Способ формирования блокирующей пробки в скважине



Способ формирования блокирующей пробки в скважине
Способ формирования блокирующей пробки в скважине

 


Владельцы патента RU 2609514:

Кудряшов Александр Витальевич (RU)
Назаров Артем Сергеевич (RU)

Изобретение относится к способу формирования блокирующей пробки в скважине. Техническим результатом является создание разобщающей равномерной пробки непосредственно внутри скважины. Способ формирования блокирующей пробки в скважине включает размещение магнитного устройства на уровне требуемого расположения блокирующей пробки, активизацию магнитного поля магнитного устройства для формирования на стенках насосно-компрессорной трубы барьера из магнитных частиц. Магнитное устройство устанавливают по окружности вдоль внешней стенки насосно-компрессорной трубы и опускают ее в скважину. Далее создают магнитное поле и закачивают жидкое вещество, содержащее F2O4 с размером частиц 10-14 нм. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к нефтедобывающей области и может быть использовано для создания блокирующей пробки в нефтяной скважине, т.е. для разобщения зон в стволе скважины.

Предшествующий уровень техники

Для скважинных операций часто требуется осуществить изоляцию одной зоны скважины от другой. Для этого в нефтегазовой отрасли обычно используют способы формирования временных или постоянных пробок из твердых частиц, обладающих определенными физико-химическими свойствами или посредством запирающих устройств (пакеры).

Известен способ формирования блокирующей пробки при проведении скважинных операций (патент US №7380600, E21B 33/38), в котором закачивают суспензию, включающую волокнистый материал, который способен к разложению. Формирование пробки из волокнистого материала может быть произведено в трещине, перфорации, в скважине или одновременно в нескольких вышеуказанных местах. Впоследствии, если пробка является временной, возможно разложение волокнистого материала за определенное время, в результате чего пробка исчезает.

Недостатками данного способа является невозможность точно установить пробку в точно указанном месте, где это необходимо. По сути, осуществляют закачивание волокнистой суспензии в перфорационные отверстия или трещины, т.е. рост пробки начинается с этих зон, с последующим заполнением и блокированием скважины в этой зоне. Таким образом, пробка достраивается до требуемого месторасположения за счет увеличения толщины слоя волокнистого материала, что приводит к значительным расходам волокнистой суспензии, а следовательно, и к удорожанию способа в целом. При этом точность месторасположения блокирующей пробки неудовлетворительная.

Известен способ формирования блокирующей пробки в скважине (патент RU №2421599, МПК E21B 33/12, опубл. 20.06.2011), который включает в себя предварительное размещение в скважине насосно-компрессорной трубки (НКТ), подачу в скважину суспензии из волокнистого материала, а затем в трубном пространстве НКТ на уровне требуемого расположения блокирующей пробки размещают магнитное устройство, производят закачивание магнитных частиц в затрубное пространство и активизируют магнитное поле магнитного пространства. В результате этого на стенках НКТ формируется барьер из магнитных частиц, который и является инициатором механического накопления волокнистого материала.

Недостатками данного способа являются: размещение магнитного устройства в НКТ путем спуска его на кабеле для подачи электроэнергии; наличие зазора между стенками НКТ и магнитным устройством. Магнитное устройство, для лучшей его проходимости, не прилегает плотно к стенкам НКТ, значит при активации магнитного поля устройство будет примагничиваться к одной из стенок, концентрируя большую часть магнитных частиц с одной из сторон НКТ, т.е. образовавшаяся пробка будет неравномерна, что может привести к пропускам в местах меньшей толщины барьера. Для разрушения пробки предлагается дополнительно спускать нагреватель, что приводит к усложнению и увеличению длительности процесса. После того, как пробка сформирована, магнитное устройство удаляют. Однако предложенная система твердое тело в жидком является грубодисперсной, так как размеры частиц составляют 6-12 мкм, а это значит, что не удерживаемые магнитным полем частицы под действием силы тяжести начнут выпадать в осадок и блокирующая пробка начнет распадаться и откроет проходное сечение.

Сущность изобретения

В основу изобретения положена задача разработать способ, обеспечивающий создание разобщающей, равномерной пробки непосредственно внутри скважины (в затрубном пространстве), с обеспечением точности месторасположения, быстродействия реализации.

Технический результат достигается тем, что в способе формирования блокирующей пробки в скважине, включающем размещение магнитного устройства на уровне требуемого расположения блокирующей пробки, активизацию магнитного поля магнитного устройства для формирования на стенках насосно-компрессорной трубы барьера из магнитных частиц, согласно предложенному решению предварительно магнитное устройство устанавливают по окружности вдоль внешней стенки насосно-компрессорной трубы и опускают ее в скважину, создают магнитное поле и закачивают жидкое вещество, содержащее F2O4 с размером частиц 10,0-14,0 нм.

В качестве жидкого вещества можно использовать силикон.

В качестве жидкого вещества можно использовать керосин.

На чертежах показано сечение участка скважины, на котором формируется блокирующая пробка.

1 - обсадная колонна;

2 - насосно-компрессорные трубы;

3 - магнитное устройство;

4 - блокирующая пробка из магнитного жидкого вещества.

Способ формирования блокирующей пробки осуществляется следующим образом. В обсаженную колонну 1 скважины опускают НК трубы 2 с предварительно установленным магнитным устройством 3. В качестве магнитного устройства используется постоянный магнит, установленный по окружности на внешней стенке НКТ. Закачивают подготовленное жидкое вещество, содержащее частицы оксида железа Fe2О4 (магнетит) с размером частиц от 10 нм до 14 нм. Под действием магнитного поля магнитное жидкое вещество 4 начинает концентрироваться в кольцевом пространстве между обсадной колонной 1 и НКТ 2, создается блокирующая пробка. За счет блокировки затрубного пространства происходит разобщение затрубного пространства от трубного. Для удаления блокирующей пробки достаточно начать извлекать трубы, на которых снаружи установлено магнитное устройство. В качестве жидкого вещества использовался керосин или силикон.

Способ был испытан в лабораторных условиях. Для проведения лабораторных испытаний была разработана установка для моделирования скважинных операций. Для этого использовалась система коаксиальных трубок. Внутренняя трубка моделировала насосно-компрессорную трубу 2, а внешняя - обсадную колонну 1 скважины. При проведении опыта использовались:

- внешняя трубка из оргстекла наружным диаметром 40 мм и толщиной стенки 4 мм,

- внутренняя трубка из стали диаметром 14 мм,

- магнитное кольцо толщиной 2 мм,

- магнитная жидкость.

Во внешнюю трубку вставлялась внутренняя с центраторами, затем в затрубное пространство закачивали соленой раствор плотностью 1,05 г/мл. После этого в кольцевое пространство подавалось магнитное жидкое вещество.

Результаты выполненных экспериментальных работ подтвердили, что предложенный способ позволяет создавать блокирующую пробку из магнитного жидкого вещества, полностью изолирующую проходное сечение.

1. Способ формирования блокирующей пробки в скважине, включающий размещение магнитного устройства на уровне требуемого расположения блокирующей пробки, активизацию магнитного поля магнитного устройства для формирования на стенках насосно-компрессорной трубы барьера из магнитных частиц, отличающийся тем, что предварительно магнитное устройство устанавливают по окружности вдоль внешней стенки насосно-компрессорной трубы и опускают ее в скважину, создают магнитное поле и закачивают жидкое вещество, содержащее F2O4 с размером частиц 10-14 нм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкого вещества используют силикон.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкого вещества используют керосин.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к трубе для установки в скважине и способу крепления трубчатого элемента. Техническим результатом является повышение надежности работы.

Изобретение относится к способам гидродинамических исследований и изоляции зон поглощений в скважинах. Техническим результатом является расширение области применения в осложненных условиях, в наклонных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к манжетному разобщителю пластов. Техническим результатом является создание надежного и герметичного устройства для разобщения пластов в скважине.

Группа изобретений относится к трубным заанкеривающим системам, способу заанкеривания трубного элемента. Техническим результатом является повышение эффективности заанкеривания трубных изделий.

Группа изобретений относится к затрубным барьерам и скважинным системам, содержащим множество затрубных барьеров. Техническим результатом является повышение надежности работы затрубного барьера.

Группа изобретений относится к способу уплотнения скважинного инструмента, скважинному инструменту, системе уплотнения скважинного инструмента. Техническим результатом является улучшение работы при высоких давлении и температуре.

Группа изобретений относится к заканчиванию скважины. Технический результат – повышение эффективности заканчивания за счет его упрощения и сокращения сроков.

Группа изобретений относится к затрубным барьерам, скважинной системе, содержащей множество затрубных барьеров, способу разжимания затрубного барьера. Техническим результатом является повышение надежности работы затрубного барьера путем создания регулируемого давления в разжимной муфте.

Группа изобретений относится к системе затрубных барьеров и способу испытания скважины на герметичность под давлением с использованием системы. Техническим результатом является создание улучшенной системы затрубных пакеров, которая может быть испытана на протечку без одновременного нарушения герметичности.

Изобретение относится к пакерам с разбухающими материалами. Техническим результатом является создание надежной конструкции, исключающей вероятность ослабевания фиксации и прижатия пакера по истечении времени.

Группа изобретений относится к трубной заанкеривающей системе и гнезду для трубной системы обработки. Техническим результатом является обеспечение улучшенного заанкеривания трубной системы. Трубная заанкеривающая система содержит переходную муфту, гнездо, первый элемент в форме усеченного конуса, трубные клинья, в рабочем состоянии связанные с первым элементом в форме усеченного конуса и радиально расширяющиеся для заанкеривающего соединения с конструкцией в ответ на продольное перемещение относительно поверхности в форме усеченного конуса первого элемента в форме усеченного конуса. Переходная муфта в рабочем состоянии связана с первым элементом в форме усеченного конуса, радиально расширяется для герметичного соединения с конструкцией в ответ на продольное перемещение относительно второго элемента в форме усеченного конуса. Второй элемент в форме усеченного конуса является извлекаемым после расширения переходной муфты. Переходная муфта при этом остается радиально расширенной для герметичного соединения с конструкцией. Гнездо в рабочем состоянии связано с первым элементом в форме усеченного конуса. Гнездо имеет поверхность, выполненную с возможностью герметичного соединения с пробкой, спускающейся на нее. Гнездо выполнено и установлено относительно переходной муфты так, чтобы обеспечивать поддержание радиально расширенной конфигурации переходной муфты под действием перепада давления, создаваемого на заблокированном пробкой гнезде. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх