способ воздействия на призабойную зону пласта эксплуатационной скважины

Формула изобретения

Способ воздействия на призабойную зону пласта эксплуатационной скважины, включающий спуск в скважину на трубах гидроизлучателя, генерирование высокоскоростными затопленными струями рабочего агента упругих колебаний в призабойной зоне пласта путем нагнетания его не менее 1,5-2 объемов скважины под давлением, перемещение гидроизлучателя вдоль интервала перфорации, отличающийся тем, что осуществляют спуск в скважину на трубах гидроизлучателя с обратным клапаном и фильтром, генерирование упругих колебаний осуществляют пересекающимися под углом 90-135° струями рабочего агента, перемещение гидроизлучателя производят с одновременным его вращением, обработку призабойной зоны пласта проводят, как минимум, на двух режимах: сначала колебаниями низкочастотного диапазона, а повторно - высокочастотного диапазона, после чего проводят обратную промывку скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП) упругими колебаниями рабочего агента.

Наиболее близким техническим решением является способ воздействия на ПЗП, включающий спуск в скважину на трубах гидроизлучателя, возбуждение упругих колебаний в ПЗП эксплуатационной скважины высокоскоростными затопленными струями рабочего агента путем нагнетания его не менее 1,5-2 объемов скважины под давлением, перемещение генератора сверху вниз или снизу вверх вдоль интервала перфорации со скоростью 0,0016-0,0058 м/с [пат. РФ №2047729, Е 21 В 28/00, БИ №31, 1995 г.].

Обработка ПЗП упругими колебаниями, генерируемыми высокоскоростными затопленными струями рабочего агента по известному способу, не позволяет обеспечить эффективную очистку всего периметра зоны перфорации.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности воздействия на ПЗП, сокращение затрат времени на очистку ПЗП.

Поставленная задача достигается тем, что по предлагаемому способу воздействия на призабойную зону пласта, включающем спуск в скважину на трубах гидроизлучателя, генерирование высокоскоростными затопленными струями рабочего агента упругих колебаний в призабойной зоне пласта путем нагнетания его не менее 1,5-2 объемов скважины под давлением, перемещение гидроизлучателя вдоль интервала перфорации, согласно изобретению осуществляют спуск в скважину на трубах гидроизлучателя с обратным клапаном и фильтром, генерирование упругих колебаний осуществляют пересекающимися под углом 90-135° струями рабочего агента, перемещение гидроизлучателя проводят с одновременным его вращением, а обработку призабойной зоны пласта проводят, как минимум, на двух режимах: сначала колебаниями низкочастотного диапазона и повторно колебаниями высокочастотного диапазона, после чего проводят обратную промывку скважины.

Стендовыми исследованиями установлено, что при пересечении под углом 90-135° высокоскоростных затопленных струй амплитуда акустических колебаний увеличивается в два раза, частотный спектр смещается влево (частоты несколько уменьшаются), также было установлено, что образуется веер.

Применение пересекающихся струй практически позволяет увеличить энергию акустического поля в четыре раза, а регулирование перепада давления на насадках гидроизлучателя позволяет изменить энергию акустического поля в еще более широком диапазоне. Расчетами установлено, что глубина воздействия акустического поля может достигать 2...7 м в зависимости от свойств горных пород и энергии акустического поля.

Если струи расположены в плоскости, перпендикулярной продольной оси, образуется веер в вертикальной плоскости, обеспечивающий эффективную очистку ПЗП.

Для повышения эффективности воздействия обработка ПЗП производится, как минимум, на двух различных режимах, например, при перепаде давления на насадках ГИ 4 МПа, 6 МПа.

Стендовыми исследованиями выявлено, что генерация акустического поля (значимого по уровню энергии) происходит при скоростях истечения 60 м/с и выше. Чтобы обеспечить такую скорость, необходимо создать перепад давления на насадках ГИ 4 МПа.

Учитывая, что при различных скоростях истечения рабочего агента из насадков ГИ генерируется акустическое поле с различными амплитудно-частотными характеристиками, чем выше скорость, тем выше частота и несколько ниже амплитуда. Поэтому рекомендуется, как минимум, двукратная обработка одного и того же интервала, например, при перепаде 4 МПа, затем при перепаде 6 МПа.

Обработка ПЗП частотами различного диапазона позволяет регулировать глубину воздействия, сократить затраты времени на очистку ПЗП.

Воздействие на ПЗП эксплуатационной скважины с одновременным вращением гидроизлучателя позволяет полностью охватить весь периметр зоны перфорации.

Создание обратной промывки позволяет очистить ПЗП от продуктов загрязнения. Рабочий агент закачивают в пространство между обсадной колонной и колонной НКТ, затем он попадает во внутреннее пространство НКТ, за счет различных диаметров возникают большие скорости, позволяющие более эффективно очистить зону перфорации от продуктов загрязнения.

Таким образом, совокупность признаков заявленного способа позволяет повысить эффективность воздействия на ПЗП эксплуатационной скважины, сократить затраты времени на очистку ПЗП, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

На чертеже представлена схема реализации способа. В обсадную колонну 1 эксплуатационной скважины на колонне труб НКТ 2 спускается гидроизлучатель 3 с обратным клапаном 4 и фильтром 5. Устье скважины герметизируется. Колонна труб НКТ 2 через ведущую трубу 6 и вертлюг 7 посредством высоконапорных шлангов 8, 9 связывается с мерными емкостями 10, 11 цементировочного агрегата 12.

Способ осуществляется следующим образом. Перед началом работ скважина должна быть заполнена рабочим агентом до устья. Рабочий агент из мерной емкости 11 цементировочного агрегата 12 через высоконапорный шланг 8, вертлюг 7 и ведущую трубу 6 закачивают в колонну труб НКТ 2, которая соединена с гидроизлучателем 3, обратным клапаном 4 и фильтром 5. Рабочий агент, попадая в пространство между обсадной колонной 1 и колонной НКТ 2, по высоконапорному шлангу 9 поступает в мерную емкость 10 цементировочного агрегата 12. По уровню жидкости в мерных емкостях 10,11 можно визуально наблюдать поступление или расход рабочего агента и контролировать процесс воздействия на ПЗП. Вертлюг 7 и ведущая труба 6 служат для осуществления вращения устройства. Обеспечение необходимого режима осуществляется с поверхности земли.

Для повышения эффективности воздействия на ПЗП обработка производится, как минимум, на двух режимах. Рабочий агент нагнетают сначала при перепаде давления на гидроизлучатель 3, например 4 МПа, что позволяет генерировать упругие колебания низкочастотного диапазона. Повторная обработка проводится на перепаде давления, например 6 МПа, что позволяет генерировать упругие колебания высокочастотного диапазона. Использование акустического поля с различными амплитудно-частотными характеристиками позволяет более эффективно воздействовать на ПЗП. Одновременное вращение устройства позволяет полностью охватить весь периметр зоны перфорации. Перед проведением обратной промывки высоконапорный шланг 9 присоединяется к цементировочному агрегату 12, а высоконапорный шланг 8 опускается в мерную емкость 10. Обратная промывка осуществляется следующим образом. Рабочий агент из мерной емкости 11 цементировочного агрегата 12 через высоконапорный шланг 9 закачивают в пространство между обсадной колонной 1 и колонной НКТ 2, проходя через фильтр 5, обратный клапан 4 и ГИ 3, рабочий агент попадает во внутреннее пространство НКТ 2 за счет различных диаметров возникают большие скорости, позволяющие более эффективно очистить зону перфорации от продуктов загрязнения. Из внутреннего пространства НКТ 2 рабочий агент через ведущую трубу 6, вертлюг 7 и высоконапорный шланг 8 попадает в мерную емкость 10. По притоку рабочего агента в емкость можно судить об эффективности очистки зоны перфорации от продуктов загрязнения. Присутствие обратного клапана 4 позволяет освоить скважину без подъема НКТ.