способ обработки призабойной зоны скважины

Формула изобретения

Способ обработки призабойной зоны скважины, включающий закачивание в зону перфорации скважины рабочего агента, формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье и ее закрывании для периодического вытекания скважинной жидкости и повышении давления в полости скважины с применением вентилей, причем через вентиль слива скважинной жидкости, соединяющий устье скважины и сливную емкость, осуществляют излив жидкости из полости скважины, через вентиль долива жидкости, соединяющий устье скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, повышают давление в полости скважины, отличающийся тем, что при открывании вентиля слива жидкости одновременно закрывают вентиль долива жидкости, при закрывании вентиля слива жидкости одновременно открывают вентиль долива жидкости, открывание и закрывание вентилей осуществляют с периодичностью, обеспечивающей приведение массы скважинной жидкости в состояние свободных вертикальных колебаний, регулируют пределы изменения давления закачиваемой жидкости, число свободных вертикальных колебаний столба скважинной жидкости и скорость закачки рабочего агента в зависимости от геологических условий, долив жидкости в полость скважины осуществляют насосом из сливной емкости, вентили слива и долива объединяют в единую конструкцию переключателя потока, обеспечивающего возможность с открыванием одного вентиля закрывать другой и наоборот.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент № 2219334, Кл. Е21В 43/25), включающий создание на устье скважины периодических волн отрицательного давления в скважине перекрытием, выдержкой времени и последующим открытием выкидного патрубка, дополнительное создание на устье скважины периодических волн положительного давления понижением уровня столба жидкости, приложением давления баллона со сжатым воздухом, открытием клапана во входящем патрубке и последующим его закрытием в момент максимального понижения уровня столба жидкости.

Однако призабойная зона плохо промывается скважинной жидкостью, поскольку гидроудар имеет короткое время воздействия, в течение которого трещины пласта в течение ударного воздействия не успевают полностью раскрываться и смыкаться.

Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (патент № 2272902, Кл. Е21В 43/25), включающий формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной пласта и полостью насосно-компрессорных труб и создание периодических импульсов давления в призабойной зоне пласта, которые создают путем закачки флюида в трубное пространство скважины в течение времени T1, a стравливание до заданного давления производят при открытии клапана управления в течение времени Т2.

Однако призабойная зона плохо промывается скважинной жидкостью, поскольку гидроудар имеет короткое время воздействия, в течение которого трещины пласта в течение ударного воздействия не успевают полностью раскрываться и смыкаться.

Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (патент № 2159326, Кл. Е21В 43/25), в котором формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной пласта и полостью скважины производится путем предварительной закачки флюида в скважину, создания периодических импульсов давления в призабойной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины, и стравливания давления при перемещении флюида по скважине из призабойной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины.

Однако призабойная зона плохо промывается скважинной жидкостью, поскольку гидроудар имеет короткое время воздействия, в течение которого трещины пласта в течение ударного воздействия не успевают полностью раскрываться и смыкаться.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент № 2266404, Кл. Е21В 43/25), включающий создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье с применением вентилей, один из которых соединяет полость скважины со сливной емкостью, второй - с источником жидкости, находящейся под давлением.

Однако призабойная зона плохо промывается скважинной жидкостью, поскольку гидроудар имеет короткое время воздействия, в течение которого трещины пласта в течение ударного воздействия не успевают полностью раскрываться и смыкаться.

Известен способ обработки призабойной зоны скважины (патент № 2344281, Кл. Е21В 43/25), взятый за прототип, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны с применением вентилей слива и долива жидкости, которые соединяют устье скважины с ресивером, наполненным газом с периодичностью, обеспечивающей раскачку ее массы в режиме резонанса.

Однако для осуществления способа необходимо применение дополнительного устьевого оборудования, в частности ресивера, заполненного газом, и соединяющих шлангов, требуется контроль за движением жидкости в скважине и заполнением ресивера для своевременного открывания и закрывания вентилей.

Задачей изобретения является приведение массы столба скважиной жидкости и рабочего агента в состояние возвратно-поступательного движения с применением малого количества дополнительного оборудования и упрощения управления процессом обработки.

Задача решается тем, что, применяя способ обработки призабойной зоны скважины, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье и ее закрывании для периодического вытекания скважинной жидкости и повышении давления в полости скважины с применением вентилей, причем через вентиль слива жидкости, соединяющий устье скважины и сливную емкость, осуществляют излив жидкости из полости скважины, через вентиль долива жидкости, соединяющий устье скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, повышают давление в полости скважины, вентили слива и долива жидкости открывают с периодичностью, обеспечивающей раскачку в скважине ее массы, при открывании вентиля слива жидкости одновременно закрывают вентиль долива жидкости, при закрывании вентиля слива жидкости одновременно открывают вентиль долива жидкости, долив жидкости в полость скважины осуществляют насосом из сливной емкости.

Такой способ позволяет исключить применение ресивера, содержащего инертный газ, упростить устьевое оборудование, а также легко контролировать процессы закачки и излива жидкости из скважины.

Пример устройства для реализации предлагаемого способа, поясняется чертежами фиг.1 и 2, на которых: 1 - скважина; 2 - переключатель потоков; 3 - сливной рукав; 4 - насосный агрегат.

Устье скважины 1 через переключатель потоков 2, который может быть, например, шаровой или золотниковой конструкции, соединяется со сливным рукавом 3 (фиг.1), либо с выходом насосного агрегата 4 (фиг.2). Сливной рукав 3 направлен в сливную емкость, которой в данном случае является мерный бак насосного агрегата 4.

Способ реализуют следующим образом. Проводят технологические операции для подготовки скважины к химической обработке. Циркуляцией закачивают рабочий агент, например кислотный раствор в зону перфорации скважины, заливают в скважину продавочную жидкость. Затем устанавливают на скважине переключатель потоков 2 и соединяют его с выходом насосного агрегата 4 и с мерным баком насосного агрегата через сливной рукав 3.

Первоначально с помощью переключателя потоков 2 подключают устье скважины к выходу насосного агрегата 4 и создают давление в скважине для закачки рабочего агента в пласт (фиг.1). Трещины пласта в призабойной зоне под влиянием давления расширяются. После того как часть рабочего агента проникает в пласт, с помощью переключателя потоков 2 соединяют устье скважины со сливным рукавом (фиг.2). Порция продавочной жидкости, находящейся под давлением, изливается из полости скважины в сливную емкость, трещины пласта смыкаются. Столб скважинной жидкости приводится в состояние свободных вертикальных колебаний. Затем с помощью переключателя потоков 2 подключают устье скважины к выходу насосного агрегата 4 и создают давление в скважине для закачки рабочего агента в пласт и т.д.

Одновременность открывания вентиля слива при закрывании вентиля долива и открывания вентиля долива при закрывании вентиля слива обеспечивается объединением вентилей в единую конструкцию переключателя потока 2, что способствует упрощению управления и исключению задержек в процессе обработки скважины.

Потоки жидкости переключают с периодичностью, обеспечивающей свободное раскачивание ее массы в скважине. Регулярное колебательное перемещение массы жидкости в призабойной зоне способствует ее промывке, отрыву адсорбционных отложений от стенок поровых каналов и трещин, периодические расширения и смыкания трещин пласта приводят к расшатыванию и выкрашиванию низкопроницаемых фрагментов скелета пласта.

Известно, что при постоянном давлении закачки рабочего агента он, как правило, уходит в одну промоину. Колебательное движение закачиваемого рабочего агента в призабойной зоне позволяет более равномерно распределять его вокруг перфорации скважины, размывать углеводородную пленку на стенках поровых каналов и трещин, что улучшает контакт рабочего агента с породой пласта, способствует облегченному удалению продуктов химической реакции.

Если в качестве сливной емкости используется мерный бак насосного агрегата, то по шкале мерного бака контролируют объем порций закачиваемого рабочего агента при каждом подключении устья скважины к насосному агрегату, а также общее количество закачиваемого рабочего агента и время закачки рабочего агента. Процесс обработки можно визуально контролировать по напору и времени излива продавочной жидкости в сливную емкость.

Предлагаемый способ позволяет в зависимости от геологических и эксплуатационных условий регулировать пределы изменения давления закачиваемой жидкости, число свободных вертикальных колебаний столба скважинной жидкости, а также скорость закачки рабочего агента.