Способ воздействия на слабопроницаемый трещиноватый коллектор с аномально высоким пластовым давлением Советский патент 1991 года по МПК E21B43/25 

Изобретение относится к закачиванию нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при освоении залежей, представленных трещинным коллектором.

Цель изобретения - повышение эффективности воздействия.

Способ осуществляют следующим образом.

После вскрытия пласта и спуска лифтовых труб затрубное пространство заполняют аэрированной жидкостью и создают избыточное давление при закрытых на устье лифтовых трубах. Затем открывают трубы и пускают скважину в работу через (калиброванное отверстие) - штуцер малого диаметра. Давление в затрубном пространстве снижают до определенной величины, после чего трубы вновь закрывают и цикл воздействия повторяют многократно в той же последовательности. Воздействие продолжают до тех пор, пока суммарный объем закаченной жидкости для создания избыточного давления в каждом цикле не будет равен объему затрубного пространства и вся аэрированная жидкость не пройдет через затрубное пространство и башмак лифтовых труб. После этого производят обратное прокачивание жидкости в стволе скважины и определяют качественный состав извлеченного из пласта продукта. В процессе воздействия фиксируют объем закачиваемой и выходящей из скважины жидкости.

В следующей серии воздействия изменяют величину снижения давления при пуске скважины в работу через штуцер малого диаметра.

Выполняют несколько серий воздействия и выбирают эффективную величину сни &

00

О

жения давления. За эффективную принимают величину снижения давления, при которой объемы закачиваемой и выходящей из скважины жидкости максимально разнятся между собой и в продукции притока содержится максимальное количество механических примесей и пластового флюида.

В дальнейшем воздействие производят при эффективной величине снижения давления.

Трещиноватый коллектор при создании резких депрессий способен снижать свои коллекторские свойства за счет смыкания трещин. Это явление общеизвестно и описано во многих литературных источниках. При плавном создании депрессии нэ пласт процесс смыкания трещин предупреждается.

Известно, что изменение давления (АР, МПа) приводит к изменению объема ( А V) в соответствии с коэффициентом сжи1маемости (/J ,):

AV- -AP-V0,(1)

где Vo - начальный объем, м .

Представим, чти ствол скважины заполнен жидкостью без газа или воздуха. Тогда выражение (1) запишется:

АР -V0,

Во втором случае ствол заполнен жидкостью, насыщенной газом или воздухом.

АР ;V0.

Отношение AV/AV. пропорционально отношению /Зжн// ж.

Коэффициент сжимаемости насыщен ной газом жидкости определяется с учетом степени насыщения (К): (1+0.5К). Следовательно:

AVMV 1-f-0,5 К.

Например, при предельном насыщении воды воздухом (К - 4) три раза боль- шеАУ.

Наличие же свободного газа или воздуха в стволе скважины еще больше увеличивает способность системы расширяться при снижении давления.

.

При определенном перепаде давления за определенный промежуток времени через калиброванное отверстие (штуцер) проходит строго определенное количество жидкости. Следовательно, увеличивая объем пропускаемой через штуцер жидкости при том же перепаде давления, можно увеличить время. Это очевидно. Используя аэрированную жидкость для реализации предложенного способа, мы тем самым увеличиваем объем проходящей через штуцер

10

15

20

25

30

35

40

жидкости и добиваемся плавного создания депрессии на пласт. В этом существенность данного признака.

Пример реализации способа.

Предварительно приведем порядок расчета закачиваемых объемов воды и воздуха, изложенный в корреспонденции, которая снята с рассмотрения.

Объем затрубного пространства

Узатр Уж + VCB.B ,(2)

где Уж - объем закаченной жидкости, м ,

VCB, в - объем затрубного пространства, занятый воздухом, с учетом скважинных условий, м3.

Объемы закаченной жидкости Уж и воздуха в нормальных условиях VH выразим через производительности насосного агрегата дж и компрессорной установки qB и время закачки t:

Уж Яж t; VB qB t .(3)

Объем закаченного воздуха выразим как сумму растворившегося в жидкости VB.p. и в свободном виде VCB.B.

V Ve.p. + VCB.B.(4)

Первое слагаемое формулы (4) выразим через объем жидкости и коэффициент растворимости воздуха в жидкости К

Ve.p. К дж t.(5)

Объем воздуха в свободном виде (VCB.B.) определим из формулы (4) с учетом (3) и (5):

VCB.B. qa- t-K дж t.

В полученной зависимости объем воздуха в свободном виде приведен для нормальных условий. В скважинных условиях

t(qe-K)SX г с о

где То , Тс - соответственно абсолютное значение температуры для нормальных условий (То 293 К) и скважинных, Тс Ту +Тз 2 :

Ро, PC - соответственно давление в нормальных условиях (Ро 0,1 МПа) и скважин(Усв.в.)

(6)

45 ных, Рс

Ру + Рз

Ту, Тз - абсолютное значение температуры на устье и на забое скважины;

Ру, РЗ давление на устье и на забое скважины.

Введя в формулу (2) значение (Уж) из (3) и (Vce в.) из (6) и решая ее относительно г, получим

Узат То (Ру + Рз)

РжТоСНу + РЗ) + (qe -Лдж) -РоОу + т3)

t -

(7)

В практических расчетах температурную поправку обычно не учитывают. Тогда формула (7) имеет вид:

Узат (Ру + Рз)

(8)

Яж(Ру + Рз) + ZP0(q )- При использовании вязко-упругого состава в качестве разделителя формула (8) запишется:

t Узат(Ру+Рз)-Увус

1 qx(Py + P3)+ZPo(qe-Aqx)- Пример . Пласт представлен слабопроницаемым трещинным коллектором, за- легает а глубине 1200 ми характеризуется пластовым давлением 18 МПа. Внутренний диаметр обсадной колонны 128 мм. Насос- но-компрессорные трубы (НКТ) имеют наружный диаметр 73 мм, толщину стенки 5,5 мм.

Первоначально освоение скважины проведено заменой бурового раствора, заполняющего скважину ( рр 1580 кг/м3), водой ( DB 1000 кг/м3).

При депрессии на пласт 6 МПа получен слабый приток разгазированного фильтрата бурового раствора дебитом 0,5 м3/сут. При последующем увеличении депрессии до 8, 10 МПа характер притока не изменил- ся.

Проведено воздействие на пласт предлагаемым способом. Последовательность производства работ.

Промыли скважину технической водой с противодавлением на устье 6 МПа в течение нескольких циклов циркуляции. Через аэратор подключили к затрубному пространству компрессорную установку и с тем же противодавлением на устье (6 МПа) заполнили затрубное пространство аэрированной водой.

Согласно приведенной методике расчета при производительности насосного агрегата 0,003 м3/с и производительности компрессора 3,5 м3/мин (компрессор типа ДКС-3,5) объем предельно насыщенной воздухом воды, закаченной в затрубное пространство при давлении на устье 6 МПа. составил 9,16 м , объем воздуха в свобод- ном состоянии 1,22 м .

Закрыли задвижку на трубах и установили на трубном отводе штуцер диаметром

2 мм.

Закачкой воды в затрубное пространство создали на устье давление 10 МПа. В качестве разделителя перед закачкой воды в затрубное пространство подали порцию вязко-упругого состава объемом 0,1 м .

После создания давления в затрубном пространстве 10 МПа закачку воды прекратили, открыли трубную задвижку и пустили скважину в работу по трубному отводу через

штуцер. При снижении давления на устье до 5 МПа задвижку в трубах закрыли.

Для создания давления в затрубье закачено 335 л жидкости, а при работе через штуцер отобрано 470 л.

В дальнейшем циклическое воздействие на пласт в описанном порядке многократно повторили до того момента, пока суммарный объем закаченной в скважину жидкости не сравнялсся с объемом затруб- ного пространства, т.е. до тех пор, пока весь объем аэрированной воды не прошел через башмак НКТ. После этого скважину промыли с противодавлением 6 МПа.

После промывки скважины с противодавлением 6 МПа выполнили вторую серию воздействия. Работы проводили в аналогичном порядке с той лишь разницей, что при пуске скважины в работу через штуцер давление на устье снижали до 3 МПа.

После завершения второй серии воздействия скважину промыли с противодавлением 6 МПа и выполнили третью серию. В этом случае давление на устье при работе скважины через штуцер снизили до 1 МПа. Результаты воздействия приведены в таблице. Из анализа результатов воздействия по различным сериям следует, что при создании избыточного давления в 10 МПа наибольший эффект наблюдается при его снижении до 3 МПа. При этом давление на пласт плавно изменяется от 4,0 до 3,0 МПа.

Дальнейшее воздействие на пласт проводили в описанном порядке созданием давления в затрубном пространстве 10 МПа и снижением его до 3,0 МПа. При данных условиях проведено дополнительно три серии воздействия. После создания 10 циклов воздействия в заключительной серии скважина перешла на устойчивое фонтанирование нефтью через штуцер 2 мм с дебитом 13,2 м3/сут.

Формула изобретения 1. Способ воздействия на слабопроницаемый трещиноватый коллектор с аномально высоким пластовым давлением, включающий периодическое создание избыточного давления в затрубном пространстве и последующее его снижение через трубы для создания депрессии, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа, затрубное пространство заполняют аэрированной жидкостью, избыточное давление в каждом цикле создают одинаковой величины, при этом снижение давления проводят через калиброванное отверстие до постоянной величины в каждом цикле, а повторение циклов продолжают до полного

прохождения аэрированной жидкости через затрубное пространство.

2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что воздействие проводят в несколько серий при различных значениях снижения

избыточного давления, при этом определяют эффективную величину снижения избыточного давления, а дальнейшее воздействие проводят при эффективной величине снижения избыточного давления.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Цель - повышение эффективности. После вскрытия пласта и спуска лифтовых труб затрубное пространство заполняют аэрированной жидкостью и создают избыточное давление при закрытых на устье лифтовых трубах. Затем открывают трубы и пускают скважину в работу через калиброванное отверстие. Давление в затрубном пространстве снижают до определенной величины, после чего трубы закрывают, а в затрубном пространстве вновь повышают давление. Воздействие продолжают до тех пор, пока вся аэрированная жидкость не пройдет через затрубное пространство. Выполняют несколько серий и выбирают эффективную величину снижения давления при депрессии на пласт. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

скважины с противодавлением на устье 6 МНа.

азом, извлеченный из плагта объем жидкости

(11,150 - 0,470)г-(Ю,575 0,335) - 0,440 (м5). Время дрпрессношюго воздействия (240 - 52,8) :60:24 0,13 (сут.) Средний дебит притока 0,, И 3,38 (м /сут.)

Давление п чатрубном пространстве на устье поднимают до 10 МПа и снижают за счет работы скцяжины по трубам до 3 МПа

слаборпзгазированная

с фильтратом ого раствора, эированная, мутная

с фильтратом ого раствора, эярованнпя с пленкоП

52,8

8,5

8,4

7,0

8,3

7,3

8,4

8,5

8,2

8,3

8,5

9,5

9,2

8,2

6,8

8,3

7,1 8,2 8,4 7,0 8,3 8,4 8,4 8,3 240

Промывка скважины с противодавлением па устье 6 Mlla. Таким образом, извлеченный из пласта объем жидкости

(12,745 г- 0,850)(Ю.650 - 0,335)- 1,580

Время депресснонного воздействия (267 г- 62):60;24 - 0,142 (сут),

Средний дебит притока 1,580:0,142 11,13 (MJ/сут)

Давление в затрубном пространстве на устье поднимают до 10 МПа и снижают за счет работы скважины по трубам до 1 МПа

0,335

,195

,205

,190

,185

,180

,175

,165

1,155

1,145

10,930

1,220 ,205 ,215 ,200 ,200 ,195 ,185 ,175 ,16В ,155

11,910

Промывка скважины с противодавлением на устье 6 МПа, Таким образом, извлеченный из пласта объем жидкости

(11,910 - 1,220) - (10,930 - 0,335) - 0,095

Время депрессиопного воздействия (282 85):60:24 0,137 (сут,).

Средний дебит притока

0,095 : 0,137 - 0,69 (и /сут.)

римечание.

За 1 цикл примят технологический процесс, включающий закачку жидкости в затрубное npot- странство до того момента, пока давление не вырастет до заданной величины ( в данном примере до 10 МПа), последующий пуск скважины D работу по трубам через штуцер До того моме1р- та, пока устьевое давление на эатрубье не упадет до предельной величины (в первой серии до 5 МПа, во второй - до 3 МПа, в третьей г- до 1 МПа),

Из расчетов исключен первый цикл воздействия, так как в первом цикле давление на устье под пинается с 6 до 10 Mlla, а снижается с 10 соответственно ло 5, 3 и 1 МПа. При этом основной объем излившейся жидкости обусловлен расширением находящихся в стволе скважины воды и воздуха

разгаэировамная с

ой нефти

8522 23 20 25 25 22 20 18 22 282