способ одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов и устройство для его реализации

Формула изобретения

1. Способ одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов, по которому спускают на колонне насосно-компрессорных труб и устанавливают в скважине хвостовик со сквозным или заглушенным концом, с воронкой, пакерами, скважинными камерами и разъединителями колонны, соединенными между собой секциями насосно-компрессорных труб, отличающийся тем, что измерительные или регулирующие приборы опускают в скважину с помощью устройства для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов, включающего в себя систему байпасирования насосной установки, затем устанавливают регулирующие и измерительные приборы в скважинные камеры посредством ловильного инструмента, а также проводят геофизические исследования по всей длине скважины измерительными приборами, спускаемыми на кабеле.

2. Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов, содержащее хвостовик со сквозным или заглушенным концом, с воронкой, пакерами, скважинными камерами и разъединителями колонны, соединенные между собой секциями насосно-компрессорных труб, измерительные и регулирующие устройства, отличающееся тем, что дополнительно содержит систему байпасирования насосной установки, которая состоит из у-переходника с пробкой, с подводящими трубами, с насосным агрегатом, при этом к насосно-компрессорным трубам присоединен у-переходник, связанный с насосным агрегатом и подводящими трубами, причем в у-переходнике установлена пробка.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что пробка в у-переходнике выполнена глухой.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что пробка в у-переходнике выполнена каротажной.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что пробка в у-переходнике выполнена для гибкого трубопровода.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что насосно-компрессорные трубы и у-переходник соединены между собой при помощи ниппеля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для добычи жидких или газообразных углеводородов в скважинах, вскрывших несколько продуктивных горизонтов; регулирования добычи из каждого продуктивного горизонта и исследования скважин без извлечения насосного оборудования.

Известен способ слежения за параметрами скважинной жидкости (US patent 5213159, May 25, 1993, E21B 34/14, E21B 43/128, E21B 47/06), способ включает спуск в скважину, по крайней мере, одной колонны насосно-компрессорных труб с прикрепленным к ней у-переходником, к которому крепятся насосная установка и байпасная труба. При этом устройство позволяет измерительному прибору беспрепятственно проходить вдоль насосной установки по байпасной трубе и проводить геофизические исследования скважины в области под насосной установкой.

Недостатком аналога является невозможность регулирования добычи из каждого продуктивного горизонта.

Известен способ раздельной эксплуатации многопластовых скважин (патент РФ № 2313659, Е21В 43/14, 27.12.2006), способ включает спуск в скважину, по крайней мере, одной колонны насосно-компрессорных труб с постоянным или переменным диаметром и с заглушенным нижним концом, оснащенной, между пластами или выше и между пластами, одним или несколькими пакерами для разобщения пластов и регулирующим устройством для управления расходом флюида при закачке или дебитом флюида при добыче. При этом в нагнетательной, или фонтанной, или газлифтной, или насосной скважинах на уровне одного ее пласта оснащают колонну насосно-компрессорных труб или регулирующее устройство с измерительным преобразователем для передачи информации по замерам на поверхность скважины и определения технологических параметров флюида при добыче. Для этого спускают в скважину снаружи или внутри колонны насосно-компрессорных труб геофизический кабель и связывают с измерительным преобразователем, или регулирующим устройством, или как с измерительным преобразователем, так и с регулирующим устройством, выполненными съемного или несъемного типа. При этом после монтажа устья скважины закачивают рабочий агент или добывают флюид, направляя его через регулирующее устройство и измерительный преобразователь. Получают на устье информацию по замеру от измерительного преобразователя и определяют технологические параметры рабочего агента или флюида для пластов. При их отличии от проектного значения изменяют пропускное сечение регулирующего устройства до достижения проектного значения технологических параметров для каждого из пластов.

Недостатком аналога является невозможность спуска в скважину измерительного прибора для геофизических исследований скважины, нельзя провести исследования на всей длине скважины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому является способ одновременно раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов (патент РФ № 2334867 C1, E21B 43/14, 21.03.2007), который включает спуск на колонне насосно-компрессорных труб хвостовика с пакерами и со скважинными камерами, установку хвостовика в скважине и эксплуатацию последней. Согласно изобретению собирают хвостовик на насосно-компрессорных трубах и спускают в скважину сначала воронку с регулятором давления или расхода с обратным клапаном или пробкой. Затем спускают насосно-компрессорные трубы с одной или несколькими скважинными камерами и располагают последнюю или верхнюю из последних ниже на расстоянии не менее 2 внутренних диаметров эксплуатационной колонны нижних отверстий интервала перфорации нижнего продуктивного горизонта. Затем на насосно-компрессорные трубы присоединяют пакер нижней секции хвостовика, завершая таким образом сборку последней. После этого собирают и присоединяют вторую и последующие секции хвостовика в зависимости от количества продуктивных горизонтов, которые будут эксплуатировать. Пакер каждой секции хвостовика устанавливают на высоту не менее 10 метров от верхних отверстий интервала перфорации разрабатываемого продуктивного горизонта. После установки последнего пакера присоединяют узел разъединения и выше последнего устанавливают на насосно-компрессорные трубы одну или несколько скважинных камер. Затем пакеры приводят в рабочее положение, разделяя между собой продуктивные горизонты. После этого приступают к эксплуатации скважины.

Недостатком ближайшего аналога являются невозможность измерять геофизические параметры по всей длине скважины в условиях эксплуатации скважины, а также необходимость в демонтаже насосной установки и подъеме ее на устье скважины с целью установки измерительного или регулирующего прибора на уровне каждого пласта. Также недостатком ближайшего аналога является отсутствие технических устройств, позволяющих устанавливать пробку или регулятор давления или расхода без поднятия на устье насосного агрегата и насосно-компрессорных труб, установленных выше него.

Задача изобретения - обеспечить беспрепятственное прохождение измерительных или регулирующих приборов вдоль всей скважинной установки раздельной эксплуатации многопластовой скважины без контакта их с насосным агрегатом, причем при установке измерительных и регулирующих приборов насосный агрегат не должен подниматься на устье скважины, а также обеспечить возможность регулирования добычи из каждого отдельно взятого пласта за счет системы пакеров и скважинных камер.

Поставленная задача решается тем, что в способе одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов, по которому спускают на колонне насосно-компрессорных труб и устанавливают в скважине хвостовик со сквозным или заглушенным концом, с воронкой, пакерами, скважинными камерами и разъединителями колонны, соединенными между собой секциями насосно-компрессорных труб, согласно изобретению, измерительные или регулирующие приборы опускают в скважину с помощью устройства для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов, включающее в себя систему байпасирования насосной установки, затем устанавливают регулирующие и измерительные приборы в скважинные камеры посредством ловильного инструмента, а также проводят геофизические исследования по всей длине скважины измерительными приборами, спускаемыми на кабеле.

Поставленная задача решается также тем, что устройство для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов, содержащее хвостовик со сквозным или заглушенным концом, с воронкой, пакерами, скважинными камерами и разъединителями колонны, соединенные между собой секциями насосно-компрессорных труб, измерительные и регулирующие устройства, согласно изобретению, дополнительно содержит систему байспасирования насосной установки, которая состоит из у-переходника с пробкой, с подводящими трубами, с насосным агрегатом, при этом к насосно-компрессорным трубам присоединен у-переходник, связанный с насосным агрегатом и подводящими трубами, причем в у-переходнике установлена пробка.

В случае эксплуатации скважины в нормальном режиме в у-переходнике установлена глухая пробка.

В случае проведения геофизических исследований в у-переходнике установлена каротажная пробка, через которую проходит кабель, к которому подсоединен измерительный прибор, который опускают через колонну насосно-компрессорных труб, через у-переходник, через подводящие трубы, через воронку в хвостовик и производят измерения в пространстве под насосной установкой.

В случае проведения исследования или иных работ с помощью гибкого трубопровода в у-переходнике устанавливается пробка для гибкого трубопровода.

В случае необходимости проведения опрессовки колонны насосно-компрессорных труб к у-переходнику присоединяется ниппель, в который устанавливается глухая пробка.

В случае регулировки потока флюида или перекрывании определенного пласта, или нескольких пластов, регулирующий прибор, подсоединенный к ловильному инструменту, закрепленному на кабеле, опускают через колонну насосно-компрессорных труб, через у-переходник, через подводящие трубы, через воронку в хвостовик и устанавливают в скважинную камеру.

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов обеспечивает одновременно транспортировку флюида и исследование его параметров с помощью измерительных приборов в многопластовых скважинах или контроль потока флюида с помощью устанавливаемых регулирующих приборов на уровне каждого пласта.

Существо изобретения поясняется чертежом. На фиг. изображен общий вид устройства.

Устройство для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов содержит ниппель 1, подсоединенный к у-переходнику 2, который содержит подводящие трубы 3 и насосный агрегат 4. Ниже подводящих труб 4 в скважине укреплена компоновка, состоящая из воронки 5, к которой присоединены насосно-компрессорные трубы 6, подсоединенные к скважинным камерам 7. На насосно-компрессорных трубах 6 размещены пакеры 8 и заглушка 9. Вдоль всего устройства для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов проходит кабель 10, на котором закреплены измерительные или регулирующие приборы 11, установленные сверху перед каждой скважинной камерой 7.

Устройство работает следующим образом.

Компоновка, состоящая из воронки 5, насосно-компрессорных труб 6, скважинных камер с измерительными или регулирующими параметры потока флюида приборами 7, пакеров 8, заглушки 9, опускается в многопластовую скважину с раздельными горизонтами. Пакеры 8 выполняют фиксацию и одновременно разделение в скважине пластовых зон горизонтов. Сверху на определенном расстоянии опускается компоновка с ниппелем 1, у-переходником 2, с подводящими трубами 3 и насосным агрегатом 4, которая позволяет транспортировать флюид на устье скважины с возможностью организации исследования его физических и химических свойств. Для исследования свойств флюида в раздельных горизонтах на кабеле 10 опускается измерительный прибор 11.

Пример конкретной реализации способа.

В заявляемом способе одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов для контроля параметров флюида в раздельных горизонтах при одновременной его транспортировке с помощью насосного агрегата 4 применяется измерительный 11 или регулирующий прибор (на чертеже не показан), который опускается под пакер 8 каждого горизонта внутри насосно-компрессорных труб. Для безопасной эксплуатации измерительный или регулирующий прибор перемещается на устье вдоль всего устройства для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов по подводящим трубам 3 через у-переходник 2 и ниппель 1, не контактируя с насосным агрегатом 4. Для регулирования потока флюида в скважинные камеры устанавливаются регулирующие приборы (на чертеже не показаны). В случае проведения геофизических исследований в у-переходник устанавливается каротажная пробка. В случае проведения геофизических исследований при помощи гибкого трубопровода в у-переходник устанавливается пробка для гибкого трубопровода. После проведения геофизических исследований в у-переходник устанавливается глухая пробка, с целью предотвратить циркуляцию флюида в байпасной системе.

Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности способа за счет применения дополнительных новых элементов, обеспечивающих при одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов, проводить исследования физических и химических параметров потока флюида или регулировать его поток при добыче без извлечения насосной установки из скважины.