Устройство для воздействия на призабойную зону пласта скважины и ее очистки

 

Изобретение предназначено для обработки и очистки призабойных скважин и может быть использовано при строительстве и эксплуатации скважин. Устройство содержит последовательно установленные и соединенные трубами хвостовик, обратный клапан, имплозионное устройство в виде цилиндра с полым плунжером, имеющим отверстия в боковых стенках, и насосно-компрессорные трубы (НKT), соединенные с полым плунжером и сообщенные с его полостью. Устройство снабжено гидравлическим декольмататором золотникового типа, установленным между обратным клапаном и имплозионным устройством, а полый плунжер выполнен с обратным клапаном, предназначенным для сообщения полости плунжера с подпружиненной полостью при подаче жидкости в НКТ. Техническим результатом является повышение продуктивности, увеличение проницаемости призабойной зоны, улучшение качества фильтрации жидкости на значительном удалении от интервала перфорации. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам обработки, очистки призабойной зоны скважины, и может быть использовано при строительстве и эксплуатации нефтяных, нагнетательных, водозаборных, разведочных скважин.

Известно устройство для воздействия на призабойную зону пласта и ее очистки, содержащее последовательно установленные и соединенные трубами хвостовик, обратный клапан, имплозионное устройство в виде цилиндра с полым плунжером, имеющим отверстия в боковых стенках, и насосно-компрессорные трубы (НКТ), соединенные с полым плунжером и сообщенные с его полостью (см. RU 2160825 С1, 10.12.2000, Е 21 В 37/00).

Недостатком известного устройства является недостаточное качество фильтрации жидкости на значительном удалении от интервала перфорации, кроме того, оно не обеспечивает проведения комплексных работ при одном спуске подвески насосно-компрессорных труб.

Техническим результатом является повышение продуктивности, увеличение проницаемости призабойной зоны, улучшение качества фильтрации жидкости на значительном удалении от интервала перфорации, обеспечение проведения комплексных работ при одном спуске подвески насосно-компрессорных труб.

Технический результат достигается тем, что устройство для воздействия на призабойную зону пласта скважины и ее очистки содержит последовательно установленные и соединенные трубами хвостовик, обратный клапан, имплозионное устройство в виде цилиндра с полым плунжером, имеющим отверстия в боковых стенках, и насосно-компрессорные трубы (НКТ), соединенные с полым плунжером и сообщенные с его полостью, оно снабжено гидравлическим декольмататором золотникового типа, установленным между обратным клапаном и имплозионным устройством, а полый плунжер выполнен с обратным клапаном, предназначенным для сообщения полости плунжера с подплунжерной полостью при подаче жидкости в НKT. Устройство может быть снабжено струйным насосом, установленным на НКТ таким образом, что его входные отверстия перекрыты сквозной пробкой, установленной в НКТ, а выходное сопло сообщено с пространством скважины, а сквозная пробка установлена с возможностью ее изъятия и установки в НКТ глухой пробки между входными отверстиями струйного насоса и обратного клапана между струйным насосом и плунжером. Устройство может также быть снабжено пакером, установленным между гидравлическим декольмататором и имплозионным устройством. Гидравлический декольмататор может быть выполнен с золотниковым устройством, включающим цилиндр с отверстиями в виде статора и вращающийся золотник в виде ротора с тангенциальными прорезями. Хвостовик выполнен с щелями в боковых стенках и заглушенным торцем, образующим камеру, в которой размещен глубинный манометр.

На фиг. 1 представлено устройство для воздействия на призабойную зону пласта скважины и ее очистки. На фиг.2 устройство, производящее более глубокую механическую обработку с использованием химических реактивов. На фиг.3 - устройство, производящее вызов и определение притока.

Устройство содержит последовательно установленные и соединенные трубами хвостовик 1, обратный клапан 2, имплозионное устройство в виде цилиндра 3 с полым плунжером 4, имеющим отверстия 5 в боковых стенках, и насосно-компрессорные трубы (НКТ) 6. Устройство снабжено гидравлическим декольмататором 7 золотникового типа, установленным между обратным клапаном 2 и имплозионным устройством, а полый плунжер 4 выполнен с обратным клапаном 8, предназначенным для сообщения полости плунжера 4 с подплунжерной полостью при подаче жидкости в НКТ 6. Устройство снабжено струйным насосом 9, установленным на НКТ 6 таким образом, что его входные отверстия 10 перекрыты сквозной пробкой 11, установленной в НКТ, а выходное сопло 12 сообщено с пространством скважины. Сквозная пробка 11 установлена с возможностью ее изъятия и установки в НКТ 6 глухой пробки 22. Устройство имеет пакер 1 3, установленный между декольмататором 7 и имплозионным устройством. Гидравлический декольмататор 7 выполнен с золотниковым устройством, включающим цилиндр 14 с отверстиями в виде статора и вращающийся золотник 15 в виде ротора с тангенциальными прорезями. Хвостовик 1 выполнен с щелями 16 в боковых стенках и заглушенным торцем 17, имеющим камеру 18, в которой размещен глубинный манометр 19.

Устройство работает следующим образом.

Комплексное устройство спускается в скважину с таким расчетом (фиг.1), чтобы хвостовик 1 не доходил до забоя и гидравлический декольмататор 7 находился на уровне нижнего интервала перфорации. Хвостовик 1 состоит из труб НКТ, нижняя часть заглушена торцем 17, внутри имеется специальная камера 18, где устанавливается глубинный электронный манометр 19, фиксирующий весь технологический процесс воздействия и очистки пласта. Фильтр хвостовика 1 представляет собой патрубок из НКТ длиной 1,5 м со щелями 16. Выше расположен обратный шариковый клапан 2, через который можно промыть забой скважины до посадки пакера 13 обратной промывкой затрубного пространства через хвостовик 1, золотник 15 в НКТ и предотвратить обратное движение жидкости. При закачке рабочей жидкости в НКТ для волнового воздействия через гидравлический декольмататор 7 обратный клапан 2 закрывается, полученное давление эффективно используется для воздействия па пласт. Над декольмататором 7 устанавливается механический пакер 13, предназначенный для изоляции испытуемого интервала от остальной части ствола скважины. Над пакером 13 монтируется имплозионное устройство, которое состоит из цилиндра 3, полого плунжера 4 с радиальными отверстиями 5 и специального перепускного обратного клапана 8. В имплозионном устройстве радиальные отверстия 5 подвижного плунжера 4 закрыты.

Над имплозионным устройством устанавливается стационарный струйный насос 9, позволяющий за счет установки специальной вставки с отверстием производить закачку рабочей жидкости через него, через имплозионное устройство до декольмататора 7. Выше струйного насоса 9 находятся насосно-компрессорные трубы 6 с герметичными соединениями. Они служат депрессионной камерой при механической очистке имплозионным устройством.

Устройство позволяет обработать призабойную зону скважины путем закачки рабочей жидкости промывочным агрегатом через НКТ 6, струйный насос 9, имплозионное устройство и через специальный его клапан 8 до гидравлического декольмататора 7. Гидравлический декольмататор 7 создает колебания путем периодического перекрытия потока рабочей жидкости, протекающего через золотник 15. При закачке рабочей жидкости в НКТ, вращая золотник, периодически перекрывают поток рабочей жидкости, в результате образуются гидравлические удары. Они сопровождаются резким подъемом давления истечения жидкости из отверстия. Кроме того, периодическое истечение жидкости через прорези золотника 15 создает циклические колебания. Тем самым очищается интервал перфорации пласта. Обработка производится поинтервально снизу вверх с выходом циркуляции по затрубью.

После поинтервального воздействия на пласт при наличии приемистости для эффективной очистки ПЗП скважины производится закачка в пласт химического состава (ПАВ, кислоты, щелочи, растворители парафинов и смол и другие реагенты).

Для эффективной очистки интервала перфорации после воздействия гидравлическим декольмататором 1 и закачки химических реагентов необходимо произвести механическую очистку с созданием депрессии на пласт для удаления продуктов реакции химреагентов, механических примесей и глинистых составов. Без использования комплексной компановки при проведении таких работ требовалось поднять и спустить имплозионную установку, увеличивалось время работ (от 30 до 40 часов). Взвешенные мехпримеси и продукты реакции за это время выпадали в осадок и обратно кольматировали пласт. Предлагаемая компановка (фиг.1) позволяет после воздействия на пласт оперативно без спускоподъемных операций в течение 2-3 часов произвести механическую очистку пласта от забоя.

Технологический процесс механической очистки пласта и забоя (фиг.2) производится следующим образом. Необходимо произвести свабирование свабом 20 для опорожнения НKT 6 до струйного насоса 9. Снижение уровня жидкости в НКТ 6 свабом 20 производится до определенной глубины с учетом необходимых депрессий на пласт. Для проведения очистки пласта имплозионным устройством производится плавная разгрузка компановки на забой, при этом открываются отверстия плунжера 4 имплозионного устройства, и в результате перепада давления скважинная жидкость, содержащая механические примеси, через хвостовик 1, обратный клапан 2 поступает в опорожненную камеру из НКT, увлекая за собой продукты реакции химической обработки пласта, глинистый раствор, шлам.

Депрессия на пласт в имплозионном устройстве при необходимости плавно регулируется выходом плунжера 4, на котором имеются радиальные отверстия 5, количество которых плавно увеличивается.

После проведения механической очистки пласта и забоя производится обратная промывка промывочным агрегатом (с затрубья в НKT) с целью очистки трубного пространства от грязи и продуктов декольматации. Отличительная особенность устройства еще состоит в том, что после воздействия на пласт, механической очистки, промывки производится вызов притока струйным насосом 9 (фиг. 3), предварительно из которого извлекается сквозная пробка 11 передвижной лебедкой, сбрасывается шар 21 и устанавливается той же лебедкой глухая пробка 22, производится посадка пакера 13 с герметизацией затрубного пространства. Освоение струйным насосом 9 осуществляется созданием знакопеременных депрессий с циркуляцией через НKT в затруб до получения стабильного притока пластовой жидкости. Изменение давления в процессе освоения и вызова притока сопровождается записью с помощью глубинного электронного манометра 19. Использование комплексного устройства для воздействия и очистки ПЗП скважины с целью повышения ее продуктивности позволяет увеличить дебит нефти, воды в пластах с разными коллекторскими свойствами, существенно увеличить приемистость нагнетательных скважин.

В зависимости от характера пласта способ обработки, очистки призабойной зоны пласта скважины с использованием комплексного устройства может применяться в других вариантах. Одним из вариантов использования комплексного устройства является компоновка: хвостовик-фильтр, обратный клапан, гидравлический декольмататор, пакер, имплозионное устройство со специальным клапаном. Для вызова притока в этом случае используется метод свабирования. При этой схеме возможно выполнение всех операций по воздействию на пласт, включая обратные, прямые промывки забоя скважины.

Устройство (фиг.1) позволяет произвести вибродействие, поинтервально по всей мощности пласта, в результате воздействия на пласт ударных гидродинамических волн, генерируемых декольмататором, происходит дробление и отделение от скелета породы кольматирующих частиц, и под действием циклических депрессий, создаваемых струйным насосом, происходит вынос взвеси этих частиц из призабойной части пласта.

Устройство (фиг.2) позволяет произвести более глубокую механическую обработку и очистку с использованием химических реагентов созданием знакопеременных депрессий на призабойную зону скважины. Дополнительно позволяет промыть забой скважины рабочей жидкостью и перевести на нефть с целью снижения забойного давления и определения притока скважины.

Устройство (фиг.3) позволяет произвести вызов и определение притока созданием знакопеременных депрессий с помощью струйного насоса.

За один спуск-подъем подвески производится комплекс работ по воздействию и очистке пласта декольмататором и дополнительная очистка пласта и забоя имплозионным устройством с созданием неоднократных знакопеременных депрессий (депрессия - репрессия), освоение и вызов притока струйным насосом с записью изменений давления электронным манометром. Происходит выигрыш во времени и повышается качество обработки призабойиой зоны пласта. Исключается до 5 спускоподъемных операций.

Комплексная компоновка позволяет менять последовательность операций в зависимости от состояния призабойной зоны.

Формула изобретения

1. Устройство для воздействия на призабойную зону пласта скважины и ее очистки, включающее последовательно установленные и соединенные трубами хвостовик, обратный клапан, имплозионное устройство в виде цилиндра с полым плунжером, имеющим отверстия в боковых стенках, и насосно-компрессорные трубы (НKT), соединенные с полым плунжером и сообщенные с его полостью, отличающееся тем, что оно снабжено гидравлическим декольмататором золотникового типа, установленным между обратным клапаном и имплозионным устройством, а полый плунжер выполнен с обратным клапаном, предназначенным для сообщения полости плунжера с подплунжерной полостью при подаче жидкости в НKT.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено струйным насосом, установленным на НKT таким образом, что его входные отверстия перекрыты сквозной пробкой, установленной в НКТ, а выходное сопло сообщено с пространством скважины, а сквозная пробка установлена с возможностью ее изъятия и установки в НKT глухой пробки между входными отверстиями струйного насоса и обратного клапана между струйным насосом и плунжером.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно снабжено пакером, установленным между гидравлическим декольмататором и имилозионным устройством.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что гидравлический декольмататор выполнен с золотниковым устройством, включающим цилиндр с отверстиями в виде статора и вращающийся золотник в виде ротора с тангенциальными прорезями.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что хвостовик выполнен с щелями в боковых стенках и заглушенным торцем, образующим камеру, в которой размещен глубинный манометр.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3