Способ вскрытия скважины при депрессии на пласт

 

Изобретение предназначено для вскрытия продуктивных пластов нефтяных скважин. Цель изобретения - повышение эффективности вскрытия пласта на депрессии за счет создания глубокой депрессии в интервале вскрытия пласта без понижения уровня жидкости в скважине. Скважину заполняют жидкостью, спускают перфоратор в интервал вскрываемого пласта и герметизируют устье. Затем резким выхлопом воздуха в скважину на устье повышают давление в жидкости. В момент максимального сжатия столба жидкости через интервал времени, равный пробегу волны сжатия по жидкости в скважине от устья до забоя и обратно, производят понижение давления в жидкости резким сбросом избыточного давления воздуха на устье скважины. Инициирование перфоратора производят с задержкой относительного момента сброса избыточного давления воздуха на устье на величину, равную времени пробега волны разгрузки в скважине по жидкости от устья до интервала вскрываемого пласта. В последующем столб жидкости совершает 5 - 8 колебаний. Это обеспечивает вынос в скважину частиц металла и раскрошенных частей стенок канала, а также растрескивание спекшихся стенок канала.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия продуктивных пластов нефтяных скважин на депрессии с использованием кумулятивных или пулевых перфораторов. Целью изобретения является повышение эффективности вскрытия пластов за счет создания глубокой депрессии в интервале вскрытия пласта без понижения уровня жидкости в скважине. Способ вскрытия пласта на депрессии включает заполнение скважины жидкостью, спуск перфоратора в интервале вскрываемого пласта, герметизацию устья скважины, повышение и последующее понижение давления в жидкости и инициирование перфоратора. Повышение давления в жидкости создают резким выхлопом сжатого воздуха в скважину на устье, а понижение давления в жидкости производят резким сбросом избыточного давления воздуха на устье скважины через интервал времени, равный пробегу волны сжатия по жидкости в скважине от устья до забоя и обратно. Срабатывает перфоратора производят с задержкой относительно момента сброса повышенного давления воздуха на устье на величину, равную времени пробега волны разгрузки в скважине по жидкости от устья до интервала вскрываемого пласта. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Устье скважины оборудуют арматурой, обеспечивающей перекрытие обсадной колонны после спуска в скважину перфоратора, и двумя быстродействующими электромагнитными вентилями, установленными на боковых отводах обсадной колонны. Через один вентиль (первый) к обсадной колонне можно подводить сжатый газ, например воздух, через второй можно сбрасывать газ под избыточным давлением в атмосферу. Затем производят заполнение скважины жидкостью. После спуска перфоратора в заданный интервал устье скважины герметично закрывают. После чего подают электропитание на вентиль, подводящий сжатый воздух к устью скважины, и открывают его. Через время, равное пробегу волны давления от устья до забоя и обратно, производят подачу электропитания на второй вентиль, сбрасывая воздух под избыточным давлением из устья скважины в атмосферу и одновременно выключая первый вентиль, подводящий воздух к устью скважины. После включения второго вентиля через интервал времени, равный пробегу волны разрежения от устья скважины до зоны размещения перфоратора, подают сигнал на срабатывание перфоратора. При импульсной нагрузке сжатым воздухом со стороны устья скважины столб жидкости начинает сжиматься и одновременно по нему со скоростью звука распространяется ступенька давления. Максимальное сжатие столба жидкости происходит в момент, когда фронт волны давления после отражения от забоя вернется на устье скважины. При сбросе в этот момент избыточного давления воздуха на устье скважины столб скважинной жидкости начинает расширяться и по нему в сторону забоя распространяется волна разрежения. В последующем столб скважинной жидкости совершает несколько колебаний (до 5 8), при которых в призабойной зоне скважины сменяют друг друга импульсами репрессия-депрессия. Длительность импульсов депрессии и репрессии равны между собой и соответствуют каждая времени двойного пробега волны давления от устья до забоя. Максимальная амплитуда депрессии в призабойной зоне скважины по экспериментальным данным в два раза превышает амплитуду избыточного давления сжатого воздуха на устье скважины в момент максимального сжатия столба скважинной жидкости. Так, например, в обсаженной скважине глубиной 200 м при давлении сжатого воздуха на устье P₀ 1,0 МПа в момент максимального сжатия жидкости (t₀ 0,3 c) максимальная депрессия на забое после резкой разгрузки устья практически достигала гидростатического, а при P₀ 1,3 МПа на забое происходил разрыв жидкости, который сохранялся до третьего по порядку колебания столба жидкости. Экспериментальные исследования импульсной депрессии в обсаженной скважине глубиной 1270 м дали следующие результаты. При выхлопе сжатого воздуха под давлением 6 МПа на устье скважины, заполненной водой, и поддержании давления воздуха к моменту максимального сжатия жидкости (t₀ 1,6 c) на уровне P₀ 2 МПа максимальное значение импульса депрессии в призабойной зоне (в зоне перфорации на глубине 1240 м) составило 4,2 МПа. Общий расход сжатого воздуха на возбуждение одного цикла колебаний составил 10 дм³ при давлении 6 МПа, а амплитуда максимального понижения жидкости на устье 2,2 м. Совмещение операции вскрытия пласта перфорацией с начальным моментом импульсной депрессии обеспечивает вынос в скважину частиц металла и раскрошенных частей спекшихся стенок каналов, а последующие колебания давления (репрессия-депрессия) способствуют растрескиванию, разрушению и выносу в скважину уплотнившихся или спекшихся стенок каналов в продуктивном пласте.

Формула изобретения

Способ вскрытия скважины при депрессии на пласт, включающий заполнение скважины жидкостью, спуск перфоратора в интервал вскрываемого пласта, герметизацию устья скважины, повышение и последующее понижение давления в жидкости и инициирование перфоратора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности вскрытия пласта за счет создания глубокой депрессии в интервале вскрытия пласта без понижения уровня жидкости в скважине, повышение давления в жидкости создают резким выхлопом сжатого воздуха в скважину на устье, а понижение давления резким сбросом избыточного давления воздуха на устье скважины через интервал времени, равный пробегу волны сжатия по жидкости в скважине от устья до забоя и обратно, при этом инициирование перфоратора производят с задержкой относительно момента сброса повышенного давления воздуха на величину, равную времени пробега волны разгрузки в скважине по жидкости от устья до интервала вскрываемого пласта.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---