Способ работы скважинной струйной установки при испытании скважин

 

Изобретение относится к струйным установкам для добычи нефти из скважин. Способ работы заключается в том, что распакеровывают пакер и проворачивают участок колонны труб выше поворотного устройства. Спускают в скважину излучатель, приемник-преобразователь физических полей и герметизирующий узел, который устанавливают на посадочное место насоса. Проводят фоновые замеры физических полей, проводят очистку прискважинной зоны от фильтрата подачей жидкой среды в активное сопло насоса с созданием нескольких значений депрессии на пласт, регистрируя забойные давления, состав и физические параметры флюида и дебит скважины. При работающем насосе проводят регистрацию профиля притока и состава флюида. Затем извлекают приборы и герметизирующий узел и проводят проворачивание участка колонны труб. Устанавливают в посадочном месте вставку для записи кривых восстановления пластового давления с пробоотборником и автономным прибором. Насосом создают необходимую депрессию на пласт и после дренирования пласта резко прекращают подачу среды. После регистрации кривой восстановления пластового давления извлекают вставку, пробоотборник и прибор. Проворачивают участок колонны труб, размещенный выше поворотного устройства, и извлекают из скважины насос вместе со сборкой. Изобретение направлено на повышение надежности и производительности при проведении исследований. 2 ил.

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи и интенсификации притока нефти из скважин.

Известен способ работы скважинной струйной установки, включающий спуск в скважину колонны труб со струйным насосом, пакером и излучателем и приемником-преобразователем физических полей с размещением последнего ниже струйного насоса (см. патент RU 2129671, МПК 7 F 04 F 5/02, 27.04.99).

Данная установка позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременным исследованием скважины, при этом излучатель и приемник-преобразователь физических полей размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси скважины относительно струйного насоса и пласта, однако в ряде случаев этого недостаточно, чтобы получить полную информацию о состоянии скважины, что снижает эффективность проводимой работы по интенсификации добычи нефти из скважины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной установки, включающий установку на колонне труб пакера и струйного насоса, в корпусе которого выполнен проходной канал с посадочным местом, спуск этой сборки в скважину, распакеровку пакера и размещение в скважине ниже струйного насоса глубинных приборов (см. патент RU 2129672 С1, МПК 7 F 04 F 5/02, 27.04.99).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем создания перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данная установка не позволяет в полной мере использовать ее возможности, что связано с отсутствием операций по предупреждению действий, связанных с предотвращением прихвата колонны труб со струйным насосом при размещении их в скважине, стенки которой не укреплены обсадной колонной.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности работы и производительности при проведении исследований и испытании пластов в скважинах с неукрепленными обсадной колонной стенками и повышение достоверности геолого-промысловой информации, получаемой на ранних этапах строительства скважин.

Указанная задача решается за счет того, что в способе работы скважинной струйной установки при испытании скважин монтируют снизу-вверх входную воронку с хвостовиком, пакер, поворотное устройство и струйный насос, в корпусе которого выполнен ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают не ниже кровли продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и проворачивают участок колонны труб, размещенный выше поворотного устройства, затем спускают в скважину через струйный насос излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, который подвижно размещен на каротажном кабеле или проволоке выше наконечника для подсоединения излучателя и приемника-преобразователя физических полей, герметизирующий узел устанавливают на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки, в процессе спуска проводят фоновые замеры температуры и других физических полей от устья до забоя скважины, далее размешают излучатель и приемник-преобразователь физических полей над кровлей продуктивного пласта, проводят очистку прискважинной зоны пласта от фильтрата бурового раствора путем подачи жидкой среды в активное сопло струйного насоса с поэтапным созданием нескольких значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойные давления, состав и физические параметры флюида, поступающего из продуктивного пласта, а также дебит скважины, при этом в результате дренирования пласта против работающих его интервалов образуются температурные аномалии, далее при работающем струйном насосе при заданной величине депрессии на пласт перемещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей вдоль оси скважины в зоне продуктивного пласта и проводят регистрацию профиля притока, параметров пластового флюида, забойного давления, а также изменения физических полей в прискважинной и удаленной зоне пласта, при этом предусматривают возможность проведения указанной операции несколько раз как при указанной выше заданной величине депрессии на пласт, так и при другой величине депрессии на пласт, потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос и извлекают из скважины излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с каротажным кабелем и герметизирующим узлом и проводят проворачивание участка колонны труб выше поворотного устройства, далее спускают по колонне труб и устанавливают в посадочном месте проходного канала вставку для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором, снабженным датчиками давления, температуры, дебита, состава пластового флюида и т.п., путем подачи жидкой среды в сопло струйного насоса создают необходимую депрессию на пласт и после расчетного времени дренирования продуктивного пласта резко прекращают подачу жидкой среды в сопло струйного насоса, а после расчетного времени регистрации кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором, снова проворачивают участок колонны труб, размещенный выше поворотного устройства, и извлекают из скважины на поверхность струйный насос вместе со всей его сборкой.

В ряде случаев приходится проводить исследование и испытание пластов в скважинах на участках, где обсадная колонна не установлена. В результате приходится располагать струйный насос и пакер ниже обсадной колонны в зоне с неукрепленными стенками скважин. В результате перепадов давлений, которые создаются в скважине, например, при создании депрессии или в результате прокачки среды из подпакерной зоны скважины, возможны обвалы стенок скважины, что приводит к прихвату находящегося в скважине оборудования. В первую очередь это относится к колонне труб и струйному насосу, находящихся над пакером. Как показали проведенные исследования, проворачивание участка колонны труб со струйным насосом, расположенного выше пакера, в ходе проведения исследования скважины после распакеровки пакера и после извлечения из скважины излучателя и приемника-преобразователя физических полей позволяет избежать их прихвата. Это связано с тем, что в процессе проворачивания колонны труб удается предотвратить образование плотной пробки из обваливающейся породы, что позволяет организовать вынос обваливающей породы на поверхность с потоком среды, истекающим из струйного насоса. Кроме того, периодическое проворачивание колонны труб со струйным насосом позволяет избежать прилипания колонны труб со струйным насосом к стенкам скважины, что исключает проведение дополнительных работ по прочистке скважины, а следовательно, позволяет сократить сроки проведения исследования и испытания пластов в скважинах с неукрепленными обсадной колонной стенками.

На фиг.1 представлен продольный разрез скважинной насосной установки при испытании скважин с установленным излучателем и приемником-преобразователем физических полей, на фиг.2 представлен продольный разрез скважинной насосной установки при испытании скважин с установленной вставкой для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины.

Скважинная насосная установка при испытании скважин содержит струйный насос 1, установленный на колонне труб 2 в скважине с промежуточной обсадной колонной 3 и открытым стволом 20. В корпусе 4 струйного насоса 1 соосно установлены активное сопло 5 с камерой смешения 6 и выполнен проходной канал 7 с посадочным местом 16 для установки герметизирующего узла 8 с осевым каналом 21 или вставки 15 для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником 22 и автономным прибором 23, снабженным датчиками давления, температуры, дебита, состава пластового флюида и т.п. Установка снабжена установленным на кабеле 9 излучателем и приемником-преобразователем физических полей 10, размещенным ниже струйного насоса 1. Выход струйного насоса 1 подключен к затрубному пространству колонны труб 2, вход канала 12 подачи рабочей среды в активное сопло 5 подключен к внутренней полости колонны труб 2 выше герметизирующего узла 8 и канал 11 подвода откачиваемой из скважины струйным насосом 1 среды подключен к внутренней полости колонны труб 2 ниже герметизирующего узла 8. Пакер 13 размещен на колонне труб 2 ниже струйного насоса 1. Струйный насос 1 и пакер 13 размещены в скважине ниже обсадной колонны 3. Колонна труб 2 снабжена поворотным устройством 14, расположенным между струйным насосом 1 и пакером 13. Участок колонны труб выше поворотного устройства 14 установлен с возможностью проворачивания относительно расположенного ниже поворотного устройства 14 участка колонны труб посредством расположенного на поверхности привода.

В скважине на колонне труб 2 устанавливают струйный насос 1 и размещенные ниже струйного насоса 1 поворотное устройство 14, пакер 13 и входную воронку с хвостовиком 17. Затем проводят распакеровку пакера 13 в затрубном пространстве колонны труб 2, что позволяет разъединить пространство скважины. Проводят проворачивание участка колонны труб 2, размещенного выше поворотного устройства 14. Далее подсоединяют к наконечнику 24 кабеля или проволоки 9 излучатель и приемник-преобразователь физических полей 10 и устанавливают на кабеле или проволоке 9 герметизирующий узел 8 с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки 9 и спускают эту сборку во внутреннюю полость колонны труб 2. В процессе спуска проводят фоновые замеры температуры и других физических полей от устья до забоя скважины.

После этого по колонне труб 2 подают жидкую рабочую среду в активное сопло 5 струйного насоса 1, что позволяет начать откачку струйным насосом 1 из подпакерной зоны скважины пластовой среды. Таким образом проводят дренирование продуктивного пласта 18 и очистку прискважинной зоны 19 пласта 18 от фильтрата бурового раствора, что приводит к образованию температурных аномалий в интервале работающих участков продуктивного пласта 18. Параметры в подпакерной зоне скважины контролируют с помощью излучателя и приемника-преобразователя физических полей 10 и при этом поэтапно создают различные депрессии на пласт, регистрируют при каждой из них забойные давления, состав флюида, поступающего из продуктивного пласта, и дебит скважины. Далее при работающем струйном насосе 1 при заданной величине депрессии на пласт 18 перемещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей 10 вдоль оси скважины в зоне продуктивного пласта 18 и проводят регистрацию профиля притока, параметров пластового флюида, забойного давления, а также изменения физических полей в прискважинной 19 и удаленной зоне (зоне скважины, расположенной за прискважинной зоной) пласта 18, при этом предусматривают возможность проведения указанной операции несколько раз как при указанной выше заданной величине депрессии на пласт 18, так и при другой величине депрессии на пласт. Потом прекращают подачу рабочей среды в струйный насос 1 и извлекают из скважины излучатель и приемник-преобразователь физических полей 10 с каротажным кабелем 9 или проволокой и герметизирующим узлом 8.

Проводят проворачивание с помощью привода, расположенного на поверхности участка колонны труб 2 со струйным насосом 1, что предотвращает их прихват в скважине в результате обвала стенок скважины. После этого спускают по колонне труб 2 и устанавливают в проходном канале 7 на посадочное место 16 вставку 15 для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником 22 и автономным прибором 23, снабженным датчиками давления, температуры, дебита, состава пластового флюида и т.п. Струйным насосом 1 проводят откачку пластовой среды и создают необходимую депрессию на пласт 18 и после расчетного времени дренирования продуктивного пласта резко прекращают подачу рабочей среды в сопло 5 струйного насоса 1. Проводится регистрация кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины и снова проворачивают участок колонны труб 2 выше поворотного устройства 14, после чего извлекают вставку 15 и затем извлекают из скважины на поверхность струйный насос 1 вместе со всей сборкой.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтедобывающей и горной промышленности при испытании нефтегазовых скважин на этапе их бурения.

Формула изобретения

Способ работы скважинной струйной установки при испытании и освоении скважин, заключающийся в том, что монтируют снизу вверх входную воронку с хвостовиком, пакер, поворотное устройство и струйный насос, в корпусе которого выполнен ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают не ниже кровли продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и проворачивают участок колонны труб, размещенный выше поворотного устройства, затем спускают в скважину через струйный насос излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, который подвижно размещен на каротажном кабеле или проволоке выше наконечника для подсоединения излучателя и приемника-преобразователя физических полей, герметизирующий узел устанавливают на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки, в процессе спуска проводят фоновые замеры температуры и других физических полей от устья до забоя скважины, далее размещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей над кровлей продуктивного пласта, проводят очистку прискважинной зоны пласта от фильтрата бурового раствора путем подачи жидкой среды в активное сопло струйного насоса с поэтапным созданием нескольких значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойные давления, состав и физические параметры флюида, поступающего из продуктивного пласта, а также дебит скважины, после этого при работающем струйном насосе проводят регистрацию профиля притока и состава флюида, перемещая при этом излучатель и приемник-преобразователь физических полей вдоль оси скважины, после этого прекращают подачу жидкой среды в струйный насос и извлекают из скважины излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с каротажным кабелем и герметизирующим узлом и проводят проворачивание участка колонны труб выше поворотного устройства, далее спускают по колонне труб и устанавливают в посадочном месте проходного канала вставку для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором, снабженным датчиками давления, температуры, дебита, состава пластового флюида и т. п. , путем подачи жидкой среды в сопло струйного насоса создают необходимую депрессию на пласт и после расчетного времени дренирования продуктивного пласта резко прекращают подачу жидкой среды в сопло струйного насоса, а после расчетного времени регистрации кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором, снова проворачивают участок колонны труб, размещенный выше поворотного устройства, и извлекают из скважины на поверхность струйный насос вместе со всей его сборкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2