Скважинная струйная установка для испытания и освоения горизонтальных скважин

 

Изобретение относится к скважинным струйным насосным установкам. Установка содержит пакер, струйный насос (СН) со ступенчатым проходным каналом, герметизирующий узел, каротажный кабель и сменные функциональные вставки: депрессионную, блокирующую и вставку (В) для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины. Под СН в насосно-компрессорных трубах (НКТ) установлено приспособление со ступенчатым проходным каналом для установки В. Под В установлен прибор для записи забойного давления и параметров пластового флюида или прибор для передачи этой информации на поверхность. Длина В больше внутреннего диаметра НКТ, диаметр проходного канала СН выше посадочного места не менее чем на 1 мм меньше внутреннего диаметра НКТ и не менее чем на 0,5 мм больше диаметра нижней ступени проходного канала СН. Последний диаметр не менее чем на 0,8 мм больше диаметра верхней ступени проходного канала приспособления для установки В и не менее чем на 1,8 мм больше диаметра проходного канала нижней ступени. Диаметр В не менее чем на 0,5 мм меньше диаметра нижней ступени проходного канала СН. Изобретение направлено на оптимизацию размеров установки, повышение надежности и производительности ее работы. 2 ил.

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

Известна скважинная струйная установка, включающая установленный в скважине на колонне насосно-компрессорных труб струйный насос и размещенный ниже струйного насоса в колонне насосно-компрессорных труб геофизический прибор (см. RU 2059891 С1, F 04 F 5/02, 10.05.1996).

Данная скважинная струйная установка позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременной обработкой добываемой среды и прискважинной зоны пласта, однако в данной установке предусмотрена подача рабочей среды в сопло струйного аппарата по колонне труб, что в ряде случаев сужает область использования данной установки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является скважинная струйная установка, содержащая пакер, колонну труб и струйный насос, в корпусе которого установлены активное сопло с камерой смешения и выполнен проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом, при этом выход струйного насоса подключен к колонне труб выше герметизирующего узла, вход канала для подвода откачиваемой среды струйного насоса подключен к колонне труб ниже герметизирующего узла, а вход канала подачи рабочей среды в активное сопло подключен к пространству, окружающему колонну насосно-компрессорных труб, и в корпусе струйного насоса выполнено несколько каналов подвода откачиваемой среды (см. патент RU 2106540 С1, кл. F 04 F 5/02, 10.03.1998).

Данная струйная установка позволяет проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем снижения перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данная установка не позволяет в полной мере использовать ее возможности, что связано с неоптимальными соотношениями размеров вставок для проведения измерений, например вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является оптимизация размеров различных элементов конструкции установки и за счет этого повышение надежности и производительности работы скважинной струйной установки.

Указанная задача решается за счет того, что скважинная струйная установка для испытания и освоения горизонтальных скважин содержит воронку, хвостовик, пакер и струйный насос со ступенчатым проходным каналом, герметизирующий узел, каротажный кабель и сменные функциональные вставки: депрессионную, блокирующую и вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, при этом под струйным насосом в насосно-компрессорных трубах ниже или выше пакера установлено приспособление со ступенчатым проходным каналом для размещения вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления, под вставкой для регистрации кривых восстановления пластового давления установлен автономный прибор для записи забойного давления и параметров пластового флюида или прибор для передачи этой информации по каротажному кабелю на поверхность и организации визуального наблюдения процесса испытания и оперативного управления им, длина вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления L больше внутреннего диаметра насосно-компрессорных труб D₁, диаметр проходного канала струйного насоса выше посадочного места D₂ не менее чем на 1 мм меньше внутреннего диаметра насосно-компрессорных труб D₁ и не менее чем на 0,5 мм больше диаметра D₃ нижней ступени проходного канала струйного насоса, последний диаметр D₃ не менее чем на 0,8 мм больше диаметра D₄ верхней ступени проходного канала приспособления для установки вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления и не менее чем на 1,8 мм больше диаметра D₅ проходного канала нижней ступени этого приспособления, а диаметр D₆ вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления не менее чем на 0,5 мм меньше диаметра D₃ нижней ступени проходного канала струйного насоса.

Анализ работы скважинной струйной установки показал, что надежность и производительность работы установки можно повысить путем выполнения различных элементов конструкции установки, в частности функциональных вставок, со строго определенными размерами. Было установлено, что в случае выполнения функциональных вставок и в особенности вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления длиной L не менее внутреннего диаметра насосно-компрессорных труб D₁ позволяет повысить надежность и герметичность установки функциональной вставки в приспособлении со ступенчатым проходным каналом. Снижение вероятности установки функциональных вставок с перекосом позволяет предотвратить возможные перетоки среды, а также срыв функциональной вставки с посадочного места. Кроме того, предотвращается возможное застревание вставок в колонне труб, в корпусе струйного насоса и в приспособлении со ступенчатым проходным каналом в период установки или удаления функциональных вставок. На предотвращение застревания спускаемых по колонне труб приборов направлено также выполнение этих приборов со следующими соотношениями размеров: диаметр D₂ проходного канала струйного насоса выше посадочного места не менее чем на 1,0 мм меньше внутреннего диаметра насосно-компрессорных труб D₁ и не менее чем на 0,5 мм больше диаметра D₃ нижней ступени проходного канала струйного насоса, диаметр ₃ нижней ступени проходного канала струйного насоса не менее чем на 0,8 мм больше диаметра D₄ верхней ступени проходного канала приспособления для установки вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления и не менее чем на 1,8 мм больше диаметра D₅ проходного канала нижней ступени этого приспособления, а диаметр D₆ вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления не менее чем на 0,5 мм меньше диаметра D₃ нижней ступени проходного канала струйного насоса.

Таким образом, достигнуто выполнение поставленной в изобретении задачи - оптимизация размеров элементов конструкции установки и за счет этого повышение надежности работы и производительности скважинной струйной установки.

На фиг. 1 представлен продольный разрез описываемой скважинной струйной установки без герметизирующего узла и вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления; на фиг.2 представлен продольный разрез скважинной струйной установки с установленными герметизирующим узлом и вставкой для регистрации кривой восстановления пластового давления.

Скважинная струйная установка для испытания и освоения горизонтальных скважин содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, воронку 2, хвостовик 3, пакер 4 и струйный насос 5 со ступенчатым проходным каналом 6, герметизирующий узел 7, каротажный кабель 8 и сменные функциональные вставки: депрессионную, блокирующую (не показаны) и вставку 9 для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины. Под струйным насосом 5 в насосно-компрессорных трубах 1 ниже или выше пакера 4 установлено приспособление 10 со ступенчатым проходным каналом 11 для установки вставки 9 для регистрации кривых восстановления пластового давления. Под вставкой 9 для регистрации кривых восстановления пластового давления установлен автономный прибор 12 для записи забойного давления и параметров пластового флюида или прибор для передачи этой информации по каротажному кабелю на поверхность и организации визуального наблюдения процесса испытания и оперативного управления им. Длина вставки 9 для регистрации кривых восстановления пластового давления L больше внутреннего диаметра D₁ насосно-компрессорных труб 1, диаметр проходного канала 6 струйного насоса 5 выше посадочного места D₃ не менее чем на 1 мм меньше внутреннего диаметра D₁ насосно-компрессорных труб 1 и не менее чем на 0,5 мм больше диаметра D₃ нижней ступени проходного канала 6 струйного насоса 5. Диаметр D₃ нижней ступени проходного канала 6 струйного насоса 5 не менее чем на 0,8 мм больше диаметра D₄ верхней ступени проходного канала 11 приспособления 10 для установки вставки 9 для регистрации кривых восстановления пластового давления и не менее чем на 1,8 мм больше диаметра D₅ проходного канала 11 нижней ступени этого приспособления 10. Диаметр D₆ вставки 9 для регистрации кривых восстановления пластового давления не менее чем на 0,5 мм меньше диаметра D₃ нижней ступени проходного канала 6 струйного насоса 5.

В скважину на насосно-компрессорных трубах 1 спускают струйный насос 5 со ступенчатым проходным каналом 6, пакером 4, хвостовиком 3 с воронкой 2 и приспособлением 10 для установки вставки 9 для регистрации кривых восстановления пластового давления. Струйный насос 5 устанавливают в скважине выше продуктивного пласта 13. Затем на каротажном кабеле 8 спускают в скважину вставку 9 для регистрации кривых восстановления давления и герметизирующий узел, который подвижно размещен на каротажном кабеле выше вставки 9. После посадки вставки 9 для регистрации кривых восстановления давления с автономным прибором 12 на посадочное место в ступенчатом проходном канале 11 приспособления 10 путем подачи жидкости в сопло струйного насоса 5 создают заданную депрессию на пласт и замеряют при этом объем откаченного флюида и забойное давление, дренируя при этом продуктивный пласт до достижения стабильного дебита скважины, а потом путем резкого прекращения подачи в сопло 14 рабочей жидкости закрывают обратный клапан вставки 9 кривых восстановления давления, разобщая таким образом под- и надпакерное пространство и проводят на поверхности регистрацию кривых восстановления давления в подпакерном пространстве с помощью автономного прибора 12 (автономного глубинного прибора или регистратора) путем передачи информации по каротажному кабелю. По результатам исследования делают вывод о готовности скважины к эксплуатации и проводят мероприятия по запуску скважины в работу или проводят мероприятия по повышению производительности скважины.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтедобывающей и газовой промышленности при испытании и освоении, соответственно, нефтяных и газовых скважин после бурения или при их ремонте.

Формула изобретения

Скважинная струйная установка для испытания и освоения горизонтальных скважин, содержащая воронку, хвостовик, пакер и струйный насос со ступенчатым проходным каналом, герметизирующий узел, каротажный кабель и сменные функциональные вставки: депрессионную, блокирующую и вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, при этом под струйным насосом в насосно-компрессорных трубах ниже или выше пакера установлено приспособление со ступенчатым проходным каналом для установки вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления, под вставкой для регистрации кривых восстановления пластового давления установлен автономный прибор для записи забойного давления и параметров пластового флюида или прибор для передачи этой информации по каротажному кабелю на поверхность и организации визуального наблюдения процесса испытания и оперативного управления им, длина вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления L больше внутреннего диаметра насосно-компрессорных труб D₁, диаметр проходного канала струйного насоса выше посадочного места D₂ не менее чем на 1 мм меньше внутреннего диаметра насосно-компрессорных труб D₁ и не менее чем на 0,5 мм больше диаметра D₃ нижней ступени проходного канала струйного насоса, последний диаметр D₃ не менее чем на 0,8 мм больше диаметра D₄ верхней ступени проходного канала приспособления для установки вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления и не менее чем на 1,8 мм больше диаметра D₅ проходного канала нижней ступени этого приспособления, а диаметр D₆ вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления не менее чем на 0,5 мм меньше диаметра D₃ нижней ступени проходного канала струйного насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Хоминец Зиновий Дмитриевич (UA)

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ТОО "Принт" (UA)

Договор № 19999 зарегистрирован 27.08.2004

Извещение опубликовано: 10.10.2004        БИ: 28/2004

* ИЛ - исключительная лицензия        НИЛ - неисключительная лицензия