СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА Российский патент 2020 года по МПК E21B43/00 E21B43/11 E21B43/25 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке продуктивного пласта скважиной, вскрывшей многопластовую нефтяную залежь с пластами разной приемистости.

Известен «Способ вскрытия продуктивного пласта в обсаженной скважине» (патент RU №2101473, Е21В 43/11, Е21В 43/116, опубл. 10.01.1998. Бюл. №1), включающий заполнение ствола скважины в интервале перфорации породоразъедающим раствором, например кислотным раствором, спуск в скважину перфоратора взрывного типа и взрыв его зарядов при перфорации в среде породоразъедающего раствора, причем перед заполнением ствола скважины породоразъедающим раствором в стволе скважины в интервале перфорации механическим сверлением через обсадную колонну и заколонный цементный камень осуществляют проводку в породу пласта по меньшей мере одного сквозного перфорационного канала.

Недостатком данного способа является узкая область применения из-за невозможности кислотной обработки нескольких горизонтов с различной приемистостью, низкая эффективность обработки при удаленности забоя, связанная из-за отсутствия пакера и смещения кислоты из интервала обработки.

Известен также «Способ изоляции притока пластовых вод в скважине» (патент RU №2488692, Е21В 43/32, опубл. 27.07.2013 Бюл. №21), при котором после извлечения лифтовой колонны из скважины в интервал обводнившейся части продуктивного пласта намывают песчаную пробку, выше нее в интервале необводнившейся части продуктивного пласта устанавливают изоляционный цементный мост из гидрофобизирующего цементного состава, после завершения периода ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) осуществляют его разбуривание с оставлением цементного кольца на стенках эксплуатационной колонны, ниже цементного кольца в обводнившейся части продуктивного пласта удаляют песчаную пробку, над кровлей продуктивного пласта устанавливают изоляционный пакер, спускаемый на колонне технологических труб, в интервал промытой песчаной пробки через существующие перфорационные отверстия обводненной части продуктивного пласта или через вновь созданные технологические отверстия под водоизоляцию закачивают под давлением водоизоляционную композицию, докрепляют водоизоляционную композицию устанавливаемым в стволе скважины докрепляющим цементным мостом из цементного раствора на основе цемента нормальной плотности, после установки докрепляющего цементного моста изоляционный пакер распакеровывают, а колонну технологических труб приподнимают, после ОЗЦ и испытания докрепляющего цементного моста на прочность и герметичность колонну труб с пакером извлекают из скважины, проводят повторную перфорацию необводнившейся части продуктивного пласта, перекрытого цементным кольцом, в наиболее эффективной газонасыщенной части разреза, проводят кислотную обработку вновь вскрытого интервала перфорации для разрушения цементного кольца, спускают в скважину новую лифтовую колонну и осваивают скважину, после получения устойчивого притока газа из пласта в скважину закачивают и продавливают в призабойную зону пласта смесь метанола с неионогенным поверхностно-активным веществом для удаления водной составляющей фильтрата гидрофобизирующего цементного состава, отрабатывают скважину на факел до выхода ее на рабочий режим и вводят в эксплуатацию.

Недостатками данного способа является сложность применения на практике и, как следствие, большие затраты времени и высокая стоимость, при этом высока вероятность неуспешности при несоблюдении технологии или ошибки хотя бы на одном этапе.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ эксплуатации скважины» (патент RU №2320854, Е21В 43/00, Е21В 33/13, Е21В 43/27, опубл. 27.03.2008 Бюл. №9), включающий закачку в затрубное пространство цементно-мелового раствора, крепление скважины и кислотную обработку, причем закачку цементно-мелового раствора в затрубное пространство проводят в объеме и под давлением, обеспечивающими создание цементно-мелового кольца в затрубном пространстве и частичной кольматации перфорационных отверстий верхних продуктивных интервалов при креплении скважины ставят в скважине цементный мост из тампонажного цемента напротив нижнего высокопринимающего пласта, а кислотную обработку проводят не закрытых цементным мостом продуктивных интервалов пласта, при этом в качестве цементно-мелового раствора используют раствор с объемным соотношением цемента и мела как 1:(0,1-0,4).

Недостатками данного способа является сложность применения, большие затраты времени на установку пакера в виде цементного моста из-за необходимости ожидания затвердения цемента (ОЗЦ).

Недостатком всех перечисленных способов является большие затраты времени на установку пакера, изготовленного в виде цементного моста, из-за необходимости применения для закачки лифтовых труб и ожидания затвердения цемента (ОЗЦ), при этом цементные мосты не могут применяться для изоляции небольших участком с инервалом перекрытия меньше 5-7 м.

Техническими задачами предполагаемого способа вскрытия продуктивного пласта являются упрощение реализации и расширение функциональных возможностей при перекрытии интервалов менее 5-7 м из-за применения взрывных пакеров, в которых отсутствует ОЗЦ, и сокращение времени на реализацию за счет применения кабельных технологий.

Техническая задача решается способом вскрытия продуктивного пласта, включающий в себя перфорацию обсадной колонны, установку пакера и кислотную обработку через перфорационные отверстия, расположенные выше пакера.

Новым является то, что кумулятивную перфорацию обсадной колонны осуществляют после установки глухого пакера, изготовленного в виде взрывного пакера, а кислотную обработку сочетают с термохимическим воздействием, получаемым при горении воспламеняемых термохимических шашек, спускаемых на кабеле.

Новым является также то, что последовательно в скважину спускают на каждый на своем кабеле и приводят в действие взрывной пакер, кумулятивный извлекаемый перфоратор и термохимические шашки.

Новым является также то, что на одном кабеле одновременно в скважину спускают взрывной пакер, кумулятивный перфоратор и термохимические шашки, соединяемые между собой через временной замедлитель, после размещения пакера в интервале установки инициируют последовательно герметизацию обсадной колонны пакером с его отделением, перфорацию обсадной колонны и поджог термохимических шашек, после сгорания которых и термохимического кислотного воздействия кабель с перфоратором извлекают из скважины.

Способ реализуется следующим образом.

Способ вскрытия продуктивного пласта включает установку взрывного пакера (см. взрывные пакеры «Кедр-102(114)ВП», производство ООО «Геофизмаш», г. Саратов; ПВ102(114)Ш, производство ООО «НефтьГазМаш», РБ, г. Нефтекамск; или т.п.), вскрытие обсадной колонны выше пакера кумулятивным перфоратором (см. перфораторы ПК-105-7, ПК-105У, ПКО - 102 или т.п.), и проведение кислотной обработки в сочетании с термохимическим воздействием через перфорационные отверстия, расположенные выше пакера. Термохимическое воздействие и кислотную обработку осуществляют при помощи воспламеняемых термохимических шашек (см. патенты RU №2209960, №2204015, №2158363 и т.п.), спускаемых на кабеле. В горизонтальные и сложно структурированные скважины (с изменяемым диаметром ствола, с стволом, имеющим большое количество отклонений) спускают пакер, перфоратор и шашки последовательно, а в вертикальных и наклонных скважинах возможно использование одновременного спуска пакера, перфоратора и термохимических шашек, соединяемых между собой через временной замедлитель (см. патенты RU №2349867 RU №2285894 и т.п.), позволяющий производить последовательную сработку устройств: сначала пакер, потом перфоратор, и за ним - воспламенение шашек.

При одновременном спуске после установки пакера, он отсоединяется от общего кабеля (сгорает или отстреливается). После перфорации и сгорания шашек, перфоратор и корпус шашек извлекают на кабеле на поверхность.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

На участке месторождения, представленного отложениями саргаевского горизонта, была пробурена горизонтальная скважина №1А. После исследования на 0,5 м выше зумпфа обнаружили водоносный пропласток. В скважину на колтюбинге (гибких безмуфтовых трубах) был спущен и установлен пакер «Кедр-102ВП» выше зумпфа на 1 м. Затем спустили кумулятивный перфоратор ПКО-102, при помощи которого вскрыли горизонтальный участок скважины выше установленного пакера. Для инициации притока флюида (продукции пласта) в горизонтальный участок на бронированном кабеле была спущены и подожжены термохимические шашки (термогазогенератор с твердотопливными зарядами см. RU №2287680). После использования способа обводненность продукции снизилась с 37% до 22,5%, объем добычи вырос с 3,5 тыс. т до 7,7 тыс. т.

Пример 2.

На участке месторождения, представленного породами глинистых известняков, была пробурена горизонтальная скважина №2Г. После обводнения добываемой продукции решили вскрыть продуктивный пласт, расположенный выше выработаного и отделенного от него пропластком толщиной 2,5 м. В скважину на одном кабеле были спущены пакер ПВ114Ш, перфоратор ПК-105-7 и шашки (термогазогенератор с твердотопливными зарядами RU № 2249684). Пакер разместили в районе пропластка и подали сигнал на установку и отстрел пакера ПК-105-7. Через 3-4 сек. (за счет замедлителя срабатывания по времени - пиротехнического замедлителя капсюля-детонатора RU №2285894) после установки пакера сработал перфоратор ПК-105-7 для вскрытия верхнего пласта. Далее через 3-4 сек. (за счет замедлителя срабатывания по времени - пиротехнического замедлителя капсюля-детонатора RU №2285894) воспламенились шашки. После выгорания шашек и технологической выдержки (в течение часа) корпус шашек и корпус перфораторы на кабеле извлекли из скважины. После использования способа обводненность продукции снизилась с 57% до 20%, объем добычи вырос с 6,8 тыс. т. до 12,4 тыс. т.

Также способ реализовывался на скважинах 4Г, 6Г. В среднем обводненность добываемой продукции снизилась на 25%, а прирост продукции составил - 30-40%. При этом время на реализацию по сравнения с аналогами снизилось как минимум в 2 раза при реализации последовательного спуска устройств, и как минимум в 4 раза - при одновременном спуске.

Предлагаемый способ вскрытия продуктивного пласта позволяет упростить использование и расширить функциональные возможности при перекрытии интервалов менее 5 м из-за применения взрывных пакеров, в которых отсутствует ОЗЦ, и сокращение времени на реализацию за счет применения кабельных технологий.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке продуктивного пласта скважиной, вскрывшей многопластовую нефтяную залежь с пластами разной приемистости. Способ вскрытия продуктивного пласта включает перфорацию обсадной колонны, установку пакера и кислотную обработку через перфорационные отверстия, расположенные выше пакера. Кумулятивную перфорацию обсадной колонны осуществляют после установки глухого пакера, изготовленного в виде взрывного пакера, а кислотную обработку сочетают с термохимическим воздействием, получаемым при горении воспламеняемых термохимических шашек, спускаемых на кабеле. Обеспечивается упрощение использования и расширение функциональных возможностей при перекрытии интервалов менее 5 м из-за применения взрывных пакеров, в которых отсутствует ОЗЦ, и сокращение времени на реализацию за счет применения кабельных технологий. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.

1. Способ вскрытия продуктивного пласта, включающий перфорацию обсадной колонны, установку пакера и кислотную обработку через перфорационные отверстия, расположенные выше пакера, отличающийся тем, что кумулятивную перфорацию обсадной колонны осуществляют после установки глухого пакера, изготовленного в виде взрывного пакера, а кислотную обработку сочетают с термохимическим воздействием, получаемым при горении воспламеняемых термохимических шашек, спускаемых на кабеле.

2. Способ вскрытия продуктивного пласта по п. 1, отличающийся тем, что последовательно в скважину спускают каждый на своем кабеле и приводят в действие взрывной пакер, кумулятивный извлекаемый перфоратор и термохимические шашки, используемые для кислотной обработки и термического воздействия на вскрытый пласт.

3. Способ вскрытия продуктивного пласта по п. 1, отличающийся тем, что на одном кабеле одновременно в скважину спускают взрывной пакер, кумулятивный перфоратор и термохимические шашки, соединяемые между собой через временной замедлитель, после размещения пакера в интервале установки инициируют последовательно герметизацию обсадной колонны пакером с его отделением, перфорацию обсадной колонны и поджог термохимических шашек, после сгорания которых и термохимического кислотного воздействия кабель с перфоратором извлекают из скважины.