Способ формирования профильтровой зоны скважины Советский патент 1992 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при освоении и восстановлении производительности фильтров скважин в неустойчивых породах с пористым коллектором.

Известен фильтр для скважинной жидкости, состоящий из корпуса с отверстиями диаметр которых по длине фильтра уменьшается снизу вверх.

Наиболее близким к изобретению является способ раскольматации зафильтрового пространства технологических скважин включающий откачку кольматирующих частиц через окна фильтровой колонны и став пульпоподъемных труб с одновременной подачей промывочной жидкости

Цель изобретения - повышение приемистости скважины за счет выравнивания гидравлических сопротивлений по длине фильтра.

Поставленную цель достигают тем, что откачивают пластовый материал через окна

фильтровой колонным в отличие от прототипа откачку пластового материала осуществляют из нижней части фильтра в объеме определяемом из соотношения

Ои ОпфзХ- В Ј, Вр

где Ои - максимально допустимый к извлечению объем пластового материала, м3;

On фз - объем формируемой прифильт- ровой зоны с разуплотненным материалом м3

Вп - объемный вес пород пласта в естественном залегании, кг/м ;

Вр - объемный вес рэзуплотненного пластового материала, кг/мс, после чего перекрывают нижнюю часть фильтра, а промывку рабочей части осуществляют после разуплотнения материала прифильтровой зоны и перекрытия нижней части фильтра до полного осветления откачиваемого раствора. При наличии в проф- ильтровой зоне продуктов химической

О

о

ы ы

кольматации с целью их удаления после перекрытия нижней части фильтра и до промывки рабочей части в прифильтровую зону подают растворитель.

На фиг. 1 показан вариант осуществления способа; на фиг. 2 - вариант перекрытия нижней части фильтра.

Способ осуществляют следующим образом.

Эксплуатируемый пласт 1 обсаживают фильтром 2, нижнюю часть которого оборудуют окнами 3. Оборудовать фильтр 2 окнами 3 можно как при изготовлении на поверхности, так и после установки путем пулевой или иным известным способом перфорации. Геометрические размеры окон 3 подбирают в зависимости от гранулометрического состава материала, слагающего пласт 1. Ширина (диаметр) окна 3 должна превышать диаметр 98 частиц, слагающих пласт 1 (пропускать практически все по крупности частицы), но и не допускать самопроизвольного вывала пластового материала в фильтр 2, т.е. ширина окна 3 должна быть меньше трех диаметров 98. При наличии гравийной обсыпки (не показана) ширина окон 3 должна быть меньше размера частиц гравийной обсыпки. Суммарная площадь окон 3 делают меньшей или равной площади, при истечении через которую с реально достижимым дебитом жидкости. скорость истечения последней будет не меньше скорости критического (начала суф- фозионного процесса)для максимальных по крупности частиц пластового материала. Необходимо отметить, что при отсутствии возможности формирования окон 3 заданного диаметра, например на сооруженной скважине, формируют окна 3 с большей, чем указана выше шириной (диаметром), но это повлечет за собой увеличение трудозатрат при перекрытии нижней части фильтра 2. Откачку пластового материала через окна 3 из нижней части фильтра 2 осуществляют в потоке отбираемой из скважины жидкости. Отбор жидкости осуществляют любым из известных способов (эрлифт, эжектор, насос и т.д.), Интенсивность отбора наращивают до появления пластового материала в откачиваемой жидкости.

Обьем извлеченного пластового материала не должен превышать расчетного, определяемого из соотношения:

Ои ОпфзХ П.

Вг

где Ои - максимально допустимый к извлечению объем пластового материала, м :

Оп фз объем формируемой прифильт- ровой зоны 4 с разуплотненным материалом, м ;

Вп - объемный вес пород пласта 1 в

естественном залегании, кг/м :

Вр - объемный вес разуплотненного пластового материала, кг/м . Когда фильтр 2 располагают непосредственно под устойчивым водоупором, корректно определить Qn фз как объем конуса с углом при основании а., равным углу естественного откоса пород пласта 1, и высотой, равной длине фильтра 2. При работе в более сложных горно-геологических условиях

(удаленность или неустойчивость верхнего водоупора) продвижение волны разуплотнения по высоте прифильтровой зоны контролируют путем последовательного проведения расходометрических каротажей по длине фильтра 2. При возрастании удельного дебита верхней части фильтра 2 откачку пластового материала прекращают. Для пластов, сложенных средне-мелкозернистыми песками, можно пользоваться

соотношением

Ои 0,050л фз.

Соблюдая данное ограничение, предотвращают обрушение вышележащих пород в формируемую прифильтровую зону 4.

После извлечения необходимого объема пластового материала откачку прекращают и перекрывают нижнюю часть фильтра 2 одним из двух способов.

В первом случае, когда окна 3 находится

ниже рабочей части прифильтровой зоны 4, снижают интенсивность откачки или прекращают ее. Откачиваемый материал при этом оседает и перекрывает нижнюю часть фильтра 2 песчаной пробкой. Максимальной эффективности этого способа перекрытия достигают подбором оптимального размера и количества окон 3.

Если достичь непоступления пластового материала данным способом не удалось,

перекрывают нижнюю часть фильтра 2 пробкой, патрубком, закачкой твердеющего состава и т.д.

Во втором случае, когда окна 3 находятся в пределах рабочей части прифильтровой

зоны 4, перекрывают окна 3 внутренним фильтром 5 (фиг 2), который может быть оборудован, например, уплотнительным кольцом 6.

Промывку материала рабочей части

прифильтровой зоны 4 осуществляют прокачкой через нее пластовых растворов, гидроершом или другим известным способом Окончание процесса формирования прифильтровой зоны 4 определяют по снижению количества мехвзвесей в откачиваемом растворе (по его осветлению) при дебите откачки не ниже проектного.

При ухудшении характеристик фильтра 2 в процессе эксплуатации или неудовлет- верительном качестве освоения процесс повторяют, для чего нижнюю часть фильтра открывают (разбуривают или извлекают пробку, размывают песчаную пробку, рас: творяют твердеющий состав химреагента- ми и т.д.) или заново перфорируют известными способами. При наличии в при- фильтровой зоне процессов химической кольматации применяемый для удаления кольматантов растворитель подают в разул- лотненную прифильтровую зону 4 после пе- рекрытия нижней части фильтра 2. Растворитель при этом проникает в прифильтровую зону 4 равномерно по всей длине фильтра 2, а процессы растворения протекают интенсивнее, так как при разуплотнении увеличивается активная поверхность частиц. Выдержав растворитель в прифильтровой зоне 4 в течение времени, необходимого для протекания реакции рас- творения, промывают лрифильтровую зону 4 до полного осветления откачиваемого раствора.

Применение способа позволяет повы- сить производительность скважины на 10- 15% и увеличить межремонтный период на 15%.

Формула-изобретения

1.Способ формирования прифияьтро- вой зоны скважины, включающий откачку пластового материала через окна фильтровой колонны, отличающи й с я тем, что. с целью повышения приемистости скважины за счет выравнивания гидравлических сопротивлений по длине фильтра, откачку пластового материала осуществляют из нижней части фильтра в объеме, определяемом из соотношения

Ои - Оп.фз (Вп Вр)/Вр, где Ои - максимально допустимый к извле чению объем пластового материала, м3;

Оп.фз - объем формируемой прифильтровой зоны с разуплотненным материалом. м3;

Вп - объемный вес пород пласта в естественном залегании, кг/м ;

Вр - объемный вес разуплотненного пластового материала, кг/м3, после чего перекрывают нижнюю часть фильтра, а промывку рабочей части осуществляют- после разуплотнения материала прифильтровой зоны и перекрытия нижней части фильтра до полного осветления откачиваемого раствора.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что, с целью удаления продуктов химической кольматации. после перекрытия нижней части фильтра и до промывки рабочей части в прифильтровую зону подают растворитель.

Разуплотненный пластовый материал откачивают из нижней части фильтра в объеме, определяемом из соотношения On Опфз(Вп - Вр)/Вр, где On - максимально допустимый к извлечению объем пласто- вого материала, м3, Опфз - объем формируемой прифильтровойзоны с разуплотненным материалом, м°; Вп - объемный вес пород пласта в естественном залегании. кг/м3; Вр - объемный вес разуплотненного пластового материала, кг/м3. После этого перекрывают нижнюю часть фильтра и промывают рабочую часть до полного осветления откачиваемого раствора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг /

фиг. 2