способ обработки прискважинной зоны пласта

Формула изобретения

Способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий спуск в скважину колонны труб, закачку в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины путем создания импульса давления в зоне перфорации с помощью источника жидкости, находящегося под давлением с последующим изливом скважинной жидкости в сливную емкость, измерение давление закачки и расход закачиваемой жидкости, причем закачивают жидкость с постепенным повышением давления до раскрытия трещин пласта и останавливают закачку жидкости после прекращения увеличения расхода закачиваемой жидкости, отличающийся тем, что на устье скважины колонну труб оснащают снизу пакером, а выше эжекторной установкой, спускают колонну труб в скважину так, чтобы пакер находился выше пласта, производят посадку пакера, спускают полую насадку по колонне труб и устанавливают ее в эжекторную установку, при этом герметично отсекая колонну труб от межколонного пространства скважины, далее с помощью источника жидкости, находящегося под давлением, закачивают жидкость по колонне труб через эжекторную установку в подпакерное пространство полости скважины и в пласт с постепенным повышением давления до раскрытия трещин пласта и прекращения увеличения расхода закачиваемой в пласт жидкости, затем отсекают источник жидкости, находящийся под давлением, и изливают скважинную жидкость по колонне труб в сливную емкость, далее извлекают из эжекторной установки по колонне труб полую насадку и спускают в эжекторную установку глухую насадку, при этом сообщая колонну труб через эжекторную установку с межколонным пространством скважины, с устья скважины закачивают жидкость по колонне труб в эжекторную установку, при этом под действием созданной на пласт депрессии скважинная жидкость из подпакерного пространства через эжекторную установку выносится по межколонному пространству в сливную емкость, закачку жидкости в колонну труб прекращают после выравнивания подачи закачиваемой жидкости в колонну труб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и механическими примесями.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент RU № 2266404, МПК E21B 43/25, опубл. 20.12.2005 г.), 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.

Недостатком способа является то, что призабойная зона плохо промывается скважинной жидкостью, поскольку гидроудар имеет короткое время воздействия, в течение которого трещины пласта в течение ударного воздействия не успевают полностью раскрываться и смыкаться.

Известен способ обработки призабойной зоны скважины (патент RU № 2383720, МПК E21B 43/25, опубл. 10.03.2010 г.), 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 движения массы жидкости, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье с периодичностью, обеспечивающей раскачку ее массы в режиме резонанса, причем излив осуществляют резким открыванием вентиля слива жидкости для формирования ударной волны депрессии.

Недостатком способа является то, что не производится контроль количества закачиваемой жидкости и скорости ее закачки в пласт, при которых возможны «схлопывание» трещин пласта или продавливание в глубину коллектора большого количества загрязнений.

Наиболее близким по технической сущности является способ обработки прискважинной зоны пласта (патент RU № 2444620, МПК E21B 43/25, опуб. 10.03.2012 г.), включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в зоне перфорации в виде перемещающейся по полости скважины волны, образующейся при периодическом открывании на устье полости скважины, находящейся под давлением, и ее закрывании с применением вентилей, один из которых - вентиль слива жидкости соединяет полость скважины со сливной емкостью и открывает полость скважины для вытекания скважинной жидкости и формирования ударной волны депрессии, второй - вентиль долива жидкости соединяет полость скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, и периодическим открыванием повышает давление в скважине, открывание вентилей осуществляют с периодичностью, обеспечивающей раскачку ее массы, при этом измеряют давление закачки и расход закачиваемой жидкости, закачку осуществляют с постепенным повышением давления в течение времени, достаточного для раскрытия трещин пласта, закрытие вентиля долива и открытие вентиля излива производят после полного повышения давления закачки и прекращения увеличения расхода жидкости.

Недостатком способа являются:

- во-первых, низкая эффективность очистки прискважинной зоны пласта, связанная с тем, что при изливе жидкости из скважины в сливную емкость происходит лишь частичный вынос загрязнений (асфальтосмолопарафиновых образований и механических примесей) кольматирующих призабойную зону, так как давление жидкости на устье падает до атмосферного, после чего вынос прекращается, а на прискважинную зону пласта продолжает действовать гидростатический столб жидкости в скважине;

- во-вторых, низкая надежность реализации способа, связанная с тем, что при раскрытии трещин пласта возникают очень высокие давления до 30-35 МПа, и при последующем резком изливе высока вероятность повреждения стенок обсадной колонны и как следствие потеря герметичности скважины, особенно это касается старых скважин со сроком службы 20 лет и более.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности реализации способа за счет полного выноса загрязнений из раскрытых трещин пласта и повышение надежность реализации способа за счет исключения повреждения стенок обсадной колонны в скважине под действием высокого давления при изливе скважинной жидкости в сливную емкость.

Поставленная техническая задача решается способом обработки прискважинной зоны пласта, включающим спуск в скважину колонны труб, закачку в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины путем создания импульса давления в зоне перфорации с помощью источника жидкости, находящегося под давлением с последующим изливом скважинной жидкости в сливную емкость, измерение давления закачки и расход закачиваемой жидкости, причем закачивают жидкость с постепенным повышением давления до раскрытия трещин пласта и останавливают закачку жидкости после прекращения увеличения расхода закачиваемой жидкости.

Новым является то, что на устье скважины колонну труб оснащают снизу пакером, а выше эжекторной установкой, спускают колонну труб в скважину так, чтобы пакер находился выше пласта, производят посадку пакера, спускают полую насадку по колонне труб и устанавливают ее в эжекторную установку, при этом герметично отсекая колонну труб от межколонного пространства скважины, далее с помощью источника жидкости, находящегося под давлением, закачивают жидкость по колонне труб через эжекторную установку в подпакерное пространство полости скважины и в пласт с постепенным повышением давления до раскрытия трещин пласта и прекращения увеличения расхода закачиваемой в пласт жидкости, затем отсекают источник жидкости, находящийся под давлением, и изливают скважинную жидкость по колонне труб в сливную емкость, далее извлекают из эжекторной установки по колонне труб полую насадку и спускают в эжекторную установку глухую насадку, при этом сообщая колонну труб через эжекторную установку с межколонным пространством скважины, с устья скважины закачивают жидкость по колонну труб в эжекторную установку, при этом под действием созданной на пласт депрессии скважинная жидкость из подпакерного пространства через эжекторную установку выносится по межколонному пространству в сливную емкость, закачку жидкости в колонну труб прекращают после выравнивания подачи закачиваемой жидкости в колонну труб.

На фиг.1 и 2 схематично изображен процесс реализации способа.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

На устье скважины колонну труб 1 (см. фиг.1) оснащают снизу пакером 2, а выше - эжекторной установкой 3. Спускают колонну труб 1 в скважину 4 так, чтобы пакер 2 находился выше пласта 5.

В качестве пакера 2 применяют проходной пакер любой известной конструкции, например производства научно-производственной фирмы «Пакер» г.Октябрьский, Республика Башкортостан, Российская Федерация, обеспечивающий герметичность обсадной колонны при давлении раскрытия трещин, например применяют пакер с механической осевой установкой марки ПРО-ЯМО3 на 100 МПа.

В качестве эжекторной установки 3, например, применяют устройство эжекторное геофизического исследования скважин (УЭГИС-2), выпускаемое в г.Бугульма, Республика Татарстан, Российская федерация, обеспечивающее регулируемое снижение давления в подпакерном пространстве скважины 4.

Производят посадку пакера 2, например на 3 м выше пласта 5. По колонне труб 1 спускают полую насадку 6 и устанавливают ее в эжекторную установку 3. Например, сбрасывают полую насадку 6 с устья скважины 4 в колонну труб 1 или спускают по колонне труб 1 с помощью геофизического кабеля (на фиг.1 и 2 не показано). Полая насадка 6 (см. фиг.1) садится в проходной канал эжекторной установки 3 и герметично отсекает колонну труб 1 от межколонного пространства 7 скважины 4.

Далее с помощью источника жидкости, находящегося под давлением, например, с применением цементировочного агрегата ЦА-320, производят закачку жидкости, например, сточной воды плотностью 1180 кг/м³ по колонне труб 1 через эжекторную установку 2 в подпакерное пространство 8 скважины 4, а оттуда в пласт 5 через интервалы перфорации 9 с постепенным повышением давления до раскрытия (на фиг.1 и 2 не показано) трещин пласта 5 (см. фиг.1), например до 22 МПа, при котором происходит раскрытие трещин пласта 5 и прекращение увеличения расхода закачиваемой в пласта 5 жидкости. Скорость нарастания давления закачки подбирают опытным путем, исходя из геологических и эксплуатационных скважинных условий. При увеличении давления закачки жидкости ее расход увеличивается и при полном давлении 22 МПа достигает максимума. После наполнения и расширения трещин пласта 5 в прискважинной зоне, а также за счет упругих свойств породы коллектора рост расхода прекращается.

Затем отсекают источник жидкости, находящийся под давлением (ЦА-320), например перекрывают вентиль на нагнетательной линии ЦА-320 (на фиг.1 и 2 не показано) и изливают скважинную жидкость по колонне труб 1 (см. фиг.1) в сливную емкость (на фиг.1 и 2 не показано), при этом 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.

Импульс депрессии способствует отрыву адсорбционных отложений от стенок поровых каналов и трещин, а также их выносу в полость скважины для последующего извлечения на дневную поверхность.

После излива извлекают из эжекторной установки 3 по колонне труб 1 полую насадку 6. Для этого, например, на геофизическом кабеле спускают в колонну труб 1 внутреннюю труболовку (на фиг.1 и 2 не показано), захватывают полую насадку 6 за внутреннюю поверхность и извлекают ее из эжекторной установки 3 по колонне труб 1 на поверхность.

Затем спускают в эжекторную установку 3 (см. фиг.2) глухую насадку 10, которая сообщает колонну труб 1 через эжектор 3 с межколонным пространством 7 скважины 4.

С помощью источника жидкости, находящегося под давлением (ЦА-320) (на фиг.1 и 2 не показано) закачивают жидкость (сточную воду плотностью 1180 кг/м³) в колонну труб 1 (см. фиг.2) и приводят в действие эжекторную установку 3.

Жидкость по колонне труб 1 поступает в камеру 11 эжекторной установки 3, где создается разрежение, передающееся в подпакерное пространство 8 скважины 4. Под действием созданной на пласт 5 депрессии скважинная жидкость из подпакерного пространства 8 скважины 4 поступает в камеру 11, захватывается струей жидкости, подаваемой в колону труб 1, и через камеру 11 выносится в межколонное пространство 7, по которому попадает в сливную емкость (на фиг.1 и 2 не показано). Снижение давления в подпакерном пространстве 8 скважины 4 зависит от скорости прохождения жидкости через сопло и регулируется давлением, создаваемым с помощью источника жидкости, находящегося под давлением (ЦА-320). Закачку жидкости в колонну труб 1 (см. фиг.2) прекращают после выравнивания подачи закачиваемой жидкости в колонну труб 1, например измеряют объем закачанной жидкости из емкости насосного агрегата ЦА-320 по истечению 1 ч закачки и объем поднятой из скважины жидкости в сливной емкости за тот же промежуток времени. Таким образом, производят обработку прискважинной зоны пласта 5. При необходимости по решению геологической службы предприятия производят повторную обработку прискважинной зоны пласта 5. Для этого сначала спускают наружную труболовку на геофизическом кабеле, захватывают глухую насадку 10 за «головку» (на фиг.2 показано условно) и извлекают глухую насадку 10 (см. фиг.2) из эжекторной установки по колонне труб 1 на поверхность, после чего вышеописанный цикл повторяют. По окончанию обработки прискважинной зоны пласта 5 распакеровывают пакер 2 и извлекают скважинное оборудование на поверхность.

Использование эжекторной установки 3 позволяет снизить забойное давление и исключить влияние гидростатического столба жидкости в скважине и тем самым гарантировано обеспечить полный вынос загрязнений из раскрытых трещин пласта 5. Благодаря наличию пакера 2 снижение давления происходит только в подпакерном пространстве скважины, по остальному стволу скважины сохраняется нормальное гидростатическое давление, что полностью исключает возможность выброса и/или повреждения стенок обсадной колонны скважины 4.

Предлагаемый способ обработки прискважинной зоны пласта позволяет повысить эффективность реализации способа за счет полного выноса загрязнений из раскрытых трещин пласта, а также повысить надежность реализации способа за счет исключения повреждения стенок обсадной колонны в скважине под действием высокого давления при изливе скважинной жидкости в сливную емкость.