Способ повторного заканчивания скважины с использованием гравийной набивки Российский патент 2019 года по МПК E21B43/04 E21B43/08 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области эксплуатации промысловых скважин, и может быть использовано при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений вертикальными скважинами с обсаженным стволом.

Повторное заканчивание производят в случае спуска компоновки меньшего диаметра в уже существующее первичное заканчивание, либо в перфорированную колонну.

В дальнейшем, при характеристике разработанного способа будет использован термин «компоновку повторного заканчивания». В рамках данной работы указанный термин означает, что первоначальное заканчивание уже существует, внутрь которого спускается компоновка повторного заканчивания.

При добыче углеводородов одной из наиболее распространенных проблем является пескопроявление. В случае заканчивания вертикальной скважины обсаженным стволом добыча происходит через перфорационные отверстия. При этом контроль пескопроявления не осуществляется, что часто приводит к падению добычи из-за того, что перфорационные отверстия забиваются частицами породы, загрязнения призабойной зоны, выходят из строя насосы из-за выноса мех примесей. Для устранения этих проблем необходимо периодически проводить дорогостоящие и времязатратные операции по капитальному ремонту скважины

Известен (SU, авторское свидетельство 1521865, опубл.) способ для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины, включающий операции установки скважинного инструмента, содержащего скважинный фильтр, в ствол скважины вблизи указанного интервала и нагнетания пульпы, которая содержит транспортирующую жидкость и гравий, вниз в кольцевое пространство скважины так, что гравий из пульпы падает под действием силы тяжести на дно кольцевого пространства, в результате чего образуется гравийная набивка внутри указанного кольцевого пространства вокруг указанного фильтра.

Недостатком известного способа следует признать невозможность контролировать образование гравийной набивки, а также возможно поступление жидкости в пласт, что может ухудшить свойства призабойной зоны и уменьшить поступление нефти в скважину.

Известен (RU, патент 2169254, опубл. 20.06.2001) способ для гравийной набивки интервала внутри ствола скважины, включающий операции установки скважинного инструмента, содержащего скважинный фильтр, в ствол скважины вблизи указанного интервала и нагнетания пульпы, которая содержит транспортирующую жидкость и гравий, вниз в кольцевое пространство скважины так, что гравий из пульпы падает под действием силы тяжести на дно кольцевого пространства, в результате чего образуется гравийная набивка внутри указанного кольцевого пространства вокруг указанного фильтра, причем ствол скважины имеет обсадную трубу с перфорациями, находящимися внутри указанного интервала, скважинный инструмент устанавливается вблизи указанных перфораций в обсадной трубе, в качестве транспортирующей жидкости используется жидкость с малой вязкостью, кольцевое пространство, в которое нагнетают пульпу, образовано между указанным скважинным инструментом и указанной обсадной трубой, при этом указанная жидкость с малой вязкостью из пульпы вытекает главным образом через указанные перфорации, а нагнетание указанной пульпы продолжают до тех пор, пока указанная гравийная набивка не поднимется над перфорациями в обсадной трубе, при продолжении потока указанной пульпы в указанное кольцевое пространство при пропускании жидкости с малой вязкостью из указанной пульпы по обходному пути внутрь и вниз по внутренней части указанного скважинного инструмента и пропускании указанной жидкости с малой вязкостью из внутренней части скважинного инструмента назад в нижний участок указанного кольцевого пространства через указанный скважинный фильтр.

Недостатком известного способа следует признать невозможность контролировать образование гравийной набивки, а так же возможность засорения фильроэлемента, вызвать поступление жидкости в пласт, что может ухудшить свойства призабойной зоны и уменьшить поступление нефти в скважину.

Известен также (RU, патент 2404355, опубл. 20.11.2010) способ заканчивания скважины, в котором обеспечивают, по меньшей мере, одну трубу-основу покрытием из способного увеличиваться в объеме пористого податливого материала, способного принимать форму в соответствии с прилегающими к нему объектами, спускают в ствол скважины к заданному местоположению указанную трубу-основу с наружным слоем податливого материала, позволяют податливому материалу перекрыть кольцевой зазор до стенки ствола скважины без расширения трубы-основы, обеспечивают фильтрацию флюидов через податливый материал к трубе-основе.

Недостатком известного способа следует признать неконтролируемую пористость и тонкость фильтрации податливого материала при сжатии и при пластовых давлениях.

Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 2123103 опубл. 20.12.1998) способ заканчивания скважины. Известный способ включает, при заанчивании скважины, образование гравийной набивки путем введения в контакт с продуктивным пластом агента, предотвращающего потери текучей среды для образования барьера потоку в указанном пласте, установку фильтра в указанной скважине в зоне пласта, введение потока гравийной суспензии в указанную скважину для отложения гравия вокруг фильтра и вступление агента удаления в реакцию с агентом, предотвращающим потери текучей среды, для удаления барьера на пути потока в и из пласта.

Недостатком известного способа следует признать возможность засорения фильроэлемента и ухудшение свойств призабойной зоны и возможное уменьшение поступления нефти в скважину.

Техническая задача, решаемая посредством применения разработанного способа, состоит в повышении времени использования скважины между процессами очистки скважины.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в повышении ресурса работы скважины за счет уменьшения пескования используемых в скважине фильтров.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ повторного заканчивания скважины с использованием гравийной набивки. Согласно разработанному способу в колонну спускают компоновку повторного заканчивания, в составе которой входит, по меньшей мере, один противопесочный скважинный фильтр, размещаемый в зоне перфорации обсадной трубы, а пространство между фильтром и обсадной колонной в зоне перфорации обсадной трубы заполняют гравийной засыпкой, причем в качестве носителя засыпки используют указанный противопесочный скважинный фильтр с набивкой из прессованной проволоки или прессованного волокна, устойчивого к действию углеводородов.

Использование фильтроэлемента с включением указанного набивного материала с тонкостью фильтрации, которая зависит от гранулометрического состава песка и примесей конкретного месторождения, а также плотности набивки, позволит более эффективно создать фильтрационную подушку для предотвращения засорения фильтроэлемента и достижения высокой степени задержания песка и примесей.

При реализации способа предпочтительно используют компоновку повторного заканчивания, содержащую, кроме, по меньшей мере, одного противопесочного фильтра, по меньшей мере, один пакер.

В качестве материала гравийной засыпки может быть использован проппант с плотностью более 1 г/см³. Однако, могут также быть использованы любые минеральные тела, обеспечивающие достижение указанного технического результата.

Преимущественно размеры частиц засыпки подбирают таким образом, чтобы образуемая засыпка представляла собой проницаемую массу, обеспечивающую свободное прохождение через нее добываемой жидкости, проходящей в конечном итоге в фильтр, но задерживала при этом часть частиц грунта, идущего вместе с пластовой жидкостью.

Обычно по окружности противопесочного скважинного фильтра создают гравийный фильтр, диаметр которого не превышает диаметр пакерного устройства.

Гравийную набивку наиболее эффективно крепить и доставлять на фильтроэлементе с использованием дополнительного упора или уплотнения внизу для фиксации материала набивки. Так же возможно использования вязкого состава для консолидации набивки и/или ограничительной сетки.

Способ реализуют следующим образом. При работе скважины и усиленном выносе песка из пласта образуются пустоты, которые могут заметно ухудшить коллекторские свойства призабойной зоны или вызвать частичное обрушение. Поэтому необходимо предотвратить усиленный вынос песка в скважину. Для этого в область перфорации спускают компоновку, состоящую из пакера м фильтра с набивкой из прессованной проволоки, например, с установленной на внешней стороне фильтра гравийной набивкой и закрепленной вязким составом и резиновым фиксатором в нижней части фильтра. После этого активируют пакер над зоной перфорации. Инструмент, на котором происходил спуск, поднимают и запускают скважину в работу. При этом ничего не закачивается из скважины в призабойную зону, не ухудшает свойств пласта. Гравийная засыпка спускается уже сформированной и готовой к работе.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области эксплуатации промысловых скважин, и может быть использовано при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений вертикальными скважинами с обсаженным стволом. При осуществлении способа в область перфорации спускают компоновку, состоящую из пакера и фильтра с набивкой из прессованной проволоки или прессованного волокна, устойчивого к действию углеводородов, с установленной на внешней стороне фильтра гравийной набивкой и закрепленной вязким составом и резиновым фиксатором в нижней части фильтра, активируют пакер над зоной перфорации. Инструмент, на котором происходил спуск, поднимают и запускают скважину в работу. Повышается ресурс работы скважины за счет уменьшения пескования используемых в скважине фильтров. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ повторного заканчивания скважины с использованием гравийной набивки, отличающийся тем, что в область перфорации спускают компоновку, состоящую из пакера и фильтра с набивкой из прессованной проволоки или прессованного волокна, устойчивого к действию углеводородов, с установленной на внешней стороне фильтра гравийной набивкой и закрепленной вязким составом и резиновым фиксатором в нижней части фильтра, активируют пакер над зоной перфорации, инструмент, на котором происходил спуск, поднимают и запускают скважину в работу.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала гравийной засыпки используют проппант с плотностью более 1 г/см³.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что размеры частиц набивки подбирают таким образом, чтобы образуемая засыпка представляла собой проницаемую массу, обеспечивающую свободное прохождение через нее добываемой жидкости, проходящей в конечном итоге в фильтр, но задерживала при этом часть частиц грунта, идущего вместе с пластовой жидкостью.