Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам очистки призабойной зоны пласта в скважинах, выходящих из бурения, и после проведения работ по интенсификации.
Цель изобретения - повышение эффективности очистки за счет циклического воздействия на пласт знакопеременных нагрузок репрессия-депрессия.
Сущность изобретения заключается в том, что при воздействии на призабойную зону знакопеременных нагрузок (депрессия-репрессия) необходимо учитывать напряженное состояние трещинных пород-коллекторов и создаваемая при этом депрессия не должна превышать ее допустимую величину. В то же время величина депрессии может превосходить допустимую величину при условии, что время действия депрессии должно быть меньше времени релаксации пород-коллекторов. В этом случае депрессия действует на содержимое трещин, а возникающие при этом напряжения не воспринимаются каркасом, т.к. не успевают релаксировать. С другой стороны для поддержания трещин в раскрытом состоянии на пласт должно действовать давление не превышающее сумму гидростатического давления при вскрытии продуктивного горизонта. При таком давлении трещины будут находиться в таком же состоянии, которое они имели при вскрытии продуктивного пласта, т.е. когда происходило их кольматирование.
Величину создаваемой депрессии-репрессии и время действия регулируют давлением газа в пене в момент закачки, а также суммарной величиной давления, создаваемого на пачку пены в момент сброса давления. Пачка устойчивой пены должна находиться на забое скважины и не проникнуть в пласт. После сброса давления пена расширяется, производит полезную работу по вытеснению продавочной жидкости и придает ей колебательные движения, в результате чего на призабойную зону действуют знакопеременные нагрузки (депрессия-репрессия).
Колебания продавочной жидкости происходят под действием периодически изменяющегося давления газа в пене и описываются как колебания жесткого тела под действием силы, составляющими которой являются:
- сила давления газа в пене;
- сила, обусловленная трением;
- сила, обусловленная массой жидкости.
Уравнение имеет вид: m 
= SP-8π·μ·l·W-mg, (1) где W = 
- скорость перемещения границы раздела "пена-продавочная жидкость", м/сек;
m - масса жидкости, кг;
t - время, сек;
S - площадь сечения, м2;
l - глубина скважины, м;
Р - давление газа в пене, Па;
μ - вязкость, кг/м˙сек;
Y - высота пачки пены в момент времени t, м.
Решение уравнения (1) получено с помощью явной конечно разностной схемы:
Wi+1= Wi[(S˙P-8πμx xl˙Wi-mg)˙Δt]/m (2) Yi+1=Yi+Wi+1˙Δt (3) Pi+1= 
(4), где Yo - начальная высота пачки пены, (соответствующая начальному давлению Ро), м;
Pi+1 - давление на пачку пены в момент времени t+Δt, Па;
Yi+1 - высота пачки пены в момент времени t+Δt, м.
В таблице приведены данные изменений депрессии-репрессии, высота газа в пачке на забое, число импульсов за 5 мин и время действия одного импульса, рассчитанные на ЭВМ с учетом формул 2, 3, 4.
Для определения времени действия депрессии на пласт определяют объем пор закольматированной породы и коэффициент продуктивности
Vпор= 
· h(D2-d2)m где Vпор. - объем пор закольматированной породы, м3;
h - мощность пласта, м;
D - диаметр закольматированной зоны, м;
d - диаметр скважины, м;
m - пористость;
Kпр= 
где Кпр - коэффициент продуктивности, м3/с, Па;
к - проницаемость, м2;
μ - вязкость, Па˙с;
Rк - радиус контура питания, м;
Rc- радиус скважины, м.
При заданной депрессии Δ Р секундный расход флюида из пласта
q = kпр˙ΔР.
Отсюда, время действия депрессии
tдеп= 
Для осуществления способа насосно-компрессорные трубы работающей скважины, оборудованной пакером, закачивают пачку устойчивой пены с определенным давлением газа в ней. На факельной линии устанавливают диафрагму на давление разрыва, не превышающее суммы гидростатического и гидродинамического давлений при вскрытии продуктивного горизонта за минусом гидростатического давления столба устойчивой пены и продавочной жидкости в НКТ. После установки диафрагмы производят продавку пены на забой скважины. Объем продавочной жидкости определяется как объем НКТ до границы раздела "пена-продавочная жидкость". Основное количество продавочной жидкости закачивают при скорости, обеспечивающей давление на головке меньше давления разрыва диафрагмы. Последние 100-200 л жидкости закачивают на повышенной скорости, чтобы давление на головке скважины превысило давление разрыва диафрагмы. В момент разрыва диафрагмы происходит сброс давления, в результате пачка сжатой пены расширяется и граница раздела "пена-продавочная жидкость" начинает совершать затухающие колебательные движения, создавая последовательные циклы воздействия на пласт.
Пример конкретного выполнения.
Глубина скважины l = 4000 м.
Диаметр НКТ d = 0,09 м.
Давление пласта Рпл = 60 МПа.
Давление при вскрытии Ро = 75 МПа.
Мощность пласта h = 50 м.
Трещинная пористость m = 0,1%.
Диаметр скважины dc = 0,2 м.
Диаметр закольматированной зоны D = =0,7 м.
Давление газа в пачке пены для заданных условий выбираем Рy = 8,0 МПа. Высота столба пачки пены на забое Yo = 85,3 м (табл. 1).
Определим давление разрыва диафрагмы Рр = Ро - Р'.
Р' - давление столба продавочной жидкости (воды).
Р' = ρ˙g(l-Yo) = 1000 ˙10(4000-85,3) = 3915˙104Па = 39,15 МПа.
Давление пены не учитываем, Рр = 75 - 39,15 = 35,85 МПа.
Устанавливаем диафрагму с давлением разрыва 35,85 МПа.
Определим объем продавочной жидкости.
V = (l-Yo)· 
V = (4000-85,3)· 
= 
=
= 248916,2·10-4м3 = 24,89 м3
Продавку пены на забой производят при расходе жидкости 30-32 л/сек. Последние 100-200 л жидкости закачивают на повышенной скорости (до 36 л/сек), чтобы повысить давление разрыва диафрагмы.
К моменту разрыва диафрагмы пачка пены в НКТ находится под давлением Ро = 75 МПа. После разрыва диафрагмы газ в пене расширяется и граница раздела "пена-продавочная жидкость" приобретает определенную скорость. В результате будет достигнута депрессия 36,81 МПа и последующая репрессия в 12,3 МПа. Всего будет получено 12 импульсов изменения депрессия-репрессия, а время действия одного импульса составит 12,5 сек.
При трещинной пористости 0,1% и депрессии Δ Р = 36,81 МПа секундный расход флюида
q = Кпр˙ΔР.
Для заданных условий Кпр = 184,7˙10-5 q = 184,7˙10-5 ˙36,81 = = 67988˙10-6 м3.
Расход флюида за время действия одного цикла
Q = 67988˙10-6 ˙12,5 =
= 849850˙10-6 м3 = 0,85 м3.
Объем пор при трещинной пористости 0,1% и диаметре проникновения 0,7 м составит Vпор = 17662,5˙10-6 м3 или 0,017 м3. Таким образом, в призабойной зоне за 12,5 сек произойдет приток флюида при большой скорости, а так как предварительно пласт подвергался высокому давлению, т.е. трещины находились в раскрытом состоянии, то произойдет очистка призабойной зоны скважины.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ВРЕМЕННОЙ ИЗОЛЯЦИИ ГАЗОНОСНОГО ПЛАСТА | 1991 |
|
RU2013526C1 |
| Способ изоляции пластовых вод | 1981 |
|
SU1021763A1 |
| СПОСОБ ОСВОЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН | 2012 |
|
RU2527419C2 |
| СПОСОБ ОЧИСТКИ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ ОТ ПЕСЧАНОЙ ПРОБКИ В ПРОЦЕССЕ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА | 1999 |
|
RU2165007C2 |
| СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНОГО ГАЗОНОСНОГО ПЛАСТА БУРЕНИЕМ | 1998 |
|
RU2148698C1 |
| ЖИДКОСТЬ-ПЕСКОНОСИТЕЛЬ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА | 1993 |
|
RU2078905C1 |
| СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ | 2000 |
|
RU2183724C2 |
| СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ТЕРРИГЕННОГО ПЛАСТА ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ В УСЛОВИЯХ АНОМАЛЬНО НИЗКИХ ПЛАСТОВЫХ ДАВЛЕНИЙ | 2003 |
|
RU2261323C1 |
| Способ заканчивания скважины | 1985 |
|
SU1418468A1 |
| Способ создания гравийного фильтра в скважине | 1987 |
|
SU1507958A1 |
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам очистки призабойной зоны пласта в скважинах, выходящих из бурения, и после проведения работ по интенсификации. Цель - повышение эффективности очистки за счет циклического воздействия на пласт знакопеременных нагрузок. В насосно-компрессорные трубы закачивают пачку устойчивой пены с определенным давлением газа в ней. На факельной линии устанавливают диафрагму на давление разрыва, не превышающее суммы гидростатического и гидродинамического давлений при вскрытии продуктивного горизонта за минусом гидростатического давления столба устойчивой пены и продавочной жидкости. Создают избыточное давление путем продавки пены на забой скважины, величина давления не должна превышать суммы гидростатического и гидродинамического давлений при вскрытии продуктивного горизонта. При этом диафрагма разрывается и происходит сброс давления. 1 табл.
СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА, включающий создание избыточного давления на пласт с последующим его сбросом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за счет циклического воздействия на пласт знакопеременных нагрузок, до создания избыточного давления на пласт с последующим его сбросом в насосно-компрессорные трубы закачивают пену, а избыточное давление на пласт создают путем продавки пачки устойчивой пены по насосно-компрессорным трубам от устья до забоя до величины, не превышающей суммы гидростатического и гидродинамического давлений при вскрытии продуктивного пласта, причем сброс давления осуществляют на нагнетательной линии.
| Способ декольматации трещинно-кавернозного пласта | 1989 |
|
SU1696682A1 |
