СПОСОБ ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ СКВАЖИНЫ Советский патент 1995 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам возбуждения скважин.

Цель повышение эффективности за счет выявления интервалов фильтра с пониженной проницаемостью при одновременном контроле за процессом восстановления проницаемости.

На фиг. 1 показана зависимость амплитуды гидродинамических импульсов давления от глубины погружения источника импульсов давления; на фиг. 2 зависимость Р_ф(Н)/Р_к, где Р_к амплитуда импульсов давления в неперфорированной части скважины; Р_ф(Н) амплитуда импульсов давления на глубине Н, м, в интервале фильтра.

Были выполнены экспериментальные исследования волновых явлений в системе "Скважина-пласт", в процессе которых проводились наблюдения за изменением акустической эффективности источника и параметров излучаемых импульсных волн давления, в частности величины давления на фронте волны или амплитуды импульса (Р_m) в зависимости от проницаемости фильтра и прифильтровой зоны. Кривая 1 (фиг. 1) здесь соответствует пневмоимпульсному источнику с рабочим объемом V_р 200 см³ при рабочем давлении Р_р 7 МПа в скважине с перфорированными фильтрами диаметром 108 мм, интервалы установки которых показаны в левой части фиг. 1, кривая 2 источнику с V_р 1000 см³ при Р_р 6 МПа в глухой колонне диаметром 168 мм. Из фиг. 1 и 2 видно, что зависимость Р_m f(H) в скважине с фильтром имеет немонотонный характер. На границах фильтров имеет место существенное (в 3-7 раз) убывание амплитуды импульсов по сравнению со значением этой величины в глухой части колонны. При этом в пределах фильтров амплитуды импульсов имеют разные значения. Указанное убывание амплитуды обусловлено изменением граничных условий в зоне выхлопа и существенно зависит от проницаемости фильтра и прифильтровой зоны. Таким образом, измеряя зависимость амплитуды гидродинамических импульсов давления от глубины погружения источника, по величине отношения Р_mф(H)/P_mk, где Р_mф(Н) амплитуда импульсов давления в фильтре; Р_mk в глухой части колонны, можно судить о проницаемости участков фильтра. Близость значений Р_mф(Н) и Р_mk(P_mф(Н)/P_mk 1) свидетельствует о низкой проницаемости или отсутствии проницаемости в данном интервале, а малость отношения Р_mф(Н)/P_mk << 1 указывает на высокую проницаемость данного интервала. Если известна зависимость Р_mф(Н)/P_mk, измеренная при освоении скважины после бурения перед вводом ее в эксплуатацию, то она может служить эталоном при последующем определении степени снижения проницаемости фильтра.

П р и м е р. Пусть имеется водозаборная скважина диаметром 108 мм глубиной 74 м, вскрывающая однородный водоносный горизонт, и оборудованная перфорированным фильтром в интервале 50,0-70,0 м. В процессе эксплуатации вследствие естественной кольматации скважина снизила производительность ниже допустимой и требует проведения ремонто-восстановительных работ. Работы по восстановлению производительности скважины проводятся пневмоимпульсной установкой АСП-ТМ. В качестве пневмоисточника использована пневмокамера ПК-500/75, оборудованная датчиком давления ДД-10 с регистрацией импульсов давления на осциллографе. Рабочее давление 15 МПа. Пневмокамеру включают на глубине 49 м и перемещают, производя пневмовыхлопы, вниз по фильтру до глубины 70 м с шагом 1 м и регистрацией амплитуды импульсов (Р_m) на осциллографе. По результатам замеров строят график зависимости Р_mф(Н)/Р_mk, где Р_mk соответствует амплитуде импульса на глубине 49 м (см. фиг. 2, кривая 4). Из графика видно, что максимальную проницаемость фильтр имеет в интервале 60-70 м (Р_mф(Н)/P_mk 0,25), а интервал, снизивший свою проницаемость вследствие кольматации 50-60 м (0,25 < Р_mф(Н)/P_mk ≅ 1). Проводят импульсную обработку скважины в выделенном интервале 50-60 м с шагом Δ L 1 м, осуществляя параллельно контроль за процессом декольматации фильтра путем измерения изменений во времени амплитуды импульсов давления, образующихся при обработке, и оканчивают обработку каждого интервала Δ L 1 м при стабилизации значений последних. При этом количество воздействий N на 1 п.м. определяется временем стабилизации амплитуды импульсов, образующихся при обработке данного интервала. Качество обработки оценивают путем сравнения зависимости Р_mф(Н)/P_mk, полученной по стабилизированным значениям амплитуды (фиг. 2, кривая 5) с исходной, по степени приближения достигнутых стабилизированных значений Р_mф(Н)/P_mk к минимальным значениям Р_mф(Н)/P_mk к полученным перед обработкой (кривая 2 60 м). В нашем примере Р_mф(Н)/P_mk (кривая 4-60 м) 0,25 проницаемость фильтра восстановлена на 100%
Если имеется зависимость Р_mф(Н)/P_mk определенная перед вводом в эксплуатацию, после ее освоения (кривая 6), то ее используют в качестве эталонной при выделении интервала обработки по кривой, полученной по данным замеров перед проведением ремонтно-восстановительных работ (кривая 4).

Предлагаемый способ импульсной обработки обеспечивает по сравнению с существующими повышение эффективности обработки за счет снижения энергозатрат, сокращения простоя скважины вследствие сокращения длительности обработки и обеспечение целостности конструкционных элементов скважины. Рассмотрим это на примере пневмоимпульсной обработки скважины с фильтром длиной L 20 м. Допустим, что из измерений зависимости P_mф(Н)/P_mk, проведенных перед обработкой скважины (фиг. 2, кривая 2), установлено, что закольматирован верхний интервал фильтра длиной l 10 м. Обработка ведется пневмокамерой ПК 500/75 при рабочем давлении Р_р 15 МПа с плотностью импульсов i 40 имп./п.м. частота срабатывания пневмокамеры ω 0,25 имп./с; расход сжатого воздуха при единичном выхлопе V 0,3 дм³, установка укомплектована электрокомпрессором КР-2, имеющим мощность N^о 9 квт/ч и производительность η 1,5 л/мин.

Полученные данные приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить эффективность обработки скважин. Он обеспечивает снижение энергозатрат на 24,3 кВт 12,6 кВт 11,7 кВт и экономию времени на (2,7 + 0,9) (1,4 + 0,5) 1,7 ч. За счет уменьшения количества импульсов при обработке уменьшается вероятность нарушения целостности конструкционных элементов скважины. Наконец, за счет использования дополнительной информации об исходной проницаемости разных интервалов фильтра снижается вероятность прекращения обработки до восстановления естественной проницаемости фильтра и прифильтровой зоны.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель повышение эффективности за счет выявления интервалов фильтра с пониженной проницаемостью при одновременном контроле за процессом восстановления проницаемости. Перед обработкой источник импульсов давления и датчик для регистрации амплитуды импульсов давления перемещают из неперфорированной части скважины вдоль фильтра и измеряют амплитуду импульсов давления в зоне источника. Определяют отношение P_ф(H)/P_к, где P_ф(H) и P_к амплитуда в интервале фильтра на глубине Н и амплитуда в неперфорированной части скважины соответственно. Затем оценивают проницаемость различных интервалов фильтра и проводят обработку скважины импульсами давления с учетом полученной информации. Периодически при обработке повторяют измерения амплитуды импульсов давления в зоне источника. Об окончании обработки судят по стабилизации значений указанного отношения. Способ позволяет существенно повысить селективность обработки и сократить ее сроки. 2 ил.

СПОСОБ ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ СКВАЖИНЫ, включающий многократные циклические воздействия гидродинамическими импульсами давления с помощью источника импульсов давления на фильтр и профильтровую зону пласта, измерение датчиком амплитуды импульсов давления, образующихся при обработке, и окончание обработки при их стабилизации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет выявления интервалов фильтра с пониженной проницаемостью при одновременном контроле за процессом восстановления проницаемости, перед обработкой источник импульсов давления и датчик перемещают из неперфорированной части скважины вдоль фильтра и измеряют амплитуду импульсов давления в зоне источника по величине отношения P_ф(H)/P_к, где P_ф и P_к амплитуда в интервале фильтра на глубине H и амплитуда в неперфорированной части скважины соответственно, оценивают проницаемость разностных интервалов фильтра и осуществляют обработку в выявленных интервалах с пониженными значениями проницаемости, а об окончании обработки судят по стабилизации значений P_ф(H)/P_к в обрабатываемых интервалах.