией осуществляется только один цикл дополнительных работ (либо только предварительные, либо только последующие работы), экономия времени на проведение всего комплекса работ по перфорации и сопутствующих работ составит время, равное одной спуско-подъемной операции (для скважин месторождений Западной Сибири это время составляет около 1 суток).

Указанный технический результат достигается за счет применения комплексного способа проведения перфорации и сопутствующих работ в скважине за один спуско-подъем, включающего спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и инструмент или комбинацию технологического оборудования для проведения необходимых работ в скважине (фрезерование стенок скважины, очистка ствола скважины, проверка проходимости скважины, промывка забоя) (далее - технологическое оборудование); подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор на технологическое оборудование или в низ НКТ в затрубное пространство; проведение с помощью технологического оборудования соответствующих технологических операций; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на технологическое оборудование или в низ НКТ в затрубное пространство; проведение с помощью технологического оборудования соответствующих технологических операций после перфорации.

Применяемое технологическое оборудование и состав технологических операций в способе подбираются в зависимости от состояния конкретной скважины, в зависимости от этого предлагаются различные варианты осуществления способа.

По первому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и инструмент для фрезерования стенок скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент; предварительное фрезерование ствола скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на фрезерующий инструмент; фрезерование ствола скважины после перфорации.

Инструмент для фрезерования стенок скважины может быть выполнен в виде райбера (фрезера) с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

По второму варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и скрепер; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; очистку ствола скважины скрепером и ее промывку с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно в затрубное пространство; очистку ствола скважины скрепером и ее промывку с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

При этом компоновка в ее нижней части может быть дополнительно оснащена промывочным пером, что позволяет более качественно осуществить промывку скважины, включив в способ дополнительно операцию по нормализации (промывке) забоя.

По третьему варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проверку проходимости ствола скважины с промывкой через затрубное пространство; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно под перфоратор в затрубное пространство; проверку проходимости ствола скважины после перфорации с промывкой через затрубное пространство.

При этом компоновка в ее нижней части также может быть дополнительно оснащена промывочным пером, что позволяет более качественно осуществить промывку скважины, включив в способ дополнительно операцию по нормализации (промывке) забоя.

По четвертому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и перо; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на перо; очистку и промывку забоя с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на перо; очистку и промывку забоя с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

По пятому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, скрепер и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проведение в скважине цикла работ по очистке ствола скважины и проверке проходимости скважины с промывкой и выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно под перфоратор в затрубное пространство; проведение вновь цикла работ по очистке ствола скважины, проверке проходимости скважины с промывкой и выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

В данном варианте способа комбинируются технологические операции, раскрытые во втором и третьем вариантах осуществления способа. Компоновка в ее нижней части может быть дополнительно оснащена пером.

По шестому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, инструмент для фрезерования стенок скважины и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент и далее в затрубное пространство; проведение в скважине цикла работ по предварительному фрезерованию стенок скважины и проверке проходимости скважины с промывкой через затрубное пространство; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на фрезерующий инструмент и далее в затрубное пространство; проведение повторно цикла работ по фрезерованию стенок скважины и проверке проходимости скважины после перфорации с промывкой через затрубное пространство.

В данном варианте способа комбинируются технологические операции, раскрытые в первом и третьем вариантах осуществления способа. Инструмент для фрезерования стенок скважины может быть выполнен в виде райбера (фрезера) с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

Помимо вышеуказанных предпочтительных вариантов, предлагаются также двенадцать дополнительных вариантов осуществления способа, которые могут в зависимости от технологических условий применяться в ситуациях, когда по каким-либо причинам нет необходимости производить в скважине предшествующие или последующие работы, и, соответственно, совместно с перфорацией осуществляется только один цикл дополнительных работ (либо только предварительные, либо только последующие работы).

По седьмому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и инструмент для фрезерования стенок скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент; предварительное фрезерование ствола скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации. Инструмент для фрезерования стенок скважины может быть выполнен в виде райбера (фрезера) с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

По восьмому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и инструмент для фрезерования стенок скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент; фрезерование ствола скважины после перфорации. Инструмент для фрезерования стенок скважины может быть выполнен в виде райбера (фрезера) с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

По девятому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и скрепер; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; очистку ствола скважины скрепером и ее промывку с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации. Компоновка в ее нижней части может быть дополнительно оснащена пером для более качественной промывки скважины.

По десятому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и скрепер; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора в затрубное пространство; очистку ствола скважины скрепером и ее промывку с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность. Компоновка в ее нижней части может быть дополнительно оснащена пером.

По одиннадцатому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проверку проходимости ствола скважины с промывкой через затрубное пространство; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации. Компоновка в ее нижней части может быть дополнительно оснащена пером.

По двенадцатому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проверку проходимости ствола скважины после перфорации с промывкой через затрубное пространство. Компоновка в ее нижней части может быть дополнительно оснащена пером.

По тринадцатому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и перо; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на перо; очистку и промывку забоя с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации.

По четырнадцатому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и перо; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на перо; очистку и промывку забоя с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

По пятнадцатому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, скрепер и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проведение в скважине цикла работ по очистке ствола скважины и проверке проходимости скважины с промывкой и выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации. При этом компоновка в ее нижней части может быть дополнительно оснащена пером.

По шестнадцатому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, скрепер и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно под перфоратор в затрубное пространство; проведение цикла работ по очистке ствола скважины, проверке проходимости скважины с промывкой и выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность. При этом компоновка в ее нижней части может быть дополнительно оснащена пером.

По семнадцатому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, инструмент для фрезерования стенок скважины и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент и далее в затрубное пространство; проведение в скважине цикла работ по предварительному фрезерованию стенок скважины и проверке проходимости скважины с промывкой через затрубное пространство; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации. При этом инструмент для фрезерования стенок скважины может быть выполнен в виде райбера (фрезера) с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

По восемнадцатому варианту предлагается комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, инструмент для фрезерования стенок скважины и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент и далее в затрубное пространство; проведение цикла работ по фрезерованию стенок скважины и проверке проходимости скважины после перфорации с промывкой через затрубное пространство. Инструмент для фрезерования стенок скважины может быть выполнен в виде райбера (фрезера) с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

Для реализации способа предлагаются варианты устройства - компоновки для проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций.

По первому варианту исполнения, компоновка для проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций, согласно изобретению, включает смонтированные на колонне НКТ гидромеханический перфоратор и по крайней мере один из следующих инструментов: инструмент для фрезерования стенок скважины и/или шаблон; при этом перфоратор содержит распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, обеспечивающий возможность регулируемой подачи жидкости на перфоратор либо под перфоратор на расположенный под перфоратором инструмент и/или в затрубное пространство.

Конструкция распределительного узла перфоратора может включать гидроканалы, выполненные в корпусе перфоратора, и втулки с седлами под шар, установленные последовательно в верхней части корпуса перфоратора вдоль его оси с возможностью перемещения и открытия и/или перекрытия указанных гидроканалов.

Инструмент для фрезерования стенок скважины может быть выполнен в виде райбера (фрезера) с забойным двигателем.

По второму варианту исполнения, компоновка для проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций, согласно изобретению, включает смонтированные на колонне НКТ гидромеханический перфоратор и по крайней мере один из следующих инструментов: скрепер и/или шаблон, и/или перо, при этом перфоратор содержит распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, обеспечивающий возможность регулируемой подачи жидкости на перфоратор либо под перфоратор на расположенный под перфоратором инструмент и/или в затрубное пространство.

Конструкция распределительного узла перфоратора, как и в первом варианте исполнения устройства, может включать гидроканалы, выполненные в корпусе перфоратора, и втулки с седлами под шар, установленные последовательно в верхней части корпуса перфоратора вдоль его оси с возможностью перемещения и открытия и/или перекрытия указанных гидроканалов.

Технологическое оборудование в состав предлагаемых компоновок подбирается в зависимости от состояния конкретной скважины и предпочтительно должно представлять собой оптимальную для конкретных скважинных условий комбинацию инструментов.

На фигуре 1 представлено предлагаемое устройство в одном из возможных вариантов его исполнения.

Компоновка для комплексной перфорации скважин включает гидромеханический перфоратор 1 и расположенный под перфоратором 1 инструмент 2 для фрезерования стенок скважины, при этом перфоратор 1 содержит распределительный узел 3 для управления потоком рабочей жидкости, обеспечивающий возможность регулируемой подачи жидкости на фрезерующий инструмент 2 либо на перфоратор 1. Распределительный узел 3 включает гидроканалы 4, выполненные в корпусе 5 перфоратора 1, и втулки 6 с седлами 7 под шар, установленные последовательно в верхней части корпуса 5 перфоратора 1 вдоль его оси, с возможностью перемещения и открытия и/или перекрытия указанных гидроканалов 4. Инструмент 2 для фрезерования стенок скважины выполнен в виде райбера (фрезера) с забойным двигателем.

Предлагаемый способ осуществляется при работе предлагаемого устройства по одному из предпочтительных вариантов (а именно, по первому варианту предлагаемого способа) следующим образом.

В скважину на колонне НКТ спускают компоновку, включающую гидромеханический перфоратор 1, содержащий распределительный узел 3 для управления потоком рабочей жидкости, и расположенный под перфоратором инструмент 2 для фрезерования стенок скважины (например, райбер (фрезер) с забойным двигателем). Осуществляют подачу рабочей жидкости через распределительный узел 3 перфоратора 1 на фрезерующий инструмент 2, производят фрезерование ствола скважины, далее путем сбрасывания шара перемещают вниз втулку 6 распределительного узла 3, открывая канал 4 подвода рабочей жидкости в перфоратор, подают рабочую жидкость через распределительный узел в перфоратор 1, проводят перфорацию согласно применяемой технологии, далее путем сбрасывания второго шара перемещают вниз вторую втулку 6 распределительного узла 3, открывая канал 4 подвода рабочей жидкости на фрезерующий инструмент 2, подают рабочую жидкость через распределительный узел 3 перфоратора 1 повторно на фрезерующий инструмент 2 и проводят повторное фрезерование интервала перфорации или ствола скважины после перфорации.

Осуществление способа по 2-6 вариантам осуществляется аналогичным образом, с разницей лишь в виде используемого технологического оборудования и в применении в способе соответствующих выбранному оборудованию технологических операций перед перфорацией или после нее. При этом последовательность осуществления операций не меняется, с помощью распределительного узла 3 перфоратора 1 рабочая жидкость подается первоначально под перфоратор на технологическое оборудование или в затрубное пространство для проведения прямой промывки скважины, затем на перфоратор для осуществления перфорации, после чего вновь под перфоратор на технологическое оборудование или в затрубное пространство для проведения прямой промывки скважины.

В случае осуществления способа по 7-18 вариантам, часть операций (по направлению и подаче рабочей жидкости на технологическое оборудование (или в затруб) и по применению соответствующего технологического оборудования до или после перфорации) исключаются.

По окончании всего комплекса работ всю компоновку поднимают на поверхность.

Группа изобретений относится к области бурения и эксплуатации скважин и может быть использована при строительстве и ремонте скважин различного назначения, в том числе скважин, предназначенных для добычи нефти и газа. Обеспечивает сокращение времени на проведение полного комплекса работ, связанных с перфорацией скважин, и сопутствующих работ: фрезерования ствола скважины, шаблонирования скважины, очистки стенок эксплуатационной колонны с помощью скрепера, промывки забоя с помощью пера, а именно проведение комплекса работ за одну спуско-подъемную операцию. Способ включает спуск в скважину на колонне НКТ компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и инструмент или комбинацию технологического оборудования для проведения необходимых работ в скважине; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор на технологическое оборудование или в низ НКТ в затрубное пространство; проведение с помощью технологического оборудования соответствующих технологических операций; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на технологическое оборудование или в низ НКТ в затрубное пространство; проведение с помощью технологического оборудования соответствующих технологических операций после перфорации. 20 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и инструмент для фрезерования стенок скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент; предварительное фрезерование ствола скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на фрезерующий инструмент; фрезерование ствола скважины после перфорации.

2. Комплексный способ по п. 1, отличающийся тем, что инструмент для фрезерования стенок скважины представляет собой райбер с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

3. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и скрепер; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; очистку ствола скважины скрепером и ее промывку с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно в затрубное пространство; очистку ствола скважины скрепером и ее промывку с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

4. Комплексный способ по п. 3, отличающийся тем, что компоновка в ее нижней части дополнительно оснащена пером.

5. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проверку проходимости ствола скважины с промывкой через затрубное пространство; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации: подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно под перфоратор в затрубное пространство; проверку проходимости ствола скважины после перфорации с промывкой через затрубное пространство.

6. Комплексный способ по п. 5, отличающийся тем, что компоновка в ее нижней части дополнительно оснащена пером.

7. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и перо; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на перо; очистку и промывку забоя с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на перо; очистку и промывку забоя с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

8. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, скрепер и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проведение в скважине цикла работ по очистке ствола скважины и проверке проходимости скважины с промывкой и выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно под перфоратор в затрубное пространство; проведение вновь цикла работ по очистке ствола скважины, проверке проходимости скважины с промывкой и выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

9. Комплексный способ по п. 8, отличающийся тем, что компоновка в ее нижней части дополнительно оснащена пером.

10. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, инструмент для фрезерования стенок скважины и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент и далее в затрубное пространство; проведение в скважине цикла работ по предварительному фрезерованию стенок скважины и проверке проходимости скважины с промывкой через затрубное пространство; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора повторно на фрезерующий инструмент и далее в затрубное пространство; проведение повторно цикла работ по фрезерованию стенок скважины и проверке проходимости скважины после перфорации с промывкой через затрубное пространство.

11. Комплексный способ по п. 10, отличающийся тем, что инструмент для фрезерования стенок скважины представляет собой райбер с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

12. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и инструмент для фрезерования стенок скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент; предварительное фрезерование ствола скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации.

13. Комплексный способ по п. 12, отличающийся тем, что инструмент для фрезерования стенок скважины представляет собой райбер с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

14. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и инструмент для фрезерования стенок скважины; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент; фрезерование ствола скважины после перфорации.

15. Комплексный способ по п. 14, отличающийся тем, что инструмент для фрезерования стенок скважины представляет собой райбер с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

16. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и скрепер; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; очистку ствола скважины скрепером и ее промывку с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации.

17. Комплексный способ по п. 16, отличающийся тем, что компоновка в ее нижней части дополнительно оснащена пером.

18. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и скрепер; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора в затрубное пространство; очистку ствола скважины скрепером и ее промывку с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

19. Комплексный способ по п. 18, отличающийся тем, что компоновка в ее нижней части дополнительно оснащена пером.

20. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проверку проходимости ствола скважины с промывкой через затрубное пространство; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации.

21. Комплексный способ по п. 20, отличающийся тем, что компоновка в ее нижней части дополнительно оснащена пером.

22. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проверку проходимости ствола скважины после перфорации с промывкой через затрубное пространство.

23. Комплексный способ по п. 22, отличающийся тем, что компоновка в ее нижней части дополнительно оснащена пером.

24. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и перо; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на перо; очистку и промывку забоя с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации.

25. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, содержащий распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, и перо; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на перо; очистку и промывку забоя с выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

26. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, скрепер и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проведение в скважине цикла работ по очистке ствола скважины и проверке проходимости скважины с промывкой и выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации.

27. Комплексный способ по п. 26, отличающийся тем, что компоновка в ее нижней части дополнительно оснащена пером.

28. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, скрепер и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора под перфоратор в затрубное пространство; проведение цикла работ по очистке ствола скважины, проверке проходимости скважины с промывкой и выносом загрязнений через затрубное пространство на поверхность.

29. Комплексный способ по п. 28, отличающийся тем, что компоновка в ее нижней части дополнительно оснащена пером.

30. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, инструмент для фрезерования стенок скважины и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент и далее в затрубное пространство; проведение в скважине цикла работ по предварительному фрезерованию стенок скважины и проверке проходимости скважины с промывкой через затрубное пространство; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации.

31. Комплексный способ по п. 30, отличающийся тем, что инструмент для фрезерования стенок скважины представляет собой райбер с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

32. Комплексный способ проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций за один спуско-подъем, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб компоновки, включающей гидромеханический перфоратор, снабженный распределительным узлом для управления потоком рабочей жидкости, инструмент для фрезерования стенок скважины и шаблон; подачу рабочей жидкости через распределительный узел в перфоратор; проведение перфорации; подачу рабочей жидкости через распределительный узел перфоратора на фрезерующий инструмент и далее в затрубное пространство; проведение цикла работ по фрезерованию стенок скважины и проверке проходимости скважины после перфорации с промывкой через затрубное пространство.

33. Комплексный способ по п. 32, отличающийся тем, что инструмент для фрезерования стенок скважины представляет собой райбер с забойным двигателем, обеспечивающим его работу.

34. Компоновка для проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций, включающая смонтированные на колонне насосно-компрессорных труб гидромеханический перфоратор и по крайней мере один из следующих инструментов: инструмент для фрезерования стенок скважины и/или шаблон, при этом перфоратор содержит распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, обеспечивающий возможность регулируемой подачи жидкости на перфоратор либо под перфоратор на расположенный под перфоратором инструмент и/или в затрубное пространство.

35. Компоновка по п. 34, отличающаяся тем, что распределительный узел включает гидроканалы, выполненные в корпусе перфоратора, и втулки с седлами под шар, установленные последовательно в верхней части корпуса перфоратора вдоль его оси с возможностью перемещения и открытия и/или перекрытия указанных гидроканалов.

36. Компоновка по п. 34 или 35, отличающаяся тем, что инструмент для фрезерования стенок скважины выполнен в виде райбера с забойным двигателем.

37. Компоновка для проведения в скважине перфорации и сопутствующих технологических операций, включающая смонтированные на колонне насосно-компрессорных труб гидромеханический перфоратор и по крайней мере один из следующих инструментов: скрепер и/или шаблон, и/или перо, при этом перфоратор содержит распределительный узел для управления потоком рабочей жидкости, обеспечивающий возможность регулируемой подачи жидкости на перфоратор либо под перфоратор на расположенный под перфоратором инструмент и/или в затрубное пространство.

38. Компоновка по п. 37, отличающаяся тем, что распределительный узел включает гидроканалы, выполненные в корпусе перфоратора, и втулки с седлами под шар, установленные последовательно в верхней части корпуса перфоратора вдоль его оси с возможностью перемещения и открытия и/или перекрытия указанных гидроканалов.