способ создания скважинного гравийного фильтра

Формула изобретения

1. Способ создания скважинного гравийного фильтра, при котором с помощью бурового оборудования вскрывают продуктивный пласт, устанавливают обсадную трубу до свода продуктивного пласта, устанавливают трубу с фильтром, доставляют гравийный состав в пространство ниже свода продуктивного пласта, отличающийся тем, что внутри обсадной колонны устанавливают цементную колонну, внутри последней устанавливают указанную трубу с фильтром, причем указанная труба является насосно-компрессорной, при этом фильтр располагают в зоне продуктивного пласта ниже его свода, гравийный состав представляет собой раствор из воды, цемента и гравия, а уплотнение этого гравийного состава производят механическим путем до момента превращения его в единый перфорированный монолит.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что доставляют указанный гравийный состав в зону перфорации обсадной колонны и производят его уплотнение с обеспечением жесткого сцепления с торцевой частью цементной колонны и перфорированной частью обсадной колонны.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что производят уплотнение гравийного состава с обеспечением жесткого сцепления его с торцевой частью цементной колонны, а также с обеспечением заполнения пространства каверн продуктивного пласта.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уплотнение гравийного состава осуществляют с помощью бурового оборудования.

5. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что подачу гравийного состава в зону продуктивного пласта осуществляют после очистки перфорационного участка скважины.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поперечный размер частиц используемого гравия в гравийном составе находится в пределах 3-15 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности и может быть использовано в скважинах для закачки и отбора газа или жидкости.

Известен способ создания скважинного гравийного фильтра, включающий спуск в скважину насосно-компрессорных труб, снабженных фильтром, доставку гравия по затрубному пространству в среде флюида, причем в качестве флюида для доставки гравия применяют пену, отбор газа из пласта осуществляют при скорости восходящего газового потока 0,1-0,2 м/с, при этом перед и после доставки гравия в зону фильтра закачивают пеногаситель /патент РФ 2015309, кл. Е 21 В 43/08, опубл. 30.04.1991/.

Данное техническое решение является низкоэффективным, поскольку предусматривает ограничение скорости отбора газа из пласта. При этом частицы гравия в рыхлой породе жестко не фиксируются и в процессе работы могут изменять положение относительно друг друга, что может приводить к образованию в продуктивном пласте вторичных каверн и проникновению песчаных частиц к фильтру насосно-компрессорных труб и выводить его из строя.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ создания скважинного гравийного фильтра, при котором с помощью бурового оборудования вскрывают продуктивный пласт, устанавливают обсадную трубу до свода продуктивного пласта, устанавливают трубу с фильтром, доставляют гравийный состав в пространство ниже свода продуктивного пласта / а.с. СССР 891894 А, E 21 B 43/04, 28.12.1981/.

Недостатком известного технического решения является то, что, несмотря на предварительное гидроуплотнение пласта, частицы гравия находятся относительно друг друга в свободном состоянии, и при добыче полезных ископаемых песок, под давлением жидкости или газа, проникает между частицами гравия, разрушает фильтры насосно-компрессорных труб и постепенно образует пробки. При этом достаточно часто необходимо производить ремонтно-восстановительные работы.

Целью настоящего изобретения является повышение срока службы нефтяных и газовых скважин за счет обеспечения надежности эксплуатации фильтр-дренажной системы путем обеспечения жесткой связи между частицами гравия без нарушения газопроницаемости гравийного упрочняющего состава.

Указанный технический результат достигается тем, что при реализации способа создания скважинного гравийного фильтра с помощью бурового оборудования вскрывают продуктивный пласт, устанавливают обсадную трубу до свода продуктивного пласта, устанавливают трубу с фильтром, доставляют гравийный состав в пространство ниже свода продуктивного пласта, при этом внутри обсадной колонны устанавливают цементную колонну, внутри последней устанавливают указанную трубу с фильтром, причем указанная труба является насосно-компрессорной, фильтр располагают в зоне продуктивного пласта ниже его свода, гравийный состав представляет собой раствор из воды, цемента и гравия, а уплотнение этого гравийного состава производят механическим путем до момента превращения его в единый перфорированный монолит.

В одном из вариантов реализации способа доставляют указанный гравийный состав в зону перфорации обсадной колонны и производят его уплотнение с обеспечением жесткого сцепления с торцевой частью цементной колонны и перфорированной частью обсадной колонны.

Возможен также вариант выполнения способа, при котором производят уплотнение гравийного состава с обеспечением жесткого сцепления его с торцевой частью цементной колонны, а также с обеспечением заполнения пространства каверн продуктивного пласта.

Уплотнение гравийного состава осуществляют с помощью бурового оборудования.

Подачу гравийного состава в зону продуктивного пласта осуществляют после очистки перфорационного участка скважины.

Поперечный размер частиц используемого гравия в гравийном составе находится в пределах 3-15 мм.

Реализация предложенного способа поясняется чертежами, представленными на фиг.1-4.

На фиг.1 изображен общий вид восстанавливаемой технологической скважины с расположением перфорированного гравийного монолита между перфорированной частью цементной и обсадной труб. На фиг.2 - то же, что и на фиг.1 - с установленными насосно-компрессорными трубами. На фиг. 3 - технологическая скважина с гравийным монолитом, внедренным в продуктивный пласт. На фиг.4 - то же, что и на фиг.3 - с установленными насосно-компрессорными трубами.

Технологическая скважина (фиг. 1-2) в общем случае состоит из обсадной трубы 1, цементной колонны 2, которые имеют перфорированный участок 3, расположенный ниже свода продуктивного пласта 4, а также насосно-компрессорной трубы 5 с щелевым фильтром 6, расположенным в зоне перфорированного участка 3. Пространство ниже свода продуктивного пласта 4 заполнено гравийным составом 7. В одном из вариантов применения предложенного способа (фиг.3-4) использование соответствующего гравийного состава 7 позволяет исключить операцию перфорирования обсадных труб.

Способ создания скважинного гравийного фильтра реализуется следующим образом.

С помощью бурового оборудования вскрывают продуктивный пласт 4, устанавливают обсадную трубу 1 до свода продуктивного пласта 4, внутри обсадной трубы 1 образуют цементную колонну 2, производят перфорацию, при необходимости, обсадной трубы 1 и цементной колонны 2 с расположением внутри последней насосно-компрессорной трубы 5 с щелевым фильтром 6, при этом последний располагают ниже свода продуктивного пласта 4, доставляют гравийный состав 7 в пространство ниже свода продуктивного пласта 4 с последующим его уплотнением, затем осуществляют подачу гравийного состава 7, представляющего собой раствор с наперед заданным весовым или объемным соотношением воды, цемента и гравия, а уплотнение упомянутого гравийного состава производят механическим путем до момента превращения его в единый перфорированный гравийный монолит.

В одном из вариантов реализации способа (фиг.1 и фиг.2) доставляют гравийный состав 7 в зону перфорированного участка 3 обсадной колонны 1 и производят его уплотнение с обеспечением жесткого сцепления с торцевой частью цементной колонны 2 и перфорированным участком обсадной колонны.

Возможен также вариант выполнения способа (фиг.3 и фиг.4), при котором доставляют гравийный состав ниже свода продуктивного пласта 4 и производят его уплотнение с обеспечением жесткого сцепления его с торцевой частью цементной колонны 2, а также с грунтом с обеспечением заполнения пространства каверн продуктивного пласта 4.

При этом уплотнение гравийного состава 7 осуществляют с помощью бурового оборудования.

Подачу гравийного состава 7 в зону продуктивного пласта 4 осуществляют после очистки перфорированного участка скважины.

Оптимальный результат при использовании предложенного способа достигается при выборе поперечного размера частиц используемого щебня в гравийном составе в пределах 3-15 мм.

Перед началом эксплуатации скважин, а также в процессе эксплуатации периодически очищают перфорированный гравийный монолит путем подачи наперед заданного противодавления.

Настоящее изобретение позволяет осуществлять восстановление добычи полезных ископаемых после соответствующей очистки от песка ранее используемых скважин и повысить надежность эксплуатации вновь созданных скважин путем образования перфорированного гравийного монолита.