Способ вскрытия продуктивного пласта скважины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5п5 Е 21 В 43/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTMHM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф

44- t г. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4695494/03 (22) 06.04.89 (46) 15.08;92.Бюль 30 (71) Всесоюзйый нефтяной научно-исследовател ский институт по технике безопасности (72) Б.А.Гаджиев, Б,А.Кирш и Л.И,Вечхайзер (56) Авторское свидетельство СССР

N 1298353, кл. Е 21 В 43/11, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1030537, кл. Е 21 В 43/11, 1979. (54) СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА СКВАЖИНЫ (57) Изобретение обеспечивает вскрытие продуктивных пластов большой мощности на сероводородсодержащих меСторождениях с большим давлением и дебитом глубоких скважин при одновременном

Изобретение относится к добыче нефти, а именно к вскрытию пластов нафтяных скважин, в продукции которых содержится сероводород (Н2Я).

Известен способ вскрытия продуктив- ного пласта, предусматривающий циркуляцию химического вещества в заколойном пространстве между двумя рядами отверстий путем закачки его через насосно-компрессорные трубы с пакером, начиная с нижних перфорированных рядов, постепенно поднимаясь к верхним.

К недостаткам указанного вскрытия применительно к месторождениям. содержащим сероводород, относятся закачка в скважины большого количества кислоты, что приводит к разьеданию сальников, резьбовых соединений труб, разгерметизации устьевого и скважинного оборудования с возможностью взрывов, так как скважины, как правило, высокого давления и многоде Ы .1754886 А1. 2 повышении надежности и безопасности работ, В скважину спускают обсадную колонну так, чтобы трубчатый корпус с перфорированными отверстиями на боковой поверхности разместился напротив продуктивного пласта. Отверстия перекрыты заглушками из материала, разрушаемого пад действием сероводорода. Затем цементируют скважину и разбуривают цементный камень под трубчатым корпусом со вскрытием долотом подошвы продуктивного пласта, Оборудуют нижний торец трубчатого корпуса с обратным клапаном и производят вызов притока флюида с сероводородом через обратный клапан до полного разрушения заглушек. Цементный камень в затрубки разрушают перепадом давления. 3 ил.! битные и содержат большое количество до

25 об. j и более сероводорода; и повышенный уход кислоты в пласт черЕз нижележащие ряды отверстий. При этом возрастает опасность, так как при давлении порядка

400 кг/см" необходимо производить до 600 приподьемов инструмента с закачкой кислоты под давлением более 400 i

Известен также способ вскрытия продуктивного пласта включаюЩий спуск в составе обсадной колонны и размещение напротив продуктивного пласта трубчатого корпуса с заранее заглушенными отверстиями перфорации, перекрытыми заглушками из химически разрушаемого материала, цементирование скважины и введение в скважину в интервале продуктивного пласта химического вещества для разрушения за1754886

3 глушек, Введение химического вещества совмещена с добычей нефти из скважины, производится через спущенную в скважину производимой снизу вверх. колонну НКТ путем нагнетания с последую- Целью изобретения является повышещим вскрытием цементной стенки противо- ние эффективности при вскрытии продукдавланиемкакдепрессией,таки репрессией 5 тивных пластов большой мощности после удаления пробок-заглушек.. сероводородосодержащих месторождений

Однако, так как традиционные методы с большим давлением и дебитом глубоких нулевой перфорации иэ-за опасностй от- скважин при одновременном повышении крытого фонтанирования, выбросов и пожа- надежности и безопасности работ, ров, отравления людей, ухудшения 10 Поставленнаяцельдостигаетсятем,что экологии неприемлемы, неприемлемо в ус- материал заглушек выбирают химически ловиях месторождений с высоким содержа- разрушаемым под действием сероводоронием сероводорода более 25 об. j да, а после цементирования скважин проиэприменение указанного метода вскрытия, водят разбуривание цементного камня под поскольку, если закачать в скважины, со- 15 трубчатым корпусом со вскрытием долотом держащйе сероводород, который сам по се- подошвы продуктйвного пласта и оборудубе агрессивен и опасен особенно при ют нижний торец трубчатого корпуса обратбольшихдавлениях ирасходах, большое ко- ным клапаном, послечего производятвызов лйчество кислоты, последний приведет к притока флюида пласта через обратный разъеданию сальников, резьбовых соеди- 20 клапан до полного разрушения заглушек нений труб, уплотнительных прокладок и под действием сероводорода, содержащеманжет, что вызовет разгерметизацию усть- . гося во флюиде, при одновременной эксплуeioro и скважинного оборудования с. воз- атации самой скважины. можными взрывами, отравлением людей и . На фиг.1 изображена часть колонны обт.п. 25 садных труб с трубчатым корпусом с муфтаВ аномальных условиях при"мощности ми и отверстиями, освобожденными от продуктивного пласта 600 м и более "можно заглушек. со спущенным на забой клапаном не достичь его подошвы и не будет обеспе- для разрушения цемейтной пробки давлечено пОлное перекрытие пласта спущенны- нием депрессии, продольное сечение; на ми трубами, Большой интервал вскрытия 30 фиг,2 — соединительная муфта трубчатого отверстий в обсадной колонне"приведет к корпуса с отверстиями, заглушенными необходимости многократного. повторения пробками- заглушками их химически разрузакачки кислоты, что во столько же "раз усу- шаемого материала под действием серовогубиттрудоемкость и создаст опасные ситу- дорода, продольное сечение; на .фиг,3— ации, чреватые открытыми выбросами. 35 сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 — клапан;

Только для заполнения 6 обсадной ко- совмещенный с пакером, устанавливаемый лонны длинной 600 м потребуется 10@ кис- на забой скважины для разрушения цеменз лоты и ее потери будут кратны выше ввиду тной пробки давлением пласта (депресуказанных трудностей, При этом необходи- сией), мы мощные агрегаты для обеспечения кис- 40 Пример 1; Осуществление способа лотной обработки скважин; а также обеспечивается устройством; которое сооборудование, надежность которого в усло- стоит из продуктивного пласта 1, скважины виях действия кислоты резко уменьшается. 2, спущенной в скважийу обсадной колонны

Таким образом не представляется воз- 3, трубчатого корпуса 4, который составлен можным за один раз растворить все пробки 45 из отдельных труб, соединенных между сопо высоте колонны. соответствующей глуби- бой муфтами 5, имеющими заглушенные не продуктивного пласта. При этом про- пробками-заглушками отверстия 6. цесс воздействия кислоты на пробки не Позицией 7 показано отверстие, разбуодинаков и вообще может отсутствовать риваемое долотом в цементной пробке для особенно на далеко лежащие от торца ко- 50 выхода в продуктивный пласт 1. Имеется . лонны пробки и в отсутствие контроля за обратный клапан 8. Боковые протоки в ципроцессом разъедания пробок, что может линдрической части цементной корки, обрапривести к выключению из работы многих зуемые после репрессии, показаны пропластков. позицией 9.

Кроме того, через нижние отверстия 55 Обратный клапан 8 состоит из корпуса кислота начнет уходить в пласт, что увели- 10, в котором расположено седло с шариком чит кратно ее потребность и потребует мно- 11 и прикреплена шайбами 12 с болтами 13 гократных спуско-подьемных операций,, резиновая манжета 14, Закачка кислоты сверху вниз черезспе- Движение шарика 11 ограничивается циально,спущеннуюколоннунеможетбыть стержнем 15, наружная поверхность кото1754886 рого имеет наклонные дорожки 16, на которых расположены подпружиненные пружинами 17 клинья 18. Отверстия 6 муфт 5 выполнены нарезными и в них ввинчены

20 ванными отверстиями на боковой поверхности, перекрытыми заглушками 19 из мат риала, разрушаемого под действием сероводорода, разместился напротив про.дуктивного пласта 1.

Производят цементирование скважиHbl. Затем разбуривают цементный камень (отверстие 7) под трубчатым корпусом 4 долотом со вскрытием продуктивной подошвы продуктивного пласта 1, Спускают в нижнюю часть трубчатой ко30 лонны 4 обратный клапан 8, предварительно очистив внутреннюю поверхность колонны обсадных труб от остатка цемента.

При этом клапан 8 под действием собственного веса, а при необходимости и под дав- 35 лением спускают сначала по обсадной колонне 3, а затем по трубчатому корпусу 4 до забоя. При этом благодаря подпружинен-. ным клиньям 18 обеспечивается его пропуск вниз, но не допускается его подъем, Затем спускают в скважину 2 НКТ, герметизируя сечение и уменьшая плотность раствора внутри скважины. Вызывают приток из пласта флюида, содержащего сероводород, 40 внутрь трубчатого корпуса 4. Воздействуют 45 сероводородом жидкости на материал заглушек 19, корродируя их, открывают отверстия 6 в муфтах 5 трубчатого корпуса 4;

После этого создают давление жидкости внутри обсадной колонны 3 и ее трубча- 50 того корпуса 4, которое разрушает цементную корку в местах между отверстиями 6 и продуктивными пластом 1, образуя в ней протоки 9. Затем вызывают поступление продукции пласта 1 в скважину 2 обыч- 55 ным способом и приступают к эксплуатации скважины, Пример 2. Осуществление способа обеспечивается своим устройством так же; как в устройстве по примеру 1. только вмепробки-заглушки 19 иэ материала (медь, 5 сталь Х18Н12М3Т, сталь ЭИ432), легко поддающегося коррозии от воздействия химического вещества, в частности, сероводорода.

Заглушки 19 уплотнены прокладками 10, 20. После установки заглушек 19 последние раскернены снаружи и обварены по периметру. Внутренняя поверхность пробки-заглушки обработана по радиусу, Способ осуществляют в следующей по- 15 следовательности.

В пробуренную в продуктивный пласт 1 скважину 2 опускают обсадную колонну так, чтобы трубчатый корпус 4 с перфориросто клапана 8 применяют клапан следующей конструкции, Клапан состоит из корпуса 21. в котором установлен шток 22 внутри корпуса располагается подпружиненная пружиной 23 подвижная каоетка 24. Каретка поджимается гайкой 25, имеет контргайку 26 и седло

27, закрываемое шариком 28, перемещающимся в направлении направляющих 29. Каретка уплотнена кольцами 30.

Клапан прикреплен к пакеру. оставляемому на забое. Пакер " тоит иэ цилиндрического корпуса 31, оканчивающегося с одной стороны внутренней упорной резь-. бой, на которую навинчивается сверху прижим 32. Между наружйым торцом прижима через упорный подшипник 33 на наружной поверхности корпуса 31 зажаты прижимные втулки 34-36, а также клинья-шлипсы 37 с зазором по периметру внутренней поверхности трубчатого корпуса 4, связанные между собой пружиной 38 с рифленой поверхностью, и манжета 39. Низ конусной втулки 36 упирается в выступ 40, в прорезях которого расположена подпружиненные ролики 41 с рифленой поверхностью на рычагах 42. Прижим 32 имеет два диаметрально расположенных паза 43 со скосами; На конце колонны труб 44 имеется основание захвата 45. Основание имеет продольный паз, куда вставляются подпружиненные пластинчатыми пружинами пластины 46, поворотные упоры 47. Корпус 31 имеет внутренние продольные пазы 48, а прижим

32 повооотн ые рычаги 49, расположенные в пазах 50, хвостовики 51 которых по массе гораздо больше, чем противоположный ко нец рычажка 52.

Способ осуществляют в следующей последовательности, В начале операции такие же как и в примере 1, а после разрушения цементного камня (отверстие 7) на трубах 44 в скважину спускают пакер с клапаном (фиг.4), для чего предварительно подпружиненные упоры 47 вводят в пазы 43, за счет чего удерживают пакер с клапаном на трубах 44, так как вес клапана и пакера недостаточен для того, чтобы преодолеть силу пружин 46.

При вхождении основания захвата 45 внутрь пакера поворачивают рычажки 49 и выводят их из пазов 48;

После спуска на необходимую глубину вращают трубы 44 по часовой стрелке, упирая ролики 41 своими заостренными концами во внутреннюю поверхность трубчатого корпуса 4., и создают при этом реактивный момент, предотвращая вращение корпуса

31. Далее навинчивают прижим 32 на корпус 31, расширяя при атом манжету 39 и

1754886 упирая ее во внутреннюю поверхность трубчатого корпуса 4. создавая герметичность.

Как и в примере 1, вызывают приток флюида из пласта.

Благодаря тому, что разница сил давлений, действующих снизу и сверху клапана, не достаточна для того, чтобы поднять каретку 24, клапан не закрыт и жидкость продуктивного пласта 1 легко проходит через седло 27 клапана.

Производят подъем труб 44, при этом пакер отсоединяют от поворотных упоров

47 благодаря тому, что концы поворотных упоров 47 сжимаются при их скольжении по скосам пазов 43. При этом фиксируют рычажками 49 прижим 32 на корпусе 31 благодаря тому, что рычажки 49 западают в пазы 48.

Заменяют жидкость внутри колонны труб на жидкость с меньшим удельным весом, порядка 1,0 кг/дм (вода, нефть), в рез зультате чего при глубине скважины 4500 м давление внутри нее будет порядка 450 кг/см, а снаружи — до 900 кг/см . Таким образом, цементная корка будет разрушаться при воздействии разницы давлений снаружи

900 кг/см, а внутри — 450 кг/см, т.е. в

450 кг/см .

При этом нижний клапан закрывают, так как создают разницы давлений продуктивного пласта 1 и скважины над клапаном, достаточную для того, чтобы сжать пружины 23 и тем самым поднять каретку 24, упирая шарик 28 между седлом 27 и штоком 22, и закрыть клапан. После этого поднимают плотность жидкости в скважине 2, открывают клапан и восстанавливают нормальную эксплуатацию скважины 2.

Формула изобретения

Способ вскрытия продуктивного пласта скважины включающий спуск в составе об5 садной колонны и размещение напротив продуктивного пласта трубчатого корпуса с отверстиями на боковой поверхности, перекрытыми заглушками из химически разрушаемого материала, цементирование

10 скважины, введение в скважину в интервале продуктивного пласта химического вещества для разрушения заглушек и размещение его на время разрушения заглушек, разрушение цементного камня в интервале про15 дуктивного пласта и создание гидродинамической связи продуктивного пласта со скважиной перепадом давления мвжлч затоубным и скважинным пространствами, отл ича ю щи йс я тем,что,с

20 целью повышения его эффективности при вскрытий продуктивных пластов большой мощности сероводородосодерожащих месторождений с большим. давлением и дебитом глубоких скважин при одновременном

25 повышении надежности и безопасности работ, материал заглушек выбирают химически разрушаемым под действием сероводорода, а. после цементирования . скважины производят разбуривание це30 ментного камня под трубчатым корпусом со вскрытием долотом подошвы продуктивного пласта и оборудуют нижний торец" трубчатого корпуса обратным клапаном, после чего производят вызов притока

35 флюида пласта с сероводородом через обратный клапан до полного разрушения заглушек . под действием сероводорода.

1754886

17

18

11

1Ч .

1754886

И

М7

32

Ю

39

Щ

З7

Зб

Ц

31

39

02

Составитель Б. Кирш

Редактор А. Лежнина Техред МЯоргентал Корректор 3. Салко

Заказ 2875 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 101