Способ гидроперфорации пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B43/114 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при геотехнологических методах добычи сырья, например при подземной выплавке серы (ПВС) или добыче нефти из слабопроницаемых, преимущественно, карбонатных пластов.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет увеличения скорости образования канала и выноса из него отработанной жидкости. ,

На фиг.1 изображен вертикальный разрез скважины в начальный период проходки канала; на фиг.2,- то же. в момент окончания проходки канала.

Способ осуществляют следующим образом.

В скважину, оборудованную обсадной колонной 1, опущенной до кровли пласта 2, внутрь колонны 1 опускают на рабочей колонне 3 гидроперфоратор, состоящий из

гидроцилиндра 4 с окнами 5 в нижней его части и отклонителя 6. Выходное отверстие отклонителя 5 устанавливают против выбранного интервала обработки пласта 2. Зз- тем внутрь рабочей колонны 3 на центральной колонне 7 труб опускают плунжер 8 с гибкой трубкой 9, оканчивающейся соплом 10. Плунжер 8 имеет осевой канал 11, сообщающий полость гибкой трубки 9 с полостью центральной колонны 7 труб, имеющей в нижней части перфорационные отверстия 12. Боковые окна 5 гидроцилиндра 4 расположены на таком расстоянии от отклонителя 6, которое превышает длину плунжера 8.

После входа плунжера 8 в верхнюю часть гидроцилиндра 4 центральную колонну 7 труб уплотняют на устье сальником 13. На обсадной 1, рабочей 3 и центральной 7 колоннах труб на устье монтируют патрубки

0

о

«ь

о

vj

14. 15 и 16 для подключения соответственно сбросных и нагнетательных линий.

Затем приступают к образованию кана- ля в пласте 2 полезного ископаемого, например слабопроницаемой карбонатной серосодержащей залежи.

Для этого по нагнетательному 15 патрубку в полость рабочей колонны 3 нагнетают рабочую жидкость (РЖ), например 26%-ный раствор соляной кислоты. Одновременно в центральную колонну 7 труб порциями подают сжатый газ, например воздух или двуокись углерода. Пульсацион- но дозируют ввод газа в поток РЖ, которая поступает через перфорационные отверстия 12 в центральную 7 колонну, при этом создают в полости гибкой трубки 9 движущиеся поочередно друг за другом жидкостные и газовые порции. В это время под действием давления РЖ внутри гидроцилиндра 4 движется плунжер 8 и, тем самым, гибкая трубка 9 с соплом 10, которые через желоб отклонителя б направляются в пласт. По мере образования канала в пласте 2 центральную подвижную колонну 7 удерживают на крюке подъемника (фиг.1), чем предотвращают деформацию гибкой трубки 9 в канале и выход гидроперфоратора из строя.

Высоконапорная струя РЖ при выходе из сопла 10 разрушает породу пласта 2, образуя канал. Увеличение напора жидкости и ударное воздействие жидкости на торец канала возникает за счет вытеснения, т.е.быстрогоудаления отработанной жидкости из канала сжатым газом и освобождения полости канала для ввода в него свежей порции РЖ. При этом ввиду создания чередующихся гидро- и пневмоимпульсных ударов в трубке 9 последняя вибрирует в канале, увеличивая, в конечном итоге, скорость его образования.

Одновременно с проходкой канала отработанная и разгазированная жидкость поднимается по кольцевому межтрубному пространству между колоннами 1 и 3, а затем через патрубок 14 отводится в сборную емкость.

Продвижение гибкой трубки 9, а значит и образование канала в пласте 2 ведут до тех пор, пока плунжер 8 не опустят в крайнее нижнее положение: вниз гидроцилиндра 4 ниже его окон 5. В этом положении плунжера 8 наблюдают резкое падение давления в нагнетательной магистрали, поскольку через окна 5 происходит увеличенный (по сравнению с соплом 10) расход РЖ. В это время прекращают подачу РЖ, продолжая нагнетание газд по центральной колонне 7 труб. При этом слкрыва

ют рабочую колонну 3 (при закрытом патрубке 14) для сброса эрлифтируемойс забоя скважины отработанной жидкости. Этим не только уменьшают давление жидкости на

забой скважины, но и снижают опасность кольматации образованного канала и забоя скважины продуктами реакции, шламом. Такая чистка канала непосредственно по завершении его проходки также повышает

0 эффективность процесса гидроперфорации пласта.

После промывки канала и забоя скважины гибкую трубку 9 извлекают из пласта, а гидроперфоратор - на поверхность, и сква5 жину вводят в эксплуатацию согласно технологическому регламенту.

П р и м е р. В скважину, пробуренную до подошвы карбонатного серного пласта на глубину 203 м и оборудованную обсадной

0 колонной диаметром 219 мм до кровли пласта (глубина 185 м), опустили на рабочей колонне насосно-компрессорных труб диаметром 89 мм гидроперфоратор: гидроцилиндр и отклонитель. В качестве

5 гидроцилиндра использовали цилиндр нефтяного скважинного глубинного насоса типа НСВ 1Б-32 длиной 5,4 м Отклонитель установили в нижней части пласта на глубине 201 м. После герметизации рабочей колон0 ны нл устье скважины произвели спуск , плунжера насоса НСВ 1Б-31, оборудованный гиб- t кой трубкой диаметром 25 мм с соплом диаметром отверстия 4,5 мм на конце. Для спуска плунжера использовали стальную

5 цельнотянутую трубу диаметром 25 мм, имеющую в нижней части перфорационные отверстия (8 отверстий по 6 мм каждое). На устье скважины внутреннюю трубу уплотнили относительно рабочей колонны сальни0 ком высокого давления. Плунжер установили на 1,2 м выше входа в гидроцилиндр и произвели промывку внутренних полостей НКТ и гидроперфоратора водой, после чего допустили внутреннюю трубу до

5 посадки плунжера в верхнюю часть цилиндра, зафиксировали этот момент по росту давления в нагнетательной линии.

Затем, подключив к нагнетательному патрубку рабочей колонны насос кислотно0 го агрегата АзИНМАШ-ЗОа, а к внутренней колонне - компрессор СД 9/101, начали проходку радиального канала в пласте. Для этого, вытеснив из колонны НКТ воду нагнетанием 27%-ной соляной кислоты, начали

5 производить пульсационную попеременную подачу.в гибкую трубку кислоты и сжатого воздуха. После 5-минутного нагнетания кислоты под давлением 8 МПа останавливали насос кислотного агрегата и в течение трех минут нагнетали в гибкую трубку ежатый воздух при давлении 9 МПа, допуская внутреннюю трубу в скважину на 5 - 8 см. Затем цикл повторяли Сброс из скважины отработанной кислоты и воздуха осуществляли на устье скважины из затрубного про- странства

После полного выдвижения гибкой трубки с соплом в серный пласт, т.е. окончания проходки канала, наблюдали резкое падение давления в рабочей колонне до величины 0,5 МПа, вызванное выходом плунжера в крайнее нижнее положение гидроцилиндра ниже его боковых окон. В этот момент прекратили подачу кислоты, открыли на сброс рабочую колонну и продолжали непрерывную подачу воздуха в центральную трубу при давлении 30 МПа, эрлифти- руя по рабочей колонне пластовую жидкость (отработанную хислоту и продукты реакции), поступающую в колонну через боковые окна гидроцилиндра После промывки забоя скважин/ ввели в экспл/лта цию

Формула изобретения Способ гидроперфорации пласта, вклю чающий спуск в скважину гидроперфорято- ра, нагнетание в него жидкости и газа, продвижение гибкой трубки перфоратора в пласт по мере создания канала, прекраще ние нагнетания жидкости после полного пы движения трубки в пласт и промывку канала и забоя скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет увеличения скорости образования канала и выноса из него отработанной жидкости, нагнетание жидкости и газа осуществляют последовательными порциями путем пульсационного ввода доз газа в поток жидкости, при этом после полного выдвижения трубки газ продолжают нагнетать до полной промывки канала и забоя скважины.

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при геотехнологических методах добычи сырья, например, при подземной выплавке серы или добыче нефти из слабопроницаемых, преимущественно карбонатных пластов. Цель - повышение эффективности процесса гидроперфорации за счет увеличения скорости образования канала и выноса из него отработанной жидкости. В скважину на рабочей колонне опускают гидроперфоратор. В последний нагнетают жидкость и газ последовательными порциями путем пульсационного ввода доз газа в поток жидкости. По мере образования канала осуществляют продвижение гибкой трубки гидроперфоратора до ее полного выдвижения. После этого нагнетание жидкости прекращают, а газ продолжают нагнетать до полной промывки канала и забоя скважины. Отработанную жидкость удаляют из скважины газлифтированием по рабочей колонне. 2 ил.

фиг 1

Редактор М. Бандура

Составитель §.Петрищев

Техред М.МоргенталКорректор Л.Бескид

Фиг Z