способ работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки и установка для реализации способа

Формула изобретения

1. Способ работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб активной жидкой среды в сопло струйного аппарата, откачку струйным аппаратом из пластовой зоны пассивной среды и подачу смеси сред из скважины на поверхность, отличающийся тем, что в начале активную среду подают в гидроимпульсное устройство и производят обработку активной средой в гидроимпульсном кавитационном режиме прискважинной подпакерной зоны с отводом части среды из скважины на поверхность, а после окончания обработки прискважинной зоны производят установку пакера в скважине и затем устанавливают в колонне насосно-компрессорных труб депрессивную вставку, после чего производят подачу активной среды в активное сопло струйного аппарата и за счет этого откачивают из подпакерной зоны жидкую среду вместе с кольматирующими частицами на поверхность.

2. Насосно-эжекторная скважинная импульсная установка для реализации способа ее работы, содержащая колонну наносно-компрессорных труб и установленный на колонне насосно-компрессорных труб струйный аппарат с активным соплом, камерой смешения, диффузором и каналами подвода активной жидкости и пассивной сред, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена пакером, центральным обратным клапаном, гидроимпульсным устройством, установленным на колонне труб ниже пакера, системой обратных периферийных клапанов, расположенной на колонне труб между гидроимпульсным устройством и пакером, и блокирующей вставкой, при этом центральный обратный клапан размещен в последней, и блокирующая вставка установлена с возможностью замены на депрессивную вставку, а активное сопло со стороны входа в него перекрыто блокирующей вставкой и открыто для подвода активной среды при установке депрессивной вставки, причем последней, при ее установке, перекрыто поперечное сечение колонны труб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к скважинным струйным установкам для обработки призабойной зоны пласта скважины гидроимпульсами рабочей среды.

Известен способ работы скважинной струйной установки, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб активной жидкой среды в сопло струйного аппарата, увлечение ею пассивной среды и смешение с ней и подачу смеси сред из скважины на поверхность [1].

Известна также скважинная струйная установка, содержащая установленный на колонне насосно-компрессорных труб струйный аппарат с активным соплом, камерой смешения и диффузором [1].

Однако в данном способе работы указанная выше скважинная струйная установка не имеет возможности оказывать какое-либо воздействие на прискважинную зону, что резко сужает возможности использования данного способа работы скважинной струйной установки.

Наиболее близким к описываемому является способ работы насосно-эжекторной скважинной установки, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб активной жидкой среды, откачку из пластовой зоны пассивной среды, промывку смесью сред прискважинной зоны и подачу смеси сред из скважины на поверхность [2].

Известна также насосно-эжекторная скважинная установка, которая является наиболее близкой к описываемой и содержит установленный на колонне насосно-компрессорных труб струйный аппарат с активным соплом, камерой смешения, диффузором, каналом подвода активной жидкой среды и каналом подвода пассивной (откачиваемой) среды [2].

В данной установке в способе ее работы удалось совместить две функции - промывку скважины и откачку из скважины среды.

Однако в известной установке, работающей по известному способу, недостаточно эффективно используется энергия жидкой активной среды для воздействия на продуктивный пласт в прискважинной зоне, что снижает эффективность работы установки.

Задачей изобретения является повышение продуктивности нефтяных и газовых скважин, вводимых в эксплуатацию, повышение приемистости нагнетательных скважин, вводимых после бурения и капремонта, восстановление и повышение коэффициента продуктивности и начальной проницаемости нефтяных и газовых скважин после их ремонта.

Указанная задача достигается тем, что в части способа работы насосно-эжекторной импульсной установки, включающего подачу по колонне насосно-компрессорных труб активной жидкой среды в сопло струйного аппарата, откачку струйным аппаратом из пластовой зоны пассивной среды и подачу смеси сред из скважины на поверхность, вначале активную среду подают в гидроимпульсное устройство и производят обработку активной средой в гидроимпульсном кавитационном режиме прискважинной подпакерной зоны с отводом части среды из скважины на поверхность, а после окончания обработки прискважинной зоны производят установку пакера в скважине и затем устанавливают в колонне насосно-компрессорных труб депрессионную вставку, после чего производят подачу активной среды в активное сопло струйного аппарата и за счет этого откачивают из подпакерной зоны жидкую среду вместе с полученными в результате гидроимпульсной обработки кольматирующими частицами.

В части устройства указанная выше техническая задача решается за счет того, что насосно-эжекторная установка для реализации способа ее работы, содержащая колонну насосно-компрессорных труб, и установленный на колонне насосно-компрессорных труб струйный аппарат с активным соплом, камерой смешения, диффузором и каналами подвода активной жидкой и пассивной сред, дополнительно снабжена пакером, центральным обратным клапаном, гидроимпульсным устройством, установленным на колонне труб ниже пакера, системой обратных периферийных клапанов, расположенной на колонне труб между гидроимпульсным устройством и пакером и блокирующей вставкой, при этом центральный обратный клапан размещен в последней, и блокирующая вставка установлена с возможностью замены на депрессионную вставку, а активное сопло со стороны входа в него перекрыто блокирующей вставкой и открыто для подвода активной среды при установке депрессионной вставки, причем последней, при ее установке, перекрыто поперечное сечение колонны труб.

Реализация предлагаемого способа работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки в описанной выше насосно-эжекторной установке позволяет добиться резкого повышения скорости потока активной среды в горизонтальной плоскости в зоне установки гидроимпульсного устройства путем радиальной подачи активной среды с образованием в последней кавитационных каверн. Разрыв кавитационных каверн идет лавинообразно, приобретает колебательный характер с резонансными явлениями. Одновременно происходит вынос каверн с потоком активной среды в каналы, поры и трещины продуктивного пласта. Схлопывание каверн в зоне пласта сопровождается звуковыми волнами и сильными гидравлическими ударами, что создает высокую разрушающую силу в пласте. Последующая обработка прискважинной зоны путем откачки среды скважины из зоны обработки позволяет интенсивно откачивать среду из зоны обработки пласта, что позволяет интенсифицировать процесс подготовки скважины и восстановления продуктивной эксплуатации скважины, причем повышается фазовая проницаемость для нефти и достигается возможность удалять воду и гидратные слои с поверхности пород призабойной зоны пласта.

На фиг. 1 показана насосно-эжекторная скважинная импульсная установка в период гидроимпульсной обработки скважины; на фиг. 2 - насосно-эжекторная скважинная импульсная установка в период откачки среды из скважины.

Насосно-эжекторная скважинная импульсная установка, в которой реализуется описываемый способ работы, содержит колонну 1 насосно-компрессорных труб и установленный на колонне 1 насосно-компрессорных труб струйный аппарат с активным соплом 2, камерой 3 смешения, диффузором 4 и каналами 5 и 6 подвода активной жидкости и пассивной сред. Установка дополнительно снабжена пакером 7, центральным обратным клапаном 8, гидроимпульсным устройством 9, установленным на колонне 1 труб ниже пакера 7, системой обратных периферийных клапанов 10, расположенной на колонне 1 труб между гидроимпульсным устройством 9 и пакером 7, и блокирующей вставкой 11, при этом центральный обратный клапан 8 размещен в последней, и блокирующая вставка 11 установлена с возможностью замены на депрессивную вставку 12, а активное сопло 2 со стороны входа в него перекрыто блокирующей вставкой 11 и открыто для подвода активной среды при установке депрессивной вставки 12, причем последней, при ее установке, перекрыто поперечное сечение колонны 1 труб.

Описываемый способ работы насосно-эжекторной скважинной импульсной установки реализуется следующим образом.

По колонне 1 насосно-компрессорных труб подают под давлением в насосно-эжекторную установку активную жидкую среду (воду, солевой раствор и т.п. ). Под рабочим давлением активная среда по колонне 1 труб, преодолевая центральный обратный клапан 8, поступает в гидроимпульсное устройство 9. На этом этапе работы установки блокирующая вставка 11, предварительно установленная в колонне 1 труб, препятствует поступлению активной среды в канал 5 подвода активной среды и канал 6 подвода пассивной среды. Одновременно с этим под действием давления активной среды закрыт проход активной среды через систему обратных периферийных клапанов 10. Пакер 7 не распакерован, то есть находится в транспортном состоянии и не препятствует перетеканию между подпакерной и надпакерной зонами. В гидроимпульсном устройстве 9 поток активной среды преобразуется в горизонтальный скоростной поток с полостями и кавитационными кавернами, воздействующий на пласт. Схлопывание полостей и каверн в зоне пласта сопровождается звуковыми волнами и сильными гидравлическими ударами с возникновением вибрации, что создает высокую разрушающую силу в пласте и способствует отделению кольматирующих частиц.

По окончании обработки пласта производят нагнетание в затрубное пространство колонны 1 труб активной жидкой среды, вследствие чего открывается система обратных периферийных клапанов 10, и потоком активной среды блокирующая вставка 11 вместе с центральным обратным клапаном 8 выносится из колонны 1 труб, при этом обратный клапан 8 находится в закрытом положении. Вместо нее спускают по колонне 1 труб и устанавливают в насосно-эжекторной установке депрессивную вставку 12, которая перекрывает поперечное пространство колонны 1 труб в зоне между каналами 5 и 6 подвода активной и пассивной сред. Таким образом, установку переводят в состояние, показанное на фиг.2. Затем активную жидкую среду по колонне 1 труб и далее через канал 5 подвода активной среды подают в активное сопло 2 струйного аппарата. Активная среда, истекая из сопла 2, увлекает в камеру 3 смешения из подпакерной зоны пассивную среду (смесь жидкости пласта и кольматирующих частиц). Предварительно перед подачей активной среды в сопло 2 производят установку пакера, то есть разобщают пространство с внешней стороны колонны 1 труб на подпакерную и надпакерную зоны. Из камеры 3 смешения смесь активной и пассивной сред поступает в диффузор 4 и далее, истекая в затрубное пространство в надпакерную зону, смесь сред выносится на поверхность.

При необходимости цикл обработки скважины может быть повторен.