Способ обработки призабойной зоны фонтанирующей нефтяной скважины и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к нефтедобыче, а именно к эксплуатации нефтяных фонтанных, скважин, предусматривающей обработку призабойной зоны.

Цель изобретения - упрощение про- ведения способа и снижение затрат.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа, разрез; на фиг,2 - зависимость роста давления во времени при разде- лении фаз.

Для осуществления способа предусматривается использование эффекта сегрегации фаз, возникающего с по

мощью предлагаемого устройства.

При эксплуатации нефтяной фонтанной скважины в колонне подъемных тру движется газожидкостная смесь. При пёрекрьттии обоих концов колонны поток останавливается и происходит се- грегация фаз, т.е. разделение газа и кидкости, что в конечном счете ведет к повышению давления. Для осуществления предлагаемого способа устройство, имеющее обратный клапан с перепускным каналом, устанавливают на башмаке колонны фонтанных труб, затем перекрывают-устье скважины,, выдерживают фонтанные трубы закрыты

ми до повышения в них давления на

3-3,5 МПа. После этого открывается перепускной канал, повышенное давление мгновенно передается на призс1бой- ную зону и осуществляется ее o6pci- ботка,

Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из связанного с нижней частью колонны подъемных труб полого корпуса 1 с окнами 2, концентрично установленного в нем с возможностью осевого перемещения полого патрубка 3 с нижним 4 рядом окон и верхним 5, сообщающимся с окнами 2 корпуса 1 в крайнем нижнем положении патрубка, и установленным в полости патрубка основным седлом 6 с клапаном 7. Патрубок 3 заглушен заглушкой 8 в виде стакана и подпружинен пружиной 9. Над основным седлом установле- но дополнительное седло 10 с продольными каналами 11. Клапан 7 выполнен в виде шарика и свободно размещен между седлами. Заглушка имеет форму стакана, к дну которого приварен бру- сок 12 для опоры пружины, а к дну корпуса - неподвижный цилиндр 13 с внутренней щестигранной поверхностью. Брусок 12 имеет также шестигранную

5

0

5

0

5

0 5 o 5

форму, предотвращая поворот внутренней части устройства относительно корпуса и не допуская скручивания пружины.

Устройство работает следующим образом.

При закрытии выкида скважины шарик 7 упирается в седло и в фонтанном подъемнике начинается разделение газа и жидкости. С ростом давления р полосе а подвижный патрубок 3 вместе с заглушкой 8 движется вниз, пока не упрется в дно корпуса. Верхние рабочие окна 5 подвижной втулки совмещаются с проходными окнами 2 корпуса. В зтот момент относительно высокое давление с полосы а мгновенно передается на полосу S скважины - возникает гидравлический удар и совершается имплозионньш эффект.

Далее, открывая выкид скважины, газ высокого давления выпускается из фонтанного подъемника, вследствие чего давление в полосе а становится меньше, чем в полосах 5 и Б . Вся подвижная часть устройства поднимается (действуют пружина 9 и обратный клапан 14) до ограничителя 15. Нижние рабочие окна 4 совмещаются с проходными окнами 2 корпуса. Шарик 7 поднимается до седла 10. Скважина снова фонтанирует.

Имеется возможность многократно- го повторения этой операции путем повторения указанного порядка закрытия и открытия .выкида на устье скважины.

Например, повьшгение давления в результате разделения газа и жидкости в перекрытых с обоих концов колоннах подъемных труб фонтанных скважин соответственно достигало 4 и 10 МПа. При мгновенном воздействии силы ее влияние удваивается относительно ее постепенного возрастания. Это значит, что в случае мгновенного воздействия на призабойную зону с разницей давления в 4 и 10 Жа оно удваивается и равно постепенному увеличению давления соответственно до 8 и 20 МПа.

На фиг.2 показан график зависимости роста давления во времени при раз- .делении газа из газожидкостной смеси в перекрытых с обоих концов колоннах труб, полученной на основе экспериментального исследования в действующих скважинах. Из этого графика следует, что основное количество газа

313

выделяется в течение 2 ч. Поэтому для успешного осуществления предлага емого способа предусмотрена заранее сжатая пружина 9, которая начинает сжиматься после увеличения давления на 3,0-3,5 МПа, а также предусмотрены заглушка в форме стакана 8 и не- подвижньй цилиндр 13, при этом кольцевой зазор как между стаканом 8 и корпусом 1, так и мезаду стаканом 8 и неподвижным цилиндром 13 должен быть по возможности минимальным (пер вого класса, как между плунжером и цилиндром в штанговом глубинном насосе) . Во время сегрегации фаз с повышением давления в фонтанном подъемнике поршень давит вниз и единственным выходом для жидкости оказываются зазоры между стаканом и корпусом, а также между стаканом и цилинд ром. Расчеты показывают, что утечка соответствующего объема жидкости под поршнем через эти зазоры происходит не менее, чем за 2 ч, что очень важно для осуществления предлагаемого способа.

Формула изобретения

1. Способ обработки призабойной зоны фонтанирующей нефтяной скважины путем перекрытия колонны подъемных труб на устье и создания гидроудара на призабойную зону, отличаю40254

щ и и с я тем, что, с целью упрощения проведения способа и снижения затрат, колонну подъемных труб дополнительно перекрывают в нижней час ти и после каждого перекрытия ее с обоих концов скважину выдерживают до повьШ1ения давления в подъемной колонне за счет разделения фонтанирующей жидкости и газа, а создание гйдро10 удара осуществляют путем сброса жидкости из колонны подъемных труб в затрубное пространство.

2. Устройство для обработки призабойной зоны фонтанирующей нефтяной

J5 скважины, включающее связанный с нижней частью колонны подъемных труб по- льш корпус с окнами, концентрично установленный в нем с возможностью осевого перемещения полый патрубок 20 с нижним рядом окон и верхним, сообщающимся с окнами корпуса в крайнем нижнем положении патрубка, и уста- . новленным в полости патрубка основным седлом с клапаном, о т л и ч а 25 ю щ е е с я тем, что патрубок подпружинен относительно корпуса, имеет над основным седлом между рядами окон патрубка дополнительное седло с продольными каналами, а клапан свободно

30 установлен между седлами патрубка для совмещения в крайнем верхней положении патрубка нижнего ряда его окон с окнами корпуса.

12 t,v

Изобретение относится к нефтедобыче и позволяет упростить проведение способа и снизить затраты. Устройство включает связанный с нижней частью колонны подъемных труб польм корпус 1 с окнами 2. В нем концент- рично установлен подпружиненньш подвижный полый патрубок 3 с нижним 4и верхним 5 рядами окон. В полости патрубка 3 размещено основное седло . 6 со свободным клапаном (К) 7, а над ним между, рядами окон 4, 5 - дополнительное седло 10 с продольными каналами 11. При осуществлении способа с помо.щью данного устройства колонну подъемных труб перекрывают с обоих концов - на устье и в нижней части. При этом К 7 упирается в седло. Поток останавливается. В скважине начинается разделение фонтанирующего газа и жидкости. Скважину вьщержива- ют до повышения давления в колонне за счет данного разделения. В результате .патрубок 3 движется вниз, а окна 5 и 2 совмещаются. В этот момент возникает гидроудар путем сброса жидкости из колонны подъемных труб в за- трубное пространство. В результате окна 4 и 2 совмещаются, а К 7 поднимается до седла 10. Скважина фонтанирует. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. (Л CAD О ts:) р1 Фиг.

Редактор Е.Копча

Составитель И,Кепке

Техред Л.Сердюкова .Корректор С,Черни

Заказ 2190/34 Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4