Устройство для создания дополнительной депрессии на призабойную часть скважины Российский патент 2019 года по МПК E21B37/00 E21B49/00 E21B43/25 

Устройство для создания дополнительной депрессии на призабойную часть скважины

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для исследования и освоения пласта, а также для очистки призабойной части пласта и забоя скважины.

Устройство создает дополнительную депрессию на призабойную часть скважины и продуктивный пласт до открытия основного внутритрубного клапана. За счет этого происходит создание депрессии в призабойной зоне скважины за счет притока в малом объеме.

Известны инструменты различной конструкции, входящие в компоновку трубных испытателей пластов многоциклового действия (см. книга Варламова П.С. «Испытатели пластов многоциклового действия», стр. 11-18, издательство «Недра» 1982 г.; РД 153-39.0-062-00 «Техническая инструкция по испытанию пластов инструментами на трубах», приложения Б.2 и Б.4, от 2009 г. и ГОСТ Р 53240-2008 «Правила проведения испытаний нефтяных и газовых поисково-разведочных скважин»), в которых депрессия на подпакерную часть скважины создается за счет спуска в скважину пустых (без жидкости) бурильных труб, находящихся в компоновке над внутритрубным клапаном, находящимся в испытателях пластов. После спуска компоновки оборудования по испытанию пластов на трубах до забоя (или пласта) и установки затрубного пакера действие депрессии начинается при открытии трубного клапана испытателя. Количество недолитых жидкостью труб определяется в зависимости от планируемой депрессии на продуктивный пласт. Недостатком компоновок является отсутствие устройства создания депрессии на пласт до открытия трубного клапана.

Известно устройство для очистки и освоения пласта (см. патент RU №2604246, МПК Е21В 37/00, опубликован 10.12.2016 г.). Устройство содержит колонну насосно-компрессорных труб, оснащенную снизу шламосборной камерой, соединенной с фильтром, а выше - пакером. В первоначальном положении перфорированные отверстия в фильтре перекрыты втулкой. Для открытия перфорированных отверстий в скважину необходимо спускать на канате ловитель, который должен захватить втулку и поднять ее вверх, тем самым открыть отверстия фильтра и понизится давление в подпакерной зоне скважины. В результате начинается приток из пласта. Данное устройство имеет недостатки: отверстия фильтра открываются при помощи ловителя, спускаемого с устья скважины на канате; шламосборная камера не захватывает шлам с забоя скважины, потому что ее входные отверстия находятся в интервале пласта; уровень жидкости в НКТ понижается свабированием; устройство имеет сложную конструкцию; процесс работы с устройством трудоемкий и технология работ требует высокой квалификации от работников.

Предлагаемое устройство создания дополнительной депрессии на пласт не имеет недостатков существующих комплексов по испытанию пластов на трубах и открывается от осевой нагрузки на клапан устройства при помощи веса спущенных в скважину труб.

Задачей изобретения является:

- повышение успешности работ при испытании пластов на трубах;

- улучшение качества пакеровки;

- возможность применения одноцикловых испытателей пластов при двухцикловых испытаний пластов;

- обеспечение исследований гидродинамических параметров пласта на малом притоке, что необходимо для пластов, запирающихся от депрессий большого объема;

- исключение первого цикла приток-восстановление давления при стандартных технологиях исследований пластов трубными испытателями пластов;

- разкольматизация (очистка от фильтрата) прискважинной части продуктивного пласта;

- очистка забоя скважины от шлама;

- ликвидация закупорки отверстия внутритрубного клапана испытателя забойным шламом;

- извлечение с забоя скважины шлама и посторонних предметов небольшого размера.

Таким образом, устройство создания дополнительной депрессии позволяет выполнить дополнительный цикл притока-восстановления давления простой осевой нагрузкой и этим циклом можно заменить первый цикл, выполненный по стандартной технологии, по которой открывается внутритрубный клапан испытателя. Это изобретение очень полезно при применении одноцикловых испытателей пластов. Данное устройство создает депрессию с малым объемом притока, которое необходимо для испытания пластов, запирающихся от депрессий с большим объемом. Также забойный шлам улавливается шламосборной камерой и не забивает отверстие внутритрубного клапана испытателя.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения достигается спуском на забой скважины или якорь герметичной пустой камеры с нулевым внутренним давлением, у которой на забое или якоре открывается клапан и тем самым создается дополнительная первоначальная депрессия на призабойную часть скважины (продуктивный пласт). Спуск предлагаемого устройства с упором клапана на якорь предусматривается в том случае, когда есть необходимость упереться в стенки скважины, а не на забой. Благодаря предлагаемому устройству можно создать приток в малом объеме с записью кривой притока по давлению, а после заполнения шламосборной камеры записывать кривую восстановления давления. Устройство создания дополнительной депрессии может применяться как в обсаженных, так и в не обсаженных эксплуатационной колонной скважинах совместно со стандартными компоновками по испытанию пластов на трубах, а также отдельно с использованием бурильных или насосно-компрессорных труб. Данное устройство может применяться с затрубным пакером или без него, но с пакером эффективность выше.

Указанный технический результат достигается применением отличных признаков от общепринятых аналогов в следующем:

- наличием клапана для открытия шламосборной камеры, который устанавливается над опорным башмаком или якорем;

- наличием герметичной шламосборной камеры, устанавливаемой между клапаном шламосборной камеры и фильтром;

- для работы устройства по созданию дополнительной депрессии необходим упор на забой или на якорь;

- величина депрессии на призабойную часть скважины регулируется внутренним объемом шламосборной камеры, чем больше объем камеры, тем больше депрессия.

На достижение технического результата предложенного изобретения влияют следующие моменты:

- при применении устройства создания дополнительной депрессии совместно с существующими компоновками испытателей пластов на трубах клапан открытия шламосборной камеры открывается осевым сжатием с усилием, равным усилию установки пакера, так как данный клапан должен срабатывать во время или сразу после установки пакера;

- клапан открытия шламосборной камеры открываться при создании на него осевой нагрузки весом бурильных труб в пределах от 1 до 20 тонн, при этом величина этого усилия срабатывания регулируется для каждой скважины индивидуально;

- бурильные трубы или насосно-компрессорные, применяемые совместно с устройством создания депрессии, спускаются в скважину пустыми и должны выдерживать забойное давление. Устройство создания дополнительной депрессии должно выдерживать внешнее давление (на герметичность) до 500 атм.

Таким образом, предложенное устройство реализует свое назначение и обеспечивает указанный технический результат.

Предложенное устройство показано на фиг. 1. Устройство для создания дополнительной депрессии на призабойную часть скважины состоит из клапана шламосборной камеры 1, который срабатывает от осевого сжатия, открывая вход в шламосборную камеру 2. Шламосборная камера 2 состоит из трубы камеры 3 и заглушки камеры 4. Устройство устанавливается дополнительно в стандартную компоновку скважинного оборудования под затрубный пакер 5 между фильтром 6 и опорным башмаком 7, то есть клапан 1 наворачивается на опорный башмак 7, а заглушка камеры 4 приворачивается к фильтру 6. При необходимости между фильтром 6 и заглушкой камеры 4, а также между клапаном 1 и опорным башмаком 7 наворачиваются бурильные трубы 8.

Данное устройство, включенное в стандартную компоновку (см. фиг. 1), спускается в скважину до забоя 9 или до якоря совместно с внутренним трубным клапаном испытателя 10 и автономными приборами 11, записывающими информацию во внутреннюю память. Внутренний клапан испытателя 10 и клапан шламосборной камеры 1 спускаются в скважину в закрытом состоянии. При спуске в скважину давление внутри шламосборной камеры 2 остается атмосферным (нулевым), а трубы 8 выше внутритрубного клапана 10 не доливаются жидкостью на величину планируемой депрессии на продуктивный пласт 15. После окончания спуска компоновки производят установку затрубного пакера 5 для отсекания надпакерного столба жидкости скважины 12. При установке пакера 5 от осевой сжимающей нагрузки открывается клапан шламосборной камеры 1, в результате чего забойное давление загоняет жидкость вместе со шламом 16 в контейнер 2. В этот момент автономный приборы 11 внутри камеры 2 и в фильтре 6 записывают падение давления в подпакерном пространстве 13 и процесс притока. При этом камера 2 будет заполняться забойным шламом 16, призабойная часть пласта 15 будет освобождаться от фильтрата, а также затрубный пакер 5 от перепада давления лучше установиться. С устья скважины при необходимости (если вес спущенных труб уменьшится) можно добавить необходимую нагрузку на пакер 5. Во время открытия клапана устройства 1 весь шлам 16 призабойной части скважины 14 попадает в пустую камеру 2 устройства. После заполнения камеры 2 те же самые приборы 11 зафиксируют процесс восстановления давления. Ввиду того, что приток происходит в малом объеме, то процессы будут занимать небольшое время.

После отработки устройства создания дополнительной депрессии на пласт можно начать работы по стандартным технологиям с использованием внутритрубного клапана испытателя 10. После окончания работ и подъема на устье устройства на поверхность шлам 16 извлекается из шламосборной камеры 2 после откручивания клапана 1.

Размеры устройства подбираются в зависимости от параметров скважины и величины создаваемой депрессии на пласт.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для исследования и освоения пласта, а также для очистки призабойной части пласта и забоя скважины. Устройство включает спускаемую на трубах шламосборную камеру в виде трубы, установленную под затрубный пакер. Шламосборная камера выполнена герметичной с атмосферным давлением внутри камеры, соединена с насосно-компрессорными или бурильными трубами через заглушку и снабжена клапаном, установленным с упором на забой или якорь и открывающимся осевым усилием за счет веса труб от осевой сжимающей нагрузки. Повышается эффективность очитки призабойной зоны и эффективность исследования и испытаний пластов. 1 ил.

Устройство для создания дополнительной депрессии на призабойную часть скважины, включающее спускаемую на трубах шламосборную камеру в виде трубы, установленную под затрубный пакер, отличающееся тем, что шламосборная камера выполнена герметичной с атмосферным давлением внутри камеры, соединена с насосно-компрессорными или бурильными трубами через заглушку и снабжена клапаном, установленным с упором на забой или якорь и открывающимся осевым усилием за счет веса труб от осевой сжимающей нагрузки.