способ работы скважинной струйной установки при гидроразрыве пласта

Формула изобретения

Способ работы скважинной струйной установки, заключающийся в том, что спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб струйный насос со ступенчатым проходным каналом в его корпусе и расположенные ниже струйного насоса пакер с проходным каналом и хвостовик с входной воронкой, затем производят распакеровку пакера, причем последний устанавливают выше продуктивного пласта, далее устанавливают в ступенчатом проходном канале блокирующую вставку с центральным проходным каналом и проводят закачку жидкости гидроразрыва или смеси жидкости гидроразрыва с химическими реагентами в продуктивный пласт, после чего извлекают на поверхность блокирующую вставку и спускают через колонну труб в скважину гибкую трубу, пропущенную через герметизирующий узел с возможностью ее перемещения относительно него, и устанавливают нижний конец гибкой трубы ниже или на уровне нижнего интервала перфорации продуктивного пласта, при этом в процессе спуска в проходном канале струйного насоса устанавливают герметизирующий узел, по затрубному пространству скважины подают в сопло струйного насоса жидкую рабочую среду и проводят дренирование продуктивного пласта путем создания в подпакерном пространстве скважины депрессии на продуктивный пласт, при этом одновременно или после создания стабильной депрессии на продуктивный пласт проводят подачу в скважину по гибкой трубе жидкости для промывки забоя скважины, при этом поддерживают соотношение между величиной давления (Pr) в гибкой трубе и давления (Рр) жидкой рабочей среды в затрубном пространстве скважины в диапазоне (Pr:Рр)0,98, после откачки из продуктивного пласта жидкости объемом, равным не менее 2 объемам закачанной в продуктивный пласт жидкости гидроразрыва или смеси жидкости гидроразрыва с химическими реагентами, прекращают подачу в гибкую трубу жидкости для промывки забоя скважины, а после этого не ранее чем через 5 мин прекращают подачу жидкой рабочей среды в сопло струйного насоса, после чего извлекают из скважины гибкую трубу с герметизирующим узлом и проводят с использованием струйного насоса гидродинамические и геофизические исследования продуктивного пласта для оценки его продуктивности, а затем проводят работы по запуску скважины в эксплуатацию.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным струйным установкам для добычи нефти из скважин.

Известен способ работы скважинной струйной установки, включающий спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб со струйным насосом, пакером и перфоратором, размещение перфоратора против продуктивного пласта и подрыв перфоратора с последующей прокачкой жидкой рабочей среды через струйный насос (см. авторское свидетельство SU №1146416, Е 21 В 43/116, 23.03.1985).

Данный способ работы установки позволяет проводить перфорацию скважины и за счет этого интенсифицировать откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти. Однако данный способ работы не позволяет проводить исследование прискважинной зоны пластов, что в ряде случаев приводит к снижению эффективности работ по интенсификации работы скважины из-за отсутствия информации о том, как работают перфорированные пласты. Таким образом, эффективность проводимой работы по дренированию скважины не дает ожидаемых результатов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной установки, включающий установку на колонне насосно-компрессорных труб струйного насоса с проходным каналом и пакера, спуск этой сборки в скважину, распакеровку пакера и создание необходимой депрессии в подпакерной зоне путем откачки струйным насосом жидкой среды из подпакерной зоны (см. патент RU №2121610, F 04 F 5/02, 10.11.1998).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяют проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем снижения перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данный способ работы не позволяет в полной мере использовать ее возможности, поскольку она не позволяет проводить как обработку продуктивного пласта, так и промывку забоя скважины, что сужает область использования данного способа работы скважинной струйной установки. Кроме того, параметры работы и последовательность операций не оптимизированы для проведения работ по гидроразрыву продуктивного пласта и промывке забоя скважины в ходе одного цикла исследования скважины.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является интенсификация работ по исследованию, испытанию и подготовке скважин и повышение надежности получаемых данных о готовности скважины к работе в эксплуатационном режиме.

Поставленная задача решается и получаемый при этом технический результат достигается за счет того, что способ работы скважинной струйной установки заключается в том, что спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб струйный насос со ступенчатым проходным каналом в его корпусе и расположенные ниже струйного насоса пакер с проходным каналом и хвостовик с входной воронкой, затем производят распакеровку пакера, причем последний устанавливают выше продуктивного пласта, далее устанавливают в ступенчатом проходном канале блокирующую вставку с центральным проходным каналом и проводят закачку жидкости гидроразрыва или смеси жидкости гидроразрыва с химическими реагентами в продуктивный пласт, после чего извлекают на поверхность блокирующую вставку и спускают через колонну труб в скважину гибкую трубу, пропущенную через герметизирующий узел с возможностью ее перемещения относительно него, и устанавливают нижний конец гибкой трубы ниже или на уровне нижнего интервала перфорации продуктивного пласта, при этом в процессе спуска в проходном канале струйного насоса устанавливают герметизирующий узел, по затрубному пространству скважины подают в сопло струйного насоса жидкую рабочую среду и проводят дренирование продуктивного пласта путем создания в подпакерном пространстве скважины депрессии, при этом одновременно или после создания стабильной депрессии на продуктивный пласт проводят подачу в скважину по гибкой трубе жидкости для промывки забоя скважины, при этом поддерживают соотношение между величиной давления (Р_r) в гибкой трубе и давления (Р_р ) жидкой рабочей среды в затрубном пространстве скважины в диапазоне (Р_r:Р_р)0,98, после откачки из продуктивного пласта жидкости объемом, равным не менее 2-х объемов закачанной в продуктивный пласт жидкости гидроразрыва или смеси жидкости гидроразрыва с химическими реагентами, прекращают подачу в гибкую трубу жидкости для промывки забоя скважины, а после этого, не ранее чем через 5 мин, прекращают подачу жидкой рабочей среды в сопло струйного насоса, после чего извлекают из скважины гибкую трубу с герметизирующим узлом и проводят с использованием струйного насоса гидродинамические и геофизические исследования продуктивного пласта для оценки его продуктивности, а затем проводят работы по запуску скважины в эксплуатацию.

Анализ работы скважинной струйной установки показал, что надежность работы установки можно повысить как путем оптимизации последовательности действий при испытании и освоении скважин, так и путем более оптимальной последовательности операций в скважине.

Было выявлено, что указанная выше последовательность действий позволяет наиболее эффективно использовать оборудование, которое установлено на колонне труб, при проведении работ по исследованию и испытанию продуктивных пластов горных пород, при этом созданы условия для получения полной и достоверной информации о состоянии продуктивных пластов. Установка гибкой трубы, которая пропущена через герметизирующий узел с возможностью осевого перемещения, позволяет провести более качественную работу по подготовке скважины к работе в эксплуатационном режиме, при этом представляется возможным без переустановки скважинной струйной установки произвести обработку скважины и подготовку ее к эксплуатации, что также позволяет ускорить и упростить процесс испытания и подготовки скважины к работе. Путем создания депрессии струйный насос создает в скважине заданную величину перепада давления, а с помощью гибкой трубы проводится подача в скважину жидкости для промывки забоя, что позволяет удалить из продуктивного пласта и скважины как незакрепленный в трещинах пропант, так и жидкость гидроразрыва с химическими реагентами и продуктами их реакции с минералами продуктивного пласта. При этом для проведения эффективной промывки скважины важно соблюсти оптимальное соотношение между величиной давления (Р_r) в гибкой трубе и давления (Р_р) жидкой рабочей среды в затрубном пространстве скважины, которое необходимо поддерживать в диапазоне (Р_r:Р_р)0,98. Одновременно представляется возможность контролировать величину депрессии и требуемое указанное выше соотношение давлений путем управления скоростью прокачки жидкой рабочей среды. Кроме того, важно определить не только оптимальную последовательность действий в скважине, но и их продолжительность. Было установлено, что после проведения обработки продуктивного пласта достаточно откачать из него жидкость объемом, равным не менее 2-х объемов закачанной в продуктивный пласт жидкости гидроразрыва или смеси жидкости гидроразрыва с химическими реагентами, после чего можно прекратить подачу в гибкую трубу жидкости для промывки забоя скважины, а после этого не ранее чем через 5 мин прекратить подачу жидкой рабочей среды в сопло струйного насоса.

Таким образом, указанная выше совокупность взаимозависимых параметров и последовательности действий обеспечивает достижение выполнения поставленной в изобретении задачи - интенсификации работ по исследованию, испытанию и подготовке скважины, а также повышению надежности получаемых данных о готовности скважины к работе в эксплуатационном режиме.

На фиг.1 представлен продольный разрез установки с установленной в корпусе струйного насоса блокирующей вставкой.

На фиг.2 представлен продольный разрез установки с пропущенной через струйный насос и герметизирующий узел гибкой трубой.

Скважинная струйная установка содержит установленные на колонне насосно-компрессорных труб 1 пакер 2 с проходным каналом, струйный насос 3, в корпусе 4 которого размещены сопло 5 и камера смешения 6 с диффузором 7, а также выполнен ступенчатый проходной канал 8, и расположенные ниже струйного насоса 3 хвостовик 9 с входной воронкой 10. В ступенчатом проходном канале 8 могут быть установлены герметизирующий узел 11 или блокирующая вставка 12. Через герметизирующий узел 11 пропущена гибкая труба 13, при этом нижний конец гибкой трубы 13 установлен ниже или на уровне нижнего интервала перфорации продуктивного пласта 14. Струйный насос 3 и пакер 2 установлены в скважине над продуктивным пластом 14.

Работа скважинной струйной установки заключается в том, что спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб 1 струйный насос 3 со ступенчатым проходным каналом 8 в его корпусе 4 и расположенные ниже струйного насоса 3 пакер 2 с проходным каналом и хвостовик 9 с входной воронкой 10. Затем производят распакеровку пакера 2, причем последний устанавливают выше исследуемого продуктивного пласта 14. Далее устанавливают в ступенчатом проходном канале 8 блокирующую вставку 12 с центральным проходным каналом и проводят закачку жидкости гидроразрыва или смеси жидкости гидроразрыва с химическими реагентами в продуктивный пласт 14, после чего извлекают на поверхность блокирующую вставку 12 и спускают через колонну насосно-компрессорных труб 1 в скважину гибкую трубу 13, пропущенную через герметизирующий узел 11 с возможностью ее перемещения относительно него. Устанавливают нижний конец гибкой трубы 13 ниже или на уровне нижнего интервала перфорации продуктивного пласта 14. В процессе спуска в ступенчатом проходном канале 8 струйного насоса 3 устанавливают герметизирующий узел 11. По затрубному пространству 15 скважины подают в сопло 5 струйного насоса 3 жидкую рабочую среду и проводят дренирование продуктивного пласта 14 путем создания в подпакерном пространстве скважины депрессии на продуктивный пласт 14, при этом одновременно или после создания стабильной депрессии на продуктивный пласт 14 проводят подачу в скважину по гибкой трубе 13 жидкости для промывки забоя скважины. Поддерживают соотношение между величиной давления (P_r) в гибкой трубе 13 и давления (Р _р) жидкой рабочей среды в затрубном пространстве 15 скважины в диапазоне (Р_r:Р_р)0,98. После откачки из продуктивного пласта 14 жидкости объемом, равным не менее 2-х объемов закачанной в продуктивный пласт 14 жидкости гидроразрыва или смеси жидкости гидроразрыва с химическими реагентами, прекращают подачу в гибкую трубу 13 жидкости для промывки забоя скважины, а после этого не ранее чем через 5 мин прекращают подачу жидкой рабочей среды в сопло 5 струйного насоса 3, после чего извлекают из скважины гибкую трубу 13 с герметизирующим узлом 11 и проводят с использованием струйного насоса 3 гидродинамические и геофизические исследования продуктивного пласта 14 для оценки продуктивности пласта 14. Затем проводят работы по запуску скважины в эксплуатацию.

Настоящее изобретение может найти применение в нефтедобывающей промышленности при испытании, освоении и капитальном ремонте нефтегазовых скважин, а также в других отраслях промышленности, где производится добыча различных сред из скважин.