Способ вызова или увеличения притока флюида в скважинах

 

Изобретение относится к методам добычи полезных ископаемых и может быть использовано для извлечения из земной коры нефти, воды, газоконденсата и т. п. как при освоении скважин, так и при ремонте уже эксплуатируемых скважин. Создают открытый ствол в продуктивном пласте, исследуют механические свойства образцов грунта из пласта. Определяют величины депрессии, достаточные для разрушения грунта в окрестности скважины. Определяют эксплуатационные значения депрессии. Депрессию, необходимую для разрушения грунта, создают и поддерживают постоянной до установления постоянного дебита флюида, после чего депрессию снижают до эксплуатационных значений. Изобретение направлено на обеспечение вызова или увеличения притока различных флюидов в скважинах в месторождениях, залегающих на средних глубинах в терригенных коллекторах.

Изобретение относится к методам добычи ископаемых и может быть использовано для извлечения из земной коры нефти, воды, газоконденсата и т.п. как при освоении скважин, так и при ремонте уже эксплуатируемых скважин.

Известен способ увеличения притока флюида в нефтяной скважине, заключающийся в растворении известняка в породе путем введения кислоты (см. описание к патенту США N 3720265, НКИ 166-307, МКИ E 21 В 43/26, 1973 /1/). Недостатком известного способа является ограниченность его применения, поскольку эффект может быть достигнут только в породах, содержащих известняк. Кроме того, использование кислот приводит к повышенной коррозии оборудования скважин.

Известен способ повышения притока флюида путем увеличения пористости пласта за счет создания в скважинах ударных волн (см. описание к а.с. СССР N 1240112, E 21 В 43/25, 1983 /2/). Недостатком известного способа является сложность реализации и невысокая эффективность.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является известный способ увеличения притока нефти, включающий создание скважины с открытым стволом, исследование механических свойств образцов грунта из пласта и определение на его основе величины депрессии, достаточной для разрушения породы в окрестности скважины, и последующее создание этой депрессии (см. описание к патенту РФ N 2085718, E 21 В 43/25, 1997 /3/). При этом, в соответствии с изобретением, депрессию постепенно повышали (снижали давление на забое) до скачкообразного повышения коэффициента продуктивности.

Недостатком известного способа является то, что он применим в условиях достаточно больших значений горного давления (глубины около 4 км и более) и для карбонатных коллекторов.

Заявляемое изобретение направлено на обеспечение вызова или увеличения притока различных флюидов в скважинах в месторождениях, залегающих на средних глубинах в терригенных коллекторах.

Указанный результат достигается тем, что способ вызова или увеличения притока флюида включает создание открытого ствола в продуктивном пласте, исследование механических свойств образцов грунта из пласта, определение на его основе величины депрессии, достаточной для разрушения грунта в окрестности скважины, и создание этой депрессии, при этом депрессию поддерживают постоянной до установления постоянного дебита флюида, после чего депрессию снижают до эксплуатационных значений.

Отличительными признаками заявляемого способа являются: - поддержание постоянной депрессии в течение некоторого промежутка времени; - поддержание депрессии постоянной до установления постоянного дебита флюида; - снижение депрессии до эксплуатационных значений после установления постоянного дебита флюида.

Как было установлено экспериментально, создание постоянной депрессии, приводящей к разрушению грунта в пласте в окрестности скважины, приводит к созданию каверны в открытом стволе, что существенно увеличивает приток флюида в скважину из пласта. Критерием завершения процесса разрушения грунта и создания каверны, а также сигналом к снижению депрессии до эксплуатационных значений, является установление постоянного дебита флюида из скважины.

Сущность заявляемого способа поясняется примерами его реализации.

Пример 1. В общем случае способ вызова или увеличения притока флюида в скважинах реализуется следующим образом.

С поверхности земли пробуривалась скважина до подошвы продуктивного пласта. Затем она обсаживалась и цементировалась по всей длине, кроме участка, находящегося в продуктивной толще пласта. Из извлеченных в процессе бурения кернов из области продуктивного пласта изготовлялись образцы для исследования их механических свойств. Исследования проводились на гидравлическом прессе, обеспечивающем моделирование условий в пласте путем осуществления трехосного сжатия. По началу момента разрушения образца определялась величина депрессии на пласт, необходимая для разрушения грунта в продуктивной толще в призабойной зоне. Скважина оборудовалась известными средствами, позволяющими поддерживать на забое скважины давление ниже начального пластового давления нефти. С их помощью давление на забое уменьшалось до значений, обеспечивающих величину депрессии, необходимую для разрушения грунта, значение которой было определено на основании исследования образцов, изготовленных из кернов. Установленное давление выдерживалось постоянным в течение некоторого времени при осуществлении контроля за дебитом скважины. После того, как дебит устанавливался постоянным, величину депрессии снижали до эксплуатационных значений, и скважину выводили на эксплуатационный режим.

Пример 2. При ремонте малодебитных скважин с открытым стволом для увеличения притока флюида осуществляют все операции, как описано в примере 1. В случае, если скважина была сооружена с обсадкой ствола в толще продуктивного пласта, то сначала известными методами удаляют обсадку (полностью или частично) в пласте, а затем осуществляют способ, как это описано в примере 1.

Пример 3. Способ вызова притока флюида был реализован на скважине N 7197 К-76 Сыморьяхской площади, осваиваемой компанией ЛУКОИЛ. Пласт был вскрыт открытым стволом, скважина имела следующие параметры: забой скважины 2122 м глубина спуска эксплуатационной колонны диметром 146мм 2073 м необсаженный ствол в интервале 2073 -2121 м интервал установки МСЦН2-146 2017 м интервал установки ПУФР-1-146 2069 м глубинный манометр 2076 м
Из кернов, извлеченных из скважины с глубины 2075 м, были изготовлены образцы в виде куба с размером граней 48 мм, при этом одна из осей куба совпадала с осью керна, а две другие были ориентированы произвольно. В процессе исследования образцов было установлено, что они начинают разрушаться при давлении 100 ат.

С помощью установленного в скважине струйного насоса была создана депрессия 110 ат, величина которой постоянно контролировалась с помощью глубинного манометра. Одновременно контролировался дебит скважины, который плавно возрастал. Кроме того, на устье скважины был установлен сепаратор, показывающий наличие выносимой из скважины потоком нефти разрушенной породы. По истечении 6 часов увеличение дебита скважины прекратилось, одновременно прекратился и вынос шлама, что свидетельствовало о завершении процесса разрушения грунта в прискважинной зоне с образованием каверны. После этого депрессию снизили до 50 ат, струйный насос извлекли, и перевели скважину в эксплуатационный режим, после вывода на который дебит скважины составил 30,4 м³/сут.

Пробуренная с открытым стволом и расположенная в таких же геологических условиях скважина N 7190 К-69 не подвергалась депрессии на пласт и дала дебит только 14 м³/сут.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет вызывать усиленный приток флюида за счет разрушения грунта в призабойной зоне с образованием каверны, и поэтому применим для любых видов флюидов.

Формула изобретения

Способ вызова или увеличения притока флюида в скважинах, включающий создание открытого ствола в продуктивном пласте, определение эксплуатационных значений депрессии, исследование механических свойств образцов грунта из пласта, определение на его основе величины депрессии, достаточной для разрушения грунта в окрестности скважины, и ее создание, отличающийся тем, что депрессию поддерживают постоянной до установления постоянного дебита флюида, после чего депрессию снижают до эксплуатационных значений.