Способ освоения скважины с помощью струйного насоса и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится .к нефтегазодо- бывающей промышленности, а более конкретно к техническим средствам для освоения скважин.

Известен способ освоения скважины с помощью струйного насоса, включающий спуск в скважину вставного струйного насоса, откачку пластового флюида из продуктивного пласта, замер количества откаченного из пласта флюида, отбор пробы с проведением ее анализа и подъем струйного насоса на поверхность,

Болееблизким к предлагаемому является способ освоения скважины с помощью струйного насоса, включающий спуск ё скважину вставного струйного насоса откачку пластового флюида из продуктивного пласта, замер количества откаченного из пласта флюида, отбор пробы с проведением ее анализа и подъем струйного насоса на поверхность.

При освоении скважины по известному способу пластовым флюид, поступающий из пласта, постоянно смешивается с рабочей жидкостью, подаваемой с поверхности для работы струйного насоса. Дополнительное смешивание происходит после струйного насоса при подъеме жидкости по межтрубному пространству между эксплуатационной колонной и НКТ. Особенно большое смешивание происходит в глубоких с.кважинах, где большой объем межтрубного пространства. Поэтому в известном способе невозможно получить чистую пробу пластового флюида, чтобы сделать полноценный анализ результатов освоения скважины. А о таком компоненте пластового .флюида, как попутный газ, можно сделать только косвенное заключение. Из-за невозможности получить достоверные результаты анализа пластового флюида освоение скважины продолжается в большинстве случаев излишне долго. Из-за невозможности получения достоверных данных по результатам освоения не представляется возможным сделать полноценный расчет всех компо нентов в продукции скважины, выводы по параметрам пласта, качественному составу всех компонентов.

Известно также устройство для освоения скважины с помощью вставного струйного насоса, включающее колонну насосно-компрессорн ых труб, хвостовик, корпус вставного струйного насоса, установленный между колонной НКТи хвостовиком, и струйный вставной насос.

Данное устройство имеет все недостач ки, характерные для известного способа.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов освоения скважины за счет проведения анализа пластовой пробы флюида, поступившей непосредственно из продуктивного пласта.

Указанная цель достигается тем, что в способе освоения скважины с помощью струйного вставного насоса, включающем спуск в скважину вставного струйного насоса, откачку пластового флюида из продуктивного пласта, замер количества откачанного из пласта флюида, отбор пробы с проведением ее анализа и подъем струй . ного насоса на поверхность, спуск вставного струйного насос а производят совместно с проточным пробоотборником, установленным под насосом; пробу.отбирают в момент прекращения откачки жидкости

-

й-

15

20

25

30

пласта, а после подъема струйного насоса производят анализ пластовой пробы. Для осуществления нового способа предложено устройство, включающее колонну насосно5 компрессорных труб, хвостовик, корпус вставного струйного насоса, установленный между колонной НКТ и хвостовиком, и вставной струйный насос, устройство снабжено кольцевым обратным клапаном и проЮ точным пробоотборником установленного ниже струйного насоса, жестко соединенным с последним и образующим с хвостовиком кольцевое пространство, при этом последнее перекрыто кольцевым обратным клапаном, пропускающим жидкость в направлении от устья скважины к забою.

На фиг. 1 представлена схема освоения скважины по предлагаемому способу в момент откачки жидкости из продуктивного пласта; на фиг. 2 показано устройство для осуществления данного способа, установленное в скважине; на фиг, 3 приведена нижняя часть устройства с проточным пробоотборником.. .

На фиг. 1 показана скважина 1, в которую спущена эксплуатационная колонна 2, имеющая перфорированный участок 3 против продуктивного пласта 4. В эксплуатационную колонну 2 спущено рассматриваемое устройство, содержащее колонну НКТ 5 с пакером 6 и хвостовик 7. Между колонной НКТ 5 И хвостовиком 7 установлен корпус 8 вставного струйного насоса 9. К нижнему концу насо.са 9 подсоединен проточный

35 пробоотборник 10, образующий с хвостовиком 7 кольцевое пространство 11, перекрытое кольцевым обратным клапаном 12, пропускающим жидкость в направлении от устья к забою Скважины. Корпус клапана 12

40 закреплен внутри хвостовика 7/ Вверху про-, боотборника ТО выполнено боковое отверстие 13, соединяющее верхнюю часть полости 14 пробоотборника 10 с кольцевым пространством 11 (см.фиг.2), , : .

45 Пробоотборник 10 состоит из корпуса 15 и клапанов; верхнего 16 и нижнего 17, и переводника 18 для подсоединения к ниж ней части струйного насоса 9. В нижней части пробоотборника 10 имеется резьба50 19, например, для подсоединения глубинного манометра (на чертежах он не показан). Выше резьбы 19, но ниже нижнего обратного клапана 17 выполнены боковые отверстия 20 для прохождения пластовой 55 жидкости пои работе насоса 9 при наличии глубинного манометра. Герметичность установки пробоотборника 10 в обратном клапане 12 обеспечивается уплотнениям 21, .размещенными на такой высоте, которая обеспечивает после посадки вставного

струйного насоса 9 в корпус 8 нахождение их против корпуса обратного клапана 12. Вместо кольцевого обратного клапана 12 могут быть применены отдельно установленные клапаны, например, шаровые и др., но при этом требуется, тобы в корпусе клапана 12 был осевой канал, который после захождения в него пробоотборника 10, перекрывался герметично.

Способ освоения скважины с примене- нием предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Для освоения сквзжины 1 в нее спускают расчетной длины колонну Н КТ 5 с хвостовиком 7, между которыми установлен корпус 8 вставного струйного насоса 9, и пакером 6. Внутри хвостовика 7 на заданной высоте установлен кольцевой обратный клапан 12. Запакеровывают пакер 6 для перекрытия кольцевого пространства между НКТ 5 и эксплуатационной колонной 2. После проверки герметичности НКТ 5 и уста- новки пакера 6 внутрь НКТ 5 опускают вставной струйный насос 9 вместе с подсо-- единенным к нему пробоотборником 10. Предварительно выбирают величину максимально допустимой депрессии, величину нагнетания рабочей жидкости при работе струйного насоса 9, количество циклов воздействия перепадами давлений, как реко- мендует РД 39-2-1308-85. . .

После этого производят пробную откачку пластового флюида в течение 1.5-2.0 часа путем создания максимально допустимой депрессии. В случае отсутствия притока производят циклическое гидродинамическое воздействие на пласт в режиме депрес- .сия-восстановление дав ления путем периодической прокачки рабочей жидкости через струйный насос 9 при расчетном ра- бочем давлении на устье скважины. При проведении откачки жидкости производят замеры количества поступающей из продуктивного пласта 4 жидкости и газа, отбирают пробы и осуществляют оперативный анализ .их на плотность нефти и пластовой воды, их процентное содержание, количество и состав твердой фазы, мехпримесей и т.д. Основным критерием определения продолжительности на каждом цикле откач- ки является отсутствие в выходящем потоке мехпримесей, бурового раствора и т.д., а также стабилизация дебита скважина. Вопрос о количестве циклов решается на основании геологических характеристик продуктивного пласта 4 и фактических результатов освоения. При невозможности однозначного решения откачку жидкости прекращают и извлекают из скважины 1 насос 9 с пробоотборником 10. По состоянию пробы делают выводы о полноте работ по освоению скважины. При наличии в исследуемой забойной пробе фильтрата бурового раствора, мехпримесей от процесса бурения и т.п. делают вывод о продолжении освоения скважины. Если освоение считают законченным, то проводят полные исследования забойной пробы и определяют все необходимые характеристики продуктивного пласта 4. Наличие чистой забойной пробы дает основание прекратить работы по освоению скважины.

П - р и м е р. Опробование способа производилось на скв. № 446 куста 64 Мурав- ленковского месторождения.

Данные по скважине: глубина спуска эксплуатационной колонны 2 2869 м, интервал перфорации - (2800-2814) м, скважина наклонная: максимальный угол наклона 30° на глубине 1600 м. На скважине проведена дополнительная перфорация после ремонт- но-изоляционнь1х работ,

Для освоения скважины 1 в нее спустили НКТ 5 2680 м 073 мм и хвостовик 7 060,3 мм длиной ТОО .м с пакером ПНИ 118x500, Корпус насоса 9 установлен на глубине 2680 м между НКТ 5 и хвостовиком 7. Установили пакер 6 и проверили герметичность его установки и колонны НКТ 5. .В скважине с помощью канатной техники спустили вставной Струйный насос 9 вместе с подсоединенным к нему пробоотборником 10 и глубинным манометром (на фиг. 2 он не показан). После посадки насоса 9 в корпус 8 скважину пустили в работу. Предварительно определили все параметры гидродинамического воздействия:

1. Величина максимальной депрессии - 22МПа.;- .. : V.

2. Количество Циклов депрессии-репрессии -4..

3. Давление на устье скважины и продолжительность каждого цикла воздействия: при 1м - 18 МПа. длительность 15 мин, повторить 5 раз;.

при 2м - 22 МПа, длительность 25 мин, повторить 10 раз;

при 3м - 25 МПа, длительность 25 мин, повторить 15 раз;

при 4м - 15.МПа, длительность 30 мин, произвести один раз.

После пуска в работу струйного насоса 9 под воздействием пластовой энергии флюид поступает внутрь хвостовика 7 (см.фиг. 1, 2 иЗ), через боковые отверстия 20 заходит внутрь пробоотборника 10, поднимает шар нижнего клапана 17 и заходит внутрь корпуса 15, открывает верхний клапан 16 и через боковые отверстия 13 выходит в верхнюю часть кольцевого пространства 11 выше места устанрвки кольцевого обратного клапана 12 и далее по кольцевому пространству 11 на прием насоса 9, Обратный клапан 12 в процессе отхачки жидкости насосом 9 закрыт.

В процессе освоения постоянно производится замер дебита скважины, отбираются пробы откачиваемой жидкости и проводится их оперативный анализ. Так как на Зм цикле воздействия при повторении на 9й раз дебит отстабилизировался и мехпри- меси отсутствовали, то приняли решение извлечь из скважины 1 пробоотборник 10 вместе с насосом 9, В пробоотборнике 10 пластовый флюид был без мехпрймесей, что говорило о правильности решения прекратить процесс циклического воздействия при освоении скважины. Флюид был представлен на 96% нефтью, 4% воды, газовый фактор 50%. По данным оперативного анализа: нефти 91%, пластовой воды 9%, газовый фактор- 15%. Таким образом, чистая проба позволила получить более достоверные данные по продуктивному пласту 4.

При проведении репрессионной части гидродинамических циклов воздействия, когда прекращается подача рабочей жидкости на струйный насос 9 прЪиеходит следу-.

ющее. Ввиду того, что ниже насоса 9 в под- пакерной зоне скважине 1 создано разрежение, т.е. депрессия, а выше насоса 9 находится рабочая жидкость, то под давлением эта жидкость выходит из насоса 9 в

верхнюю часть кольцевого пространства 11,

открывает кольцевой обратный клапан 12,

проходит по нижней части кольцевого пространства 11 в зону перфорации 3 к продуктивному пласту 4, оказывая при этом свое воздействие на пласт 4. Так как клапаны 16 и 17 в этот момент закрыты, то скважинная жидкость не может проникнуть внутрь пробоотборника 10. В результате исключенозагрязнение забойной пробы, находящейся в проточном пробоотборнике 10. : :

Применение предлагаемргр способа позволило сократить объём работ на 3 часа. По . результатам анализа забойной пробы дебит

по нефти оказался выше на 1.5 тс, гто воде меньше на 1,5 тс, а газовый фактор выше на

35 м3/т. ;/::;:::/.: : . . :: .,.,:; ..V

Внедрение способа позволит исключить возможность ошибочных расчетов запасов по месторождениям за счет . повышения достоверности результатов освоения скважин. . Л: ..: . : . .Г:.

Использование: при освоении нефтяных и газовых скважин. Для повышения достоверности результатов освоения скважины за счет проведения анализа с помощью вставного струйного насоса к нижней его части подсоединяют проточный пробоотборник, который извлекают на поверхность после стабилизации притока и при отсутствии мехпримесей в продукции. Поднятую забойную пробу анализируют для окончательного принятия решения об окончании освоения скважины и определения всех .данных пластового флюида. Положительный эффект: сокращение времени освоения, скважины и более точные сведения о продуктивном пласте и его пластовом флюиде. Устройство для осуществления способа. .включает НКТ, хвостовик, между которыми установлен корпус вставного струйного на coca. К насосу снизу подсоединен проточной пробоотборник, образующий с хвостовиком кольцевое пространство, перекрытое кольцевым обратным клапаном, пропускающим жидкость в направлении от устья скважины к ее забою. В пробоотборнике имеются клапаны, которые открываются при движении жидкости от забоя скважины к устью. При этом клапан закрыт и вся продукция пласта проходит только через пробоотборник. При остановке струйного насоса давлением жидкости, заполняющей скважину, насос открывает клапан и гидростатическое давление ее воздействует на продуктивный пласт. При этом клапаны закрыты и смешение флюида, зашедшего в пробоотборник, со скважинной жидкостью исключено. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. gsOsssj %шяж.

Формула изобретения

жидкости из пласта, а после подъема струйного насоса производят анализ пластовой пробы. ;. :; ;.. .. V- . . ; - -.. .-.-. 2. Устройство для освоения скважины.с помощью струйного насоса, выключающее колонну насосно-компрессорных труб, хвостовик, корпус вставного струйного насоса, установленный между колонной насосно- компрессорных труб я хвостовиком, и вставной струйный насос, о т л и ч а ю- щ е ее я тем, что устройство снабжено кольцевым обратным клапаном и проточным пробоотборником, устаноеленным ниже струйного насоса, жестко соединенным последним и образующим с хвостовиком кольцевое пространство, при этом последнее перекрыто кольцевым обратным клапаном, пропускающим жидкость в направлении от устья скважины к забою.

2#п$

9frsi6ii

13

fff

16

#; &

20 &