Способ обработки прискважинной зоны пласта

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин. Скважину оборудуют тройником с клапанами, обладающими высоким быстродействием на открывание. Тройник через клапан соединяют с баллоном, предварительно из которого откачан воздух для создания ограниченного объема вакуума. Один из клапанов имеет выход в атмосферу. Через тройник с клапанами скважину соединяют с емкостью для флюида. Предварительно в скважину закачивают флюид. При перемещении флюида по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности стравливают давление при резком открытии полости скважины. Открывают клапан, через который скважинный флюид под давлением заполняет баллон. Флюид ударяется о внутреннюю стенку баллона и отражается от нее, создавая импульсы давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, создающей репрессионно-депрессионные импульсы. Происходит формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины. В период роста депрессионной полуволны осуществляют вынос загрязнений из скважины, изливом флюида в емкость. Изобретение позволяет восстанавливать скважины, не снабженные колонной насосно-компрессорных труб, насосом и спускоподъемным оборудованием. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации прискважинной зоны пласта асфальто-смоло-парафиновыми образованиями и мехпримесями.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления (Аглиуллин М.Н., Курпанов А.С., Рахматуллин Р.Х., Абдуллин М.М., патент №2123591, кл. Е 21 В 43/25), при котором производят одновременное физическое и импульсное депрессионно-репрессионное воздействие до стабилизации текущих значений гидропроводности.

Однако для осуществления способа требуется использование колонны насосно-компрессорных труб, спуск оборудования и кабеля с применением лебедки и т.д.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта (Орлов Г.А., Хусаинов В.М., Мусабиров М.Х., Пестриков В.И., патент №2169821, кл. Е 21 В 43/25), при использовании которого спускают в скважину имплозионное устройство, закачивают обрабатывающий состав, продавливают его в пласт, проводят очистку созданием многократного имплозионного воздействия.

Однако для осуществления способа требуется применение колонны насосно-компрессорных труб, пакера, имплозионного устройства, обрабатывающего состава и т.д.

Известен способ очистки скважины от отложений в процессе ее эксплуатации (Велиев Ф.Г., Курбанов Р.А-И., Алиев Э.Н., патент №1700207, кл. Е 21 В 37/00), в котором периодически создают на устье скважины волны отрицательного давления, для чего перекрывают задвижки на выкидной линии и выдерживают ее в перекрытом состоянии, затем открывают.

Однако максимальное изменение давления от гидравлического удара при открытии выкидной линии составляет 1,5 МПа в течение долей секунды, что недостаточно для формирования мощной волны, кроме того, необходимо использование колонны насосно-компрессорных труб и насоса с обеспечением его питания.

Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (Носов П.И., Сеночкин П.Д., Нурисламов Н.Б. и др. Патент №2159326, кл. Е 21 В 43/25), в котором формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины производится путем предварительной закачки флюида в скважину, создании периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины, и стравливании давления при перемещении флюида по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины.

Однако для формирования затухающей стоячей волны предлагается закрывать скважину в момент максимальной скорости излива, которая определяется на слух по уровню шума, кроме того, скважина должна закрываться резко, что затруднительно сделать вручную при максимальной скорости потока жидкости или вентилем с электроприводом, имеющим паспортное время срабатывания.

Задачей изобретения является формирование затухающей стоячей волны без соединения полости скважины с атмосферой.

Задача решается тем, что, применяя способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины, путем предварительной закачки флюида в скважину, создании периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины и создающей репрессионно-депрессионные импульсы, и стравливании давления при перемещении флюида по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины, скважину оборудуют тройником с клапанами, обладающими высоким быстродействием на открывание, и соединяют через упомянутый тройник и один из клапанов с баллоном, из которого предварительно откачан воздух для создания ограниченного объема вакуума, и через упомянутый тройник и другой клапан, имеющий выход в атмосферу, с емкостью для флюида, в процессе закачки флюида в скважину создают давление до технологически допустимого уровня, создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины и создающей репрессионно-депрессионные импульсы, осуществляют путем объединения полости скважины на устье с ограниченным объемом вакуума, а в период роста депрессионной полуволны осуществляют вынос загрязнений из скважины изливом скважинного флюида в емкость.

Такое устройство позволяет восстанавливать скважины, не снабженные колонной насосно-компрессорных труб, насосом и спускоподъемным оборудованием.

Пример устройства для реализации предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором: 1 - скважина; 2 - патрубок затрубного пространства; 3 - тройник; 4, 5 - клапаны; 6 - баллон; 7 - емкость для флюида.

Скважина 1 имеет патрубок затрубного пространства 2, а также соединяется через тройник 3 и клапан 4 с баллоном 6, через тройник 3 и клапан 5 с емкостью для флюида 7, который имеет выход в атмосферу. Клапаны 4, 5 обладают высоким быстродействием на открывание, скорость запирания на технологический процесс не влияет.

Способ реализуют следующим образом. В скважину 1 через патрубок затрубного пространства 2 закачивают флюид и создают давление до технологически допустимого уровня. Под действием избыточного давления флюид проникает в прискважинную зону пласта. Из баллона 7 откачивают воздух.

Первоначально открывают клапан 4, скважинный флюид, находящийся под давлением, начинает изливаться и заполнять баллон. Поскольку из баллона откачан воздух, скорость излива значительно увеличивается, флюид ударяется во внутреннюю стенку баллона и отражается от нее. Формируется волна давления, которая перемещается по полости скважины от устья к забою и обратно, создавая удары, в том числе в прискважинной зоне пласта. Репрессионно-депрессионные импульсы позволяют срывать адсорбционные отложения на стенках поровых каналов.

Для выноса загрязнений из скважины в период роста депрессионной полуволны открывают клапан 5 для излива скважинного флюида в емкость. В этот период депрессивный вынос загрязнений из прискважинной зоны пласта максимален за счет влияния избыточного давления в скважине. Таким образом, загрязнения будут активно выноситься из прискважинной зоны пласта в полость скважины и далее через клапан 5 в емкость для флюида 7.

Перелив порцию флюида в емкость, закрывают клапаны 4 и 5 и сливают флюид из баллона. Процесс повторяют до достижения необходимой степени очистки прискважинной зоны.

Длина и диаметр баллона 6 выбираются из условий создания максимальной амплитуды стоячей волны давления в пределах приемлемых габаритов.

Описанный способ применим также на скважинах, оборудованных колонной насосно-компрессорных труб, к которой подключают тройник, а флюид закачивают в затрубное пространство.

При обработке добывающей скважины необходимо применение насосного агрегата для закачки флюида в скважину и создания необходимого давления, флюид может содержать химические реагенты для более производительной очистки. При обработке нагнетательной скважины давление создают закачкой жидкости, предназначенной для поддержания пластового давления.

Способ может быть применен совместно с другими видами обработки призабойной зоны: кислотной, тепловой, виброимпульсной, акустической и т.д.

Формула изобретения

Способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины, путем предварительной закачки флюида в скважину, создании периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины и создающей репрессионно-депрессионные импульсы, и стравливании давления при перемещении флюида по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины, отличающийся тем, что скважину оборудуют тройником с клапанами, обладающими высоким быстродействием на открывание, и соединяют через упомянутый тройник и один из клапанов с баллоном, из которого предварительно откачан воздух для создания ограниченного объема вакуума, и через упомянутый тройник и другой клапан, имеющий выход в атмосферу, с емкостью для флюида, в процессе закачки флюида в скважину создают давление до технологически допустимого уровня, создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины и создающей репрессионно-депрессионные импульсы, осуществляют путем объединения полости скважины на устье с ограниченным объемом вакуума, а в период роста депрессионной полуволны осуществляют вынос загрязнений из скважины изливом скважинного флюида в емкость.

РИСУНКИ

Рисунок 1