Устройство для воздействия на пласт

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИ НА ПЛАСТ, содержащее колонну насос компрессорных труб с установленными в ней диафрагмой и циркуляционным клапаном, отличающееся тем, что, с целью предотвращения поврелсдения обсадных труб при разрущении диафрагмы и повьшения эффективности процесса воздействия на пласт, циркуляционный клапан установлен вьше диафрагмы, а в нижней части колонны насосно-компрессорных труб установлен патрубок, образующий с колонной обсадных труб коническое сопло. . JL ki / л yJv у7 / /

CCNO3 СОВЕТСКИХ

СОЦ)ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 33521C6/22-03(22) 11. 11..81 (46) 23.04.86. Бюл. В 15 (72) М.М. Алклычев (53) 622.245.5(088.8) (56) Эффективность методов воздействия на призабойную зону скважин.—

ВНИИОЭНГ, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 732506, кл. Е 21 В 43/18. 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ.

НА ПЛАСТ, содержащее колонну насосно„„SU„„1047236 A компрессорных труб с установленными в ней диафрагмой и циркуляционным клапаном, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью предотвращения повреждения обсадных труб при разрушении диафрагмы и повышения эффективности процесса воздействия на пласт, циркуляционный клапан установлен вьппе диафрагмы, а в нижней части колонны насосно-компрессорных труб установлен патрубок, образующий с колонной обсадных труб коническое сопло.

1047236

50 бах 7 подъемной колонны 4 создают

Изобретение относится .к нефтегазо-. . добыче, а именно к устройствам для воздействия на приствольную часть продуктивного пласта. Оно может быть использовано для увеличения продуктивности скважины и повьппения нефтеотдачи низкопроницаемого коллектора, сложенного из карбонатных пород, из твердых песчаников или из терригенных пород с твердым скелетом.

Известен способ обработки при-

Ф фильтровой зоны продуктивного пласта гидравлическими пульсаторами давления.

Первоначальное гидравлическое давление рабочей жидкости на пласт не снимается, несмотря на то, что при виброобработке амплитуда пульсаций противодавления на пласт может быть значительной. Поэтому в большинстве скважин, вскрывших низкопроницаемые пласты, после проведения виброобработки возникает необходимость дополнительных работ по вызову притока. Кроме того, при виброобработке прифильтровой зоны пласта существует опасность повреждения обсадной (эксплуатационной) колонны.

Известно устройство для воздействия на пласт, содержащее колонну насосно-компрессорных труб с установленными в ней диафрагмой и циркуляционным клапаном.

Недостатками устройства является то, что разрежение на забое, возникающее после разрушения мембраны, последующий гидравлический удар

ызывают распространение в скважине волн давления — разрежения большой амплитуды, что создает опасность повреждения эксплуатационной колонны и

1 цементного кольца за этой колонной, а также деформируется пакер, что препятствует его извлечениею на поверхность.

Целью изобретения является предотвращение повреждения обсадных труб при разрушении диафрагмы и повышение эффективности процесса воздействия на пласт.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для воздействия на пласт, содержащем колонну насоснокомпрессорных труб с установленными в ней диафрагмой и циркуляционным клапаном, клапан установлен выше диафрагмы, а в нижней части колонны насосно-компрессорных труб установ5

Г лен патрубок, образующий с колонной обсадных труб коническое сопло.

На фиг. 1 схематически изображено с устройство, общий вид; на фиг. 2 кривая изменения давлений; на фиг. 3 и 4 — циркуляционный клапан.

В скважину, вскрывшую продуктивный пласт 1 и обсаженную эксплуатационной колонной 2 на 1 — 2 м ниже ее интервала 3 перфорации, спускается колонна 4 насосно-компрессорных труб, у которой в нижней части установлены патрубок 5 и диафрагма 6.

Циркуляционный клапан втулочной конструкции установлен на расчетной глубине в колонне 4 насосно-компрессорных труб и служит для сообщения и разобшения через свои радиальные отверстия полости труб 7 колонны 4 и межтрубного пространства 8. Циркуляционный клапан (см. фиг. 3) состоит из корпуса 9 и дифференциальной втулки 10.

Корпус 9 с боковыми окнами 11 имеет радиальные отверстия 12 с запорными шариками 13, прижимаемыми к отверстиям 12 пружинами 14, наклонные каналы 15 и 16, узел уплотнений

17 и ограничительную гайку 18.

Дифференциальная втулка 10 также имеет радиальные отверстия 19 и узел. уплотнения 20.

Заранее,до спуска в скважину, на специальном стенде регулировкой затяжки узлов уплотнений 17 и 20 достигают перемещения дифференциальной втулки 10 в крайние верхнее и нижнее положения внутри корпуса 9 при создании давления 3 - 3,5 ИПа внутри или снаружи циркуляционного клапана.

При спуске в скважину дифференциальную втулку 10 в корпусе 9 устанавливают в крайнее верхнее положение, ак показано на фиг. 4. После спуска скважину колонны насосно-компрессорных труб 4 с разрушаемой диафрагмой

6 и циркуляционным клапаном компрес сор 21 соединяют с задвижкой 22 и, открыв задвижки 22, 23 и 24, в трудавление воздуха Р 3-3,5 ИПа, при этом дифференциальная втулка 10 перемещается в крайнее нижнее положение (как показано на фиг. 3) за счет того, что площадь верхнего торца его больше площади нижнего торца, иа которые воздействует давление воздуха.

Так как теперь радиальные отверстия

1047236

Tw дифференциальной втулки 10 совместились с радиальными отверстиями 12 корпуса 9, то при дальнейшей работе компрессора 21 подпружиненные шарики

13 давлением воздуха отжимаются от отверстий 12 и начинается вытеснение жидкости в межколонном пространстве

8 над циркуляционным клапаном в атмосферу через задвижку 24 и отводящую трубу. На фиг. 3 стрелками показаны направления движения воздуха при работе компрессора в трубах 7 колонны 4. Визуальными свидетельствами наличия пространства 8 над циркуляционным клапаном будут минимальная величина давления на компрессоре (при дальнейшей работе компрессора показание манометра на компрессоре не уменьшается) и то, что из задвижки

24 идет только воздух без жидкости.

После возможно полного замещения воздухом жидкости в межколонном пространстве 8 над циркуляционным клапаном компрессор 21 останавливают, закрывают задвижки 22 и 23 и открывают задвижку 25, при этом шарики 13 (см. фиг. 3) усилием пружинок 14 плотно закрывают радиальные отверстия 12 корпуса 8 циркуляционного клапана.

Компрессор 21 отсоединяют от задвижки 22 и соединяют его с задвижкой 26, открыв последнюю, запускают компрессор 21 в работу и создают в межколонном пространстве 8 из,быточное давление воздуха 6-7 MIIa.

При достижении давления компрессора

3-3 5 MIIa давлением воздуха, передающимся через окна 11 корпуса

9 на бурты дифференциальной втулки 4р

10, последняя перемещается вверх до упора в ограничительную гайку 18 и разъединяет отверстия 19 дифферен: циальной втулки 10 и отверстия 12 корпуса 9. На фиг. 4 стрелками показаны направления движения воздуха при работе компрессора в межколонное пространство. При дальнейшем.повьппении давления на компрессоре до

6-7 МПа диафрагма 6 разрушается, про- щ исходит резкий "хлопок" депрессии и сразу за ним гидравлический удар (репрессия) на забой скважины и на прифильтровую часть пласта 1 столба жидкости в межколонном пространстве

8, находящейся под давлением сжатого воздуха 6-7 MIIa. "Хлопок" депрессии ,и гидравлический удар создают волны 1цавления - раз режения, распространяющиеся вдоль жидкости в межтрубном пространстве 8 с высокой скоростью (около 1400 м/с). Однако наличие столба сжатого воздуха с давлением

6 — 7 MIIa демпфирует, гасит эти волны, отдавая или поглощая упругую энергию и сглаживая пиковые нагрузки на эксплуатационную колонну и на цементное кольцо за ней. Степень амортизации колебаний давления в межколонном пространстве зависит от величины избыточного давления воздуха и егообъема вмежтрубном пространстве.

Импульсная депрессия и следующий за ней гидравлический удар расширяют имеющиеся и образуют новые трещины и каналы в прифильтровой зоне пласта. Наличие столба упругого сжатого воздуха в верхней части межтрубного пространства увеличивает усилие гидравлического удара на пласт, а в сочетании с расширяющимся патрубком

5, сужающим кольцевое сечение межколонного пространства 8 в интервале перфорации (фильтра), увеличивает скорость течения нисходящей жидкости в этом интервале после разрыва диафрагмы, обеспечивая дополнительное снижение противодавления на пласт за счет эффекта эжекции, возникающей при отекании интервала перфорации высокоскоростным потоком жидкости.

Кроме того, после разрушения диафрагмы 6 и остановки компрессора 21 столб сжатого воздуха в верхней части межколонного пространства за счет своего расширения продолжает некоторое время воздействовать на столб жидкости подсобой,продолжая вытеснять ее через кольцевое сечение виитервале

1 перфорации свысокой скоростью,чтоповьппает КПДэжекции иинтенсифицирует

) приток флюидаиэ пласта в скважину.

Таким образом, столб сжатого воздуха в верхней части межколонного пространства выполняет следующие задачи! устраняет опасность повреждения эксплуатационной колонны и нарушения герметичности цементного кольца за ней; увеличивает усилие гидравлического удара на продуктивный пласт; повышает КПД эжекции в интервале перфорации за счет увеличения скорости нисходящей жидкости после разрушения диафрагмы и удлинения времени, воздействия эжекции на пласт.

1047236

1047236

/Х

/Я

1Я

Редактор О. Кузнецова

Техред Л.Олейник Корректор Т. Колб

Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2153/2

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4