способ перфорации скважины

Формула изобретения

Способ перфорации скважины, включающий поинтервальное перфорирование скважины в интервале продуктивного пласта, отличающийся тем, что перфорирование проводят на депрессии корпусными перфораторами одноразового использования снизу вверх по интервалу продуктивного пласта с перфорированием низа интервала продуктивного пласта плотностью 2-5 отверстия на 1 погонный м и вышележащих интервалов плотностью 5-10 отверстий на 1 погонный м, а величину депрессии устанавливают не более максимальной депрессии, которую определяют как разность между предельным значением перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины, при превышении которого происходит заколонная циркуляция жидкости, и существующим перепадом давления между пластами, при этом предельное значение перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины определяют по формуле:

Р=K h,

где Р - предельное значение перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины;

K - коэффициент, характеризующий величину предельного перепада давления 1 м цементного кольца, при превышении которого происходит заколонная циркуляция;

h - толщина цементного кольца между перфорируемым интервалом и водонасыщенным пластом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при поинтервальной перфорации скважины напротив продуктивного пласта.

Известен способ управления неуравновешенным состоянием в стволе скважины, включающий перфорирование продуктивного пласта на депрессии (заявка на изобретение РФ № 2003136025, опублик. 2005.05.20).

Известный способ не позволяет проводить поинтервальную перфорацию скважины напротив продуктивного пласта.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ вскрытия продуктивного пласта, включающий поинтервальную перфорацию с интервалом перфорации от 1,0 до 1,4 м, проведение поинтервальной перфорации от верхнего интервала к нижнему, выполнение в каждом интервале за один акт перфорации не более 5 перфорационных отверстий глубиной не менее 500 мм с технологической выдержкой между перфорацией каждого интервала не менее 1 часа (патент РФ № 2142044, опублик. 1999.11.27 - прототип).

Недостатком известного способа является отсутствие депрессии при перфорации и загрязнение перфорационных отверстий, а также возникновение заколонной циркуляции жидкости и обводнение интервала продуктивного пласта.

В предложенном изобретении решается задача ликвидации обводнения интервала продуктивного пласта.

Задача решается тем, что в способе перфорации скважины, включающем поинтервальное перфорирование скважины в интервале продуктивного пласта, согласно изобретению перфорирование проводят на депрессии корпусными перфораторами одноразового использования снизу вверх по интервалу продуктивного пласта с перфорированием низа интервала продуктивного пласта плотностью 2-5 отверстий на 1 погонный м и вышележащих интервалов плотностью 5-10 отверстий на 1 погонный м, а величину депрессии устанавливают не более максимальной депрессии, которую определяют как разность между предельным значением перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины, при превышении которого происходит заколонная циркуляция жидкости, и существующим перепадом давления между пластами, при этом предельное значение перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины определяют по формуле:

где Р - предельное значение перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины, МПа;

K - коэффициент, характеризующий величину предельного перепада давления 1 м цементного кольца, при превышении которого происходит заколонная циркуляция, МПа/м;

h - толщина цементного кольца между перфорируемым интервалом и водонасыщенным пластом, м.

Признаками изобретения являются:

1) поинтервальное перфорирование скважины в интервале продуктивного пласта;

2) перфорирование на депрессии;

3) то же, корпусными перфораторами одноразового использования;

4) то же, снизу вверх по интервалу продуктивного пласта;

5) то же, с перфорированием низа интервала продуктивного пласта плотностью 2-5 отверстий на 1 погонный м и вышележащих интервалов плотностью 5-10 отверстий на 1 погонный м;

6) установление величины депрессии не более максимальной депрессии, которую определяют как разность между предельным значением перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины, при превышении которого происходит заколонная циркуляция жидкости, и существующим перепадом давления между пластами;

7) предельное значение перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины определяют по формуле (1).

Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-7 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

При перфорировании скважины кумулятивными зарядами происходит разрушение цементного камня в заколонном пространстве, сопровождающееся заколонной циркуляцией жидкости и обводнением интервала продуктивного пласта. Поинтервальное перфорирование далеко не всегда позволяет устранить эти недостатки. В предложенном способе решается задача ликвидации обводнения интервала продуктивного пласта. Задача решается следующим образом.

Поскольку в условиях активной выработки запасов, в первую очередь, обводняются нижележащие пласты, то для снижения вероятности получения заколонной циркуляции перфорирование скважины проводят на депрессии снизу вверх по интервалу продуктивного пласта с перфорированием низа интервала продуктивного пласта с максимальным снижением величины ударной волны за счет использования корпусных перфораторов одноразового использования. Это позволяет снизить воздействие ударной волны на цементный камень в заколонном пространстве скважины более чем в 4 раза по отношению к корпусным перфораторам многоразового использования.

Сохранению цементного камня также способствует и плотность перфорации, которая составляет при перфорировании низа интервала продуктивного пласта 2-5 отверстий на 1 погонный м и вышележащих интервалов плотностью 5-10 отверстий на 1 погонный м.

Величину депрессии определяют с учетом формулы (1). В формуле (1) коэффициент К может принимать значения от 1,5 до 2,5 в зависимости от качества сцепления цемента с колонной и горными породами.

Пример конкретного выполнения

Проводят перфорирование продуктивного пласта нефтедобывающей скважины в интервале 1840-1845 м. Перфорирование проводят на депрессии. Величину депрессии устанавливают не более максимальной депрессии, которую определяют как разность между предельным значением перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины, при превышении которого происходит заколонная циркуляция жидкости, и существующим перепадом давления между пластами. Предельное значение перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины определяют по формуле:

Р=К h=(2·3)=6 МПа,

где Р - предельное значение перепада давления на цементном кольце в заколонном пространстве скважины, МПа;

K - коэффициент, характеризующий величину предельного перепада давления 1 м цементного кольца, при превышении которого происходит заколонная циркуляция;

h - толщина цементного кольца между перфорируемым интервалом и водонасыщенным пластом, м.

Пластовое давление в перфорируемом пласте P ₁=17 МПа, в водонасыщенном пласте пластовое давление Р ₂=17,5 МПа.

Существующий перепад давления между пластами составляет

P₁=P₂-P₁=17,5-17=0,5 МПа.

Максимальная депрессия может составлять:

P_м= Р- Р₁=6-0,5=5,5 МПа.

Перфорирование ведут снизу вверх по интервалу продуктивного пласта. Низ интервала продуктивного пласта величиной 1 м перфорируют корпусными перфораторами одноразового использования с плотностью 3 отверстия на 1 п.м интервала перфорирования. Вышележащие интервалы величиной 4 м перфорируют указанными корпусными перфораторами одноразового использования с плотностью 5 отверстий на 1 п.м.

В результате данной технологии перфорирования наблюдают сохранение цементного камня в заколонном пространстве скважины. При добыче нефти отсутствует заколонная циркуляция жидкости и обводнение добываемой продукции от нижнего водонасыщенного пласта.

Применение предложенного способа позволит решить задачу предотвращения обводнения интервала продуктивного пласта.