способ обработки призабойной зоны скважины, оборудованной штанговым насосом

Формула изобретения

Способ обработки призабойной зоны скважины, оборудованной штанговым насосом, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье для вытекания скважинной жидкости, находящейся под давлением, и ее закрывании с применением вентилей, открывание и закрывание полости скважины на устье для вытекания скважинной жидкости, находящейся под давлением, осуществляют вентилем слива жидкости, периодически повышают давление в скважине соединением полости скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, путем открытия вентиля долива жидкости, причем на первом этапе призабойную зону обрабатывают созданием периодических импульсов давления в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье для вытекания и долива скважинной жидкости, на втором этапе призабойную зону обрабатывают раскачкой массы скважинной жидкости с закачанным в скважину рабочим агентом за счет открывания вентилей слива и долива жидкости с периодичностью, обеспечивающей движение массы жидкости в режиме резонанса, на третьем этапе проводят обработку призабойной зоны раскачкой массы скважинной жидкости за счет открывания вентиля слива жидкости и вентиля долива жидкости с периодичностью, обеспечивающей движение массы жидкости в режиме резонанса и циркуляцию для обратной промывки скважины, отличающийся тем, что останавливают штанговый насос, подключают вентили слива и долива жидкости к затрубному пространству, первый и второй этапы обработки проводят через затрубное пространство при перекрытой на устье скважины насосно-компрессорной трубе, третий этап обработки проводят в промежутках обработок первого и второго этапов, для чего открывают насосно-компрессорную трубу и в процессе обработки призабойной зоны осуществляют циркуляцию через затрубное пространство, клапаны штангового насоса и насосно-компрессорную трубу для удаления кольматантов, непрореагировавшего агента и продуктов химической реакции.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных нефтяных и газовых скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями.

Известен способ обработки продуктивного пласта (патент № 2258803, Кл. Е21В 43/25), в котором последовательно проводят промывки скважины и периодическое депрессионно-репрессионное воздействие с промывкой на стадии циркуляции или излива. Затем изолируют пакером обрабатываемый интервал пласта и осуществляют циклическое изменение давления с последующей закачкой рабочей жидкости при колебательном воздействии излучателем, установленным напротив обрабатываемого интервала продуктивного пласта.

Однако излучатель создает импульсы малой мощности, недостаточной для периодического раскрытия и смыкания трещин пласта и активной его промывки.

Известен способ реагентно-импульсного воздействия на скважину и продуктивный пласт и установка для его осуществления (патент № 2275495, кл. Е21В 37/06), в котором активную жидкую среду, содержащую смесь алифатических и ароматических углеводородных растворителей, задавливают в пласт, осуществляют выдержку в течение 12-24 ч и удаляют из призабойной зоны с волновой разгрузкой скважины импульсно-волновым депрессионным воздействием, затем осуществляют гидроимпульсную поинтервальную обработку призабойной зоны технологической жидкостью плоскими веерными струями на уровне пласта, после чего удаляют технологическую жидкость из пластовой зоны.

Однако активная жидкая среда задавливается в пласт с постоянной скоростью, что не позволяет ей проникать в мелкие трещины; при выдержке в толще пласта активная жидкая среда находится в неподвижном состоянии, что не способствует ее активному реагированию с пластовыми элементами.

Известны способ и устройство освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (патент № 2272902, кл. Е21В 43/25), включающий формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной пласта и полостью насосно-компрессорных труб путем закачки флюида в трубное пространство скважины при создании заданного давления в ресивере в течение времени Т1 и стравливания до заданного давления, которое производят при открытии клапана управления в течение времени Т2 через ресивер и полость затрубного пространства, при этом давление контролируют по устьевому датчику и датчику давления призабойной зоны.

Однако способ предназначен для обработки скважин, при которой насосно-компрессорная труба должна быть свободной для прохождения ударных волн.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент № 2266404, кл. Е21В 43/25), включающий создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье с применением вентилей, один из которых соединяет полость скважины со сливной емкостью, второй - с источником жидкости, находящейся под давлением.

Однако способ предназначен для обработки скважин, при которой насосно-компрессорная труба должна быть свободной для прохождения ударных волн.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент № 2344281, кл. Е21В 43/25), включающий формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны, вентиль слива жидкости открывают при движении скважинной жидкости от забоя к устью с периодичностью, обеспечивающей раскачку ее массы в режиме резонанса.

Однако способ предназначен для обработки скважин, при которой насосно-компрессорная труба должна быть свободной для прохождения ударных волн.

Известен способ обработки призабойной зоны скважины (патент № 2349747, кл. Е21В 43/25), принятый за прототип, включающий создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье с применением вентилей излива и долива, на первом этапе призабойную зону обрабатывают созданием периодических импульсов давления, на втором этапе циркуляцией закачивают рабочий агент в призабойную зону и обрабатывают ее раскачкой массы скважинной жидкости, на третьем этапе проводят обработку призабойной зоны раскачкой массы скважинной жидкости с периодичностью, обеспечивающей движение ее массы в режиме резонанса и циркуляцию для обратной промывки скважины.

Однако способ предназначен для обработки нагнетательных скважин, при которой насосно-компрессорная труба должна быть свободной для прохождения ударных волн.

Задачей изобретения является промывка и регулярная деформация трещин пласта за счет создания в призабойной зоне добывающей скважины периодических импульсов давления, в том числе с применением рабочего агента без проведения спускоподъемных работ и извлечения штангового насоса.

Задача решается тем, что, применяя способ обработки призабойной зоны скважины, оборудованной штанговым насосом, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье для вытекания скважинной жидкости, находящейся под давлением, и ее закрывании с применением вентилей, открывание и закрывание полости скважины на устье для вытекания скважинной жидкости, находящейся под давлением, осуществляют вентилем слива жидкости, периодически повышают давление в скважине соединением полости скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, путем открытия вентиля долива жидкости, причем на первом этапе призабойную зону обрабатывают созданием периодических импульсов давления в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье для вытекания и долива скважинной жидкости, на втором этапе призабойную зону обрабатывают раскачкой массы скважинной жидкости с закачанным в скважину рабочим агентом за счет открывания вентилей слива и долива жидкости с периодичностью, обеспечивающей движение массы жидкости в режиме резонанса, на третьем этапе проводят обработку призабойной зоны раскачкой массы скважинной жидкости за счет открывания вентиля слива жидкости и вентиля долива жидкости с периодичностью, обеспечивающей движение массы жидкости в режиме резонанса и циркуляцию для обратной промывки скважины, останавливают штанговый насос, подключают вентили слива и долива жидкости к затрубному пространству, первый и второй этапы обработки проводят через затрубное пространство при перекрытой на устье скважины насосно-компрессорной трубе, третий этап обработки проводят в промежутках обработок первого и второго этапов, для чего открывают насосно-компрессорную трубу и в процессе обработки призабойной зоны осуществляют циркуляцию через затрубное пространство, клапаны штангового насоса и насосно-компрессорную трубу для удаления кольматантов, непрореагировавшего агента и продуктов химической реакции.

Такой способ позволяет осуществлять на первом этапе очистку призабойной зоны скважины от солевых и углеводородных отложений, на втором этапе - осуществлять резонансное возвратно-поступательное движение столба скважинной жидкости при закачанном рабочем агенте для его проникновения в призабойную зону пласта за счет массы и инерции скважинной жидкости, на третьем этапе - осуществлять резонансное возвратно-поступательное движение столба скважинной жидкости с одновременной обратной промывкой скважины с удалением остатков непрореагировавшего рабочего агента и продуктов его химической реакции с породой пласта. Все этапы проводятся без остановки скважины на капитальный ремонт и проведения спускоподъемных работ с извлечением штангового насоса.

Способ реализуют следующим образом. Останавливают штанговый насос, закрывают насосно-компрессорную трубу. На устье скважины устанавливают вентили, из которых: вентиль слива соединяет затрубное пространство скважины со сливной емкостью, вентиль долива соединяет затрубное пространство с источником жидкости, находящейся под давлением, например линией жидкости, предназначенной для закачки в нагнетательные скважины или агрегатом ЦА-320. Затрубное пространство заполняют жидкостью до технологически допустимого давления.

На первом этапе открывают вентиль слива, скважинная жидкость изливается в сливную емкость, давление жидкости на устье резко падает до атмосферного, формируется волна разрежения, которая перемещается от устья к забою скважины и формирует в призабойной зоне импульс депрессии. При закрытии вентиля слива жидкости и прерывании движущегося потока жидкости на устье формируется область высокого давления, которая может быть увеличена соединением затрубного пространства через вентиль долива с источником жидкости, находящейся под давлением. Волна высокого давления перемещается от устья к забою скважины и формирует в призабойной зоне импульс репрессии. Периодическое открывание и закрывание вентилей слива и долива приводит к регулярному прохождению волн давления и разрежения по затрубному пространству.

Волны давления и разрежения, перемещаясь по полости скважины от устья к забою и обратно, создают удары, в том числе в призабойной зоне и способствуют отрыву адсорбционных отложений от стенок поровых каналов и трещин, разрушению скелета пласта. Импульсы депрессии способствуют извлечению кольматантов из пор и трещин пласта, выводу их в полость скважины для последующего удаления изливом или промывкой.

Перед проведением второго этапа для закачки рабочего агента (кислотный раствор, дистиллят или другие растворители) открывают насосно-компрессорную трубу и осуществляют циркуляцию жидкости через затрубное пространство, штанговый насос и насосно-компрессорную трубу. Если циркуляцию осуществляют насосом с поверхности, клапаны штангового насоса при обратной циркуляции открываются под напором движущейся жидкости. Возможно осуществление циркуляции включением штангового насоса.

Чередованием открытия вентилей слива и долива жидкости скважинная жидкость приводится в состояние вертикальных возвратно-поступательных колебаний. Перемещение многотонной массы жидкости через затрубное пространство способствует созданию в призабойной зоне значительных перепадов давления и регулярному расширению и смыканию трещин пласта. Резонанс колебаний поддерживают периодическим открытием вентилей в такт с собственными колебаниями массы скважинной жидкости.

Регулярное движение жидкости через призабойную зону пласта способствует ее промывке, отрыву адсорбционных отложений от стенок поровых каналов и трещин, расшатыванию и выкрашиванию низкопроницаемых фрагментов скелета пласта, более равномерному распределению рабочего агента в призабойной зоне, ускорению химической реакции, размыву углеводородной пленки на стенках трещин пласта.

Для удаления остатков непрореагировавшего рабочего агента и продуктов его химической реакции с породой пласта осуществляют третий этап обработки призабойной зоны. Производится обратная промывка скважины через затрубное пространство и насосно-компрессорную трубу. Промывка полости скважины сочетается с раскачкой столба жидкости и промывкой призабойной зоны пласта.

Скорость изменения давления ограничивается условиями сохранения целостности обсадной колонны и исправности штангового насоса.

В процессе обработки скважины этапы по необходимости чередуют в последовательности, определяемой геологическими условиями, степенью кольматации, техническим состоянием колонны труб, технологическим планом работ и т.д.