Способ создания гравийно-щелевого фильтра Советский патент 1992 года по МПК E21B43/04 

Изобретение относится к горной промЫшлённости, а именно к нефтегазодобывающей и, в частности, технологии сооружения гравийных фильтров в продуктивной зоне пласта.

Известен способ намыва гравиС ного фильтра на забое скважины, включаюи й закачку гравия в зону выработки за интеред лом перфорации колонны через кольцевое пространство, между насосно-компреесорнь1ми трубами и эксплуатационной колой ной и установку фильтра-хвостовика с промывкой.V

Недостатками способа является сложность технологического процесса, т.е. необходимость проведения нескольких операций. В процессе работы гравийный фильтр уплотняется вокруг щелевого фильтра и прихватывает его. В случае кольматации илистыми частицами гравийного и щелевого фильтра или по другим причинам извлечь щелевой фильтр не удается несмотря на проведение регенерационных работ. В таких случаях после отворачивания и подъема НКТ скважина возвращается на вышележащий продуктивный обьект или же ликвидируется.

Известен способ намыва гравия методом обратной циркуляции, предусматривающий спуск на забой подземного оборудования, включающего фильтр, надфильтровую трубу, по,двеску их в интервале перфорации и намыв обратной циркуляцией необходимого количества гравия в кольцевом пространстве до сигнального фильтра.

Гравий продавливается путем перекрытия выхода из рабочей колонны до того, как гравий достигнет забоя и созданием давления в межтрубном пространстве скважины. После продавки гравия в кольцевой зазор между обсадной и рабочей колонными можно подавать дополнительное количество гравия.

Недостатками этого способа является и то, что в скважинах с высоким давлением невозможно производить гравийную набивку, а также извлечь щелевой фильтр и подземное оборудование из скважин, прихваченные уплотненным гравием внутри перфорированной части обсадной колонны, несмотря на проведение регенерационных работ.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является создание гравийного фильтра методом кроссоверного (перекрестного) намыв.а, включающее установку KOMPJiieKTa фильтра, состоящего из щелевого фильтра, пакера, кроссовера с промывочной трубой, расширенной части скважин в зоне фильтра, заполненной гравием (кварцевым песком) и пространство между колонной и щелевым фильтром.

Недостаток этого способа заключается в том, что в процессе работы гравийный фильтр уплот-няется вокруг щелевого фильтра и прихватывает его. В случае кольматации глинами и песчанниками гравийного и щелевого фильтра или по другим причинам извлечение и замена щелевого фильтра на новый требует сложной работы бригад капитального ремонта и имеются случаи возвращения скважины на вышележащий горизонт, а при отсутствии объекта -ликвидации.

Цель изобретения - повышение эффективности создания гравийной набивки при одновременном обеспечений извлечения щелевого фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что размещение гравийного материала в кольцевом пространстве между щелевым фильтром и перфорированным участком осуществляют после установки щелевого фильтра, при этом в качестве гравийного материала, намываемого в расширенную част) пласта, используют кварцевый песок, а в качестве гравийного материала, размещаемого в кольцевом пространстве, используют смесь гранулированного кальция

карбоната и стеклянных шариков или гранулированный кальций карбонат.

Согласно предлагаемому способу гравийная набивка производится в следующих

-этапах; на первом этапе объем выработки или расширенная часть пласта за перфорированным интервалом обсадной колонны предварительно заполняется однородным материалом-гравий (кварцевый песок). На

0 втором этапе после установки комплекта щелевого фильтра, пространство между ним и перфорированной обсадной колонной заполняется гравием, состоящим из материалов, разлагающихся и размягчающихся под

5 действием химических реагентов, что дает возможность освободить и извлечь прихваченный щелевой фильтр и свободно поднять его на дневную поверхность.

Гравийный фильтр в кольцевом про0 страйстве создается в двух вариантах, в зависимости от геолого-технических характеристик скважин.

В перком варианте в глубоких скважинах с высокими пластовыми давлениями

5 кольцевое пространство заполняется гравийным материалом, смесью стеклянного шарика и гранулированного кальция карбоната.V

При необходимости извлечение щелевого фильтра, для размягчения и растворения стеклянного шарика, гранулированного кальций карбоната и крльматирующих частиц глины применяют глинокислоты (HCI.+ HF),

5 Во втором варианте в неглубоких скважинах с низким пластовым давлением кольцевое пространство заполняется только гранулированным кальций карбонатом. При этом для растворения гранулированного

0 кальций карбоната используются 10-20%ный водный раствор соляной кислоты (HCt).

Процесс создания гравийно-щелевого

фильтра в скважинах с расширенной зоной

объекта за обсадной колонной проводится

5 следующим образом.(

В скважину спускают насосно-компрессорные трубы и через них закачивается расчетный объем гравийно-жидкостной смеси и промывочной жидкости, которые, попадая в

0 заколонное пространство, заполняют расширенную часть объекта, образуя при этом вокруг перфорированной части колонны гравийный фильтр из кварцевого песка. После закачки гравия колонна НКТ поднимается на дневную поверхность. Собирается комплект оборудования щелевого фильтра (с пакером) и намывного устройства, спускается в скважину на НКТ, при этом щелевой фильтр находится против эксплуатационного объекта. После посадки намывного устройства закачивавтся в глубокие скважины с высоким пластовым давлением смесью гранулированного кальция карбоната{известняк, измельченная ракушка) со стекпян ными шариками, в неглубокие скважины с низким пластовым давлением закачивается гравий: из кальци карбоната и заполняется пространство между щелевым фильтром и -эксплуатационной колонной до контрольного фильтра. После заканчивания процесса намыва НКТ отворачиваются от посадочного корпуса с левой резьбой и поднимаются на дневную поверхность. Затем скважину пускают в эксплуатацию плавным запуском. При необходимо,сти производят подъем щелевого фильтра и подземного оборудования (патрубка, башмака, центратора) на дневную поверхность для замены неисправных деталей и т.д,-В скважину спускают НКТ и заворачивают а посадочный корпус. В скважину одновременно через затрубное пространство и НКТ закачивают соответственно растворитель, глинокислоту (HF + HCI) или соляную кислоту(нс1).: После закачки растворителя происходят следующие активные взаимодействия между растворителем и соответственно гравием., При заполнении кольцевого пространства гранулированным кальций карбонатом (известняком, измельченной ракушкой) закачивают соляную кислоту. Происходит реакция, вследствие чего; СаСОз + 2HCI CaCl2 + С02 + НгО разлагается масса, прихватывающая щелевой фильтр. При закачке гравия, смеси грану/цлрованного кальция карбоната со стеклянными шариками, кольматирующей глиной 33KS.4iiвают глинокислоту. Взаимодействие тинокислоты с глинистыми песчаниками --...... L- происходит в соответствии со следующей химической реакцией с глиной CaAl2Sl208+16HF--- - -2AIF3 + 2SIF4 + Н20 + CaF2 , Эта реакция протекает быстро, наличие соляной кислоты способствует ее завершению AICI3 + 2HF AIF3 + 3HCI хлористый алюминий хорошо растворяется в воДе. Вторая реакция SI02 + + SiF2 В результате происходящей реакции, гравий и глина в кольцевом пространстве разлагаются и освобождают прихваченный щелевой фильтр, который свободно поднимается с НКТ на устье скважины. Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я Способ создания гравийно-щелевого фильтра, включающий намыв гравийного материала в расширенную часть пласта за обсадную колонну с перфорированным участком, установку щелевого фильтра и размещение гравийного материала в кольцевом пространстве между последним и перфорированным участком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности создания гравийной набивки при одновременном обеспечении извлечения щелевого фильтра, размещение гравийного материала в кольцевом пространстве между щелевым фильтром и перфорированным участком осуществляют после установки щелевого фильтра, при этом в качестве гравийного материала, намываемого в расширенную часть пласта, используют кварцевый песок, а в качестве гравийного материала, размещаемого в кольцевом пространстве, используют смесь гранулированного кальция карбоната и стеклянных шариков или из кальция карбоната.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, в частности к технологии сооружения гравийных фильтров в продукт тивной зоне. Цель - повышение эффективности создания гравийной набивки п|ж 'одновременном обеспечении извлечениящелевого фильтра. В скважину намывают в расширенную часть Г1ласта за обсаДную колонну с перфорированным участком гравийный материал. После установки щелевого фильтра гравийный материал размещают в кольцевом пространстве между щелевым фильтром и перфорированным участком обсадной колонны. В качестве гравийного материала, размещаемого в расширенной части пласта, используют кварцевый песок, а размещаемого в кольцевом пространстве -смесь гранулированного кальция карбоната и стеклянных шариков или кальция карбоната. Затем скважин-у пускают в эксплуатацию. При необходимости извлечения щелевого фильтра в скважину через за- трубное пространство и НКТ заканчивают соответственно растворитель, глинокислоту или соляную кислоту. В результате происходящих реакций гравий и глина в кольцевом пространстве разлагаются и освобождают прихваченный фильтр. •