способ разобщения межтрубного пространства осложненной скважины на поздней стадии разработки нефтяных месторождений

Формула изобретения

Способ разобщения межтрубного пространства осложненной разгерметизацией эксплуатационной колонны, скважины на поздней стадии разработки нефтяных месторождений, включающий подготовку места установки разобщителя в стволе скважины, спуск колонны труб в скважину до упора о ее забой с разобщителем и приведение уплотнительного его элемента в рабочее положение созданием осевой нагрузки весом колонны труб и возобновление нагнетания жидкости в пласт или отбора продукции пласта в добывающей скважине, отличающийся тем, что перед спуском разобщителя в скважину производят исследования на ее герметичность, физическую изношенность, определяют технический ресурс эксплуатационной колонны, а также остаточные запасы нефти и на их основе срок эксплуатации скважины до выработки этих запасов, и при этом, если остаточные запасы нефти могут быть выработаны в срок менее 5-10 лет, а технический ресурс эксплуатационной колонны менее этого срока, и в случае, если износ эксплуатационной колонны окажется выше допустимого и запасы нефти точно определить не представляется возможным, то в качестве колонны труб используют насосно-компрессорные трубы - НКТ или дополнительную колонну с внутренним диаметром большим, чем наружный диаметр НКТ, причем перед приведением уплотнительного элемента разобщителя в рабочее положение межтрубное пространство заполняют антикоррозионной жидкостью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и найдет применение при разобщении межтрубного пространства в добывающих и преимущественно в осложненных нагнетательных скважинах.

Известны способы разобщения межтрубного пространства скважины с использованием пакеров [1], уплотнительные элементы которых приводятся в рабочее положение под воздействием гидромеханических усилий или расширяемыми патрубками [2, 3], на наружной поверхности которых размещен уплотнительный элемент в виде эластичной оболочки.

Общим недостатком этих способов является необходимость изготовления пакеров сложной конструкции или нетехнологичность их установки, связанных с дополнительными спускоподъемными операциями, что требует больших затрат времени и трудовых ресурсов.

Известен также способ разобщения межтрубного пространства скважины [4], включающий подготовку места разобщения путем очистки ствола скважины от солеотложений, продуктов коррозии и других включений, спуск колонны труб в скважину до упора о забой с разобщителем и приведение уплотнительного элемента в рабочее положение созданием осевой нагрузки весом колонны труб и возобновление нагнетания жидкости в пласт или отбора продукции пласта в добывающей скважине.

Этот способ более близок к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа. Его преимуществом является то, что он не требует разобщителя (пакера) сложной конструкции, они долговечны и надежны в работе.

Общим недостатком аналогов, а также прототипа является то, что они перед осуществлением способа не учитывают общее техническое состояние эксплуатационной колонны - герметичность, изношенность, а также срока эксплуатации скважины, определяемой на основе остаточного запаса нефти в пласте. Без учета отмеченных данных трудно обеспечить нормальное состояние скважины, в частности эксплуатационной колонны, тем более ухудшенную от длительной эксплуатации, при которой неоднократно проводились ремонтные работы, связанные со спускоподъемными операциями.

Анализ показал, что 80-85% недобора нефти связано с проведением ремонтных работ, приведших к простою скважины.

Кроме того, в осложненных скважинах на поздней стадии разработки нефтяного месторождения трудно добиваться долговечности и надежности работы разобщителей даже при спуске колонны труб до упора о забой, что и в прототипе без учета состояния эксплуатационной колонны, и обеспечить ее сохранность от дальнейшего износа и потери герметичности.

Задачей настоящего изобретения является создание способа разобщения межтрубного пространства осложненной скважины, позволяющего обеспечить сохранность эксплуатационной колонны от физического износа и, следовательно, и потери герметичности, повышение эффективности разобщения с использованием технических средств более простой конструкции.

Поставленная задача решается описываемым способом, включающим подготовку места установки разобщителя в стволе скважины, спуск колонны труб в скважину до упора о забой с разобщителем и приведение уплотнительного элемента в рабочее положение созданием осевой нагрузки весом колонны труб и возобновление нагнетания жидкости в пласт или отбора продукции пласта в добывающей скважине.

Новым является то, что перед спуском разобщителя в скважину производят ее исследования на герметичность, физическую изношенность, определяют технический ресурс эксплуатационной колонны, а также остаточные запасы нефти и на их основе срок эксплуатации скважины до выработки этих запасов, и при этом, если остаточные запасы нефти могут быть выработаны в срок менее 5-10 лет, а технический ресурс эксплуатационной колонны менее этого срока, и в случае, если износ эксплуатационной колонны окажется выше допустимого и запасы нефти точно определить не представляется возможным, то в качестве колонны труб используют насосно-компрессорные трубы (НКТ) или дополнительную колонну с внутренним диаметром большим, чем наружный диаметр НКТ, причем перед приведением уплотнительного элемента разобщителя в рабочее положение межтрубное пространство заполняют антикоррозионной жидкостью.

Приведенные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображена скважина, в которую спущена колонна труб до упора о забой с разобщителем, после разобщения межтрубного пространства уплотнительным элементом, приводимым в рабочее положение под действием осевой нагрузки, создаваемым весом колонны труб; на фиг.2 - один из вариантов конструкции разобщителя, работающий под действием осевой нагрузки, в частичном разрезе.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

Перед разобщением межтрубного пространства скважины ее стенки исследуют на негерметичность и физическую изношенность с привлечением геофизической партии, т.к. от длительной эксплуатации (25-30 лет) она подвергалась сильному корродированию, особенно в нагнетательных скважинах, и физическому воздействию при различных технологических и ремонтных операциях, связанных с многократными спускоподъемными операциями, в результате чего эксплуатационная колонна становится негерметичной и износ ее становится выше допустимого, что требует ремонтно-восстановительных работ. По результатам исследований определяют технический ресурс скважины.

Далее проводят работы по определению остаточных запасов нефти совместно с геологическими службами с привлечением при необходимости геофизической партии и на основе полученных результатов определяют срок эксплуатации скважины до выработки этих запасов.

При этом, если остаточные запасы нефти могут быть выработаны в течение 5-10 лет, а технический ресурс эксплуатационной колонны менее этого срока, и в случае, если износ эксплуатационной колонны окажется выше допустимого и запасы нефти точно определить не удается, то в качестве спускаемой колонны труб с разобщителем используют колонну НКТ или дополнительную колонну спуском ее до упора о забой после предварительного устранения негерметичности эксплуатационной колонны известными способами.

Использование колонны НКТ объясняется тем, что в результате многократных ремонтно-изоляционных работ ствол скважины подвергался сужению в связи с установкой латок или зацементированными хвостовиками (дополнительной колонны труб), а также в связи с тем, что срок эксплуатации скважины остался непродолжительным и после истечения этого срока скважина подлежит ликвидации.

Разобщение межтрубного пространства скважины осуществляют пакером-разобщителем известной конструкции, уплотнительный элемент которого приводится в рабочее положение под действием осевой нагрузки, создаваемой весом колонны труб. Перед спуском разобщителя место его установки тщательно очищают от продуктов коррозии и солеотложений. С целью обеспечения долговечности и надежности в работе уплотнителя очистку осуществляют с использованием известных технических средств - скребками, например, разработанными в институте ТатНИПИнефть. Далее ее опускают в скважину до упора о забой скважины, предварительно колонну труб 1 с разобщителем 2 снабдив центраторами 3 и якорем 4, как это изображено на фиг.1. Один из вариантов разобщителя, который может быть использован при осуществлении способа, изображен на фиг.2, который включает корпус 5, на котором размещены уплотнительные элементы 6 и 7, между которыми установлены промежуточное кольцо 8, упоров 9 и 10, ограничителя 11 нагрузки на уплотнительные элементы, что дает возможность предотвратить их релаксацию от чрезмерной нагрузки.

Твердость уплотнительных элементов 6 и 7 необходимо выбрать не менее 70-80 единиц по Шору.

Перед созданием осевой нагрузки на уплотнительные элементы межтрубное пространство скважины заполняют антикоррозионной жидкостью, после чего уплотнительные элементы 6 и 7 приводят в рабочее положение, при котором они деформируясь перекрывают межтрубное пространство, а при достижении нагрузки на них расчетной величины корпус 5 упирается на ограничитель 11.

Использование способа позволит увеличить продолжительность службы эксплуатационной колонны на срок, необходимый для извлечения оставшихся запасов нефти.

Источники информации

1. А.С. № 417608, Е 21 В 33/12, опубл. БИ № 8, 1974.

2. Патент РФ № 2143053, Е 21 В 33/12, опубл. БИ № 35, 1999.

3. А.С. № 1-726730, Е 21 В 33/12, опубл. БИ № 14, 1992.

4. А.С. № 196012, Е 21 В 33/12, опубл. БИ № 11, 1967 (прототип).