УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для вторичного вскрытия пласта посредством перфорации стенки скважины и стимулирования потока пластовых жидкостей путем принудительной их откачки из перфорационных каналов.
Для получения каналов в скважине применяются различные типы перфораторов: прокалывающие, щелевые, сверлящие, кумулятивные, гидропескоструйные и т.п. Примером прокалывающего гидромеханического перфоратора может служить устройство по патенту РФ 2521472.
По завершению перфорационных работ перфоратор извлекают из скважины и устанавливают устройство для очистки призабойной зоны пласта, стимулирующее поток пластовой жидкости путем принудительной ее откачки. Примерами откачивающих устройств могут служить устройства, содержащие центробежные, винтовые, плунжерно-диафрагменные насосы и др. (патенты РФ №№ 2115800, 2566349, полезная модель № 2009, МПК Е21В 43/00).
Известные откачивающие устройства достаточно энергоемки и имеют сложную конструкцию.
Наиболее эффективными и технологичными среди откачивающих жидкость устройств являются устройства для возбуждения скважины путем создания депрессии - вихревые насосы, примером которых может служить используемый в компоновке с кольцевым пакером скважинный вихревой насос по патенту РФ № 2080493 - прототип.
Устройство содержит корпус с вихревой камерой смешения, каналом подвода рабочего агента и тангенциальными выходными каналами, сообщенными со скважиной. Вихревая камера смешения выполнена с закрытым дном, а в ее верхней части выполнено тангенциальное активное сопло для подачи эжектирующей жидкости в вихревую камеру. Вихревая камера сообщена с подпакерной зоной скважины центральным каналом корпуса, выполненным соосно с каналом переходника, который установлен в кольцевом пакере и закреплен на корпусе.
При отсутствии притока от циклического воздействия на пласт необходимо проведение работ повторной перфорации продуктивного пласта. Однако аналоги и прототип обеспечивают откачку пластовой жидкости только после извлечения перфоратора из скважины. Поэтому обработка призабойной зоны пласта перфорированием и очисткой скважины осуществляется двумя спуско-подъемными операциями двух независимых устройств - перфоратора и насоса.
Технический результат заключается в создании экономичного и надежного устройства, обеспечивающего обработку продуктивного пласта перфорированием и очисткой пласта за одну спуско-подъемную операцию.
Технический результат достигается тем, что устройство для обработки призабойной зоны пласта скважины, содержащее насос вихревого типа в виде устанавливаемого на колонне насосно-компрессорных труб корпуса с входным каналом подачи рабочей жидкости и центральным каналом, вихревой камерой с тангенциальными активными соплами в верхней части и выходными каналами, согласно полезной модели, снабжена перфоратором, установленным под корпусом и сообщенным с его центральным каналом посредством патрубка. Центральный канал корпуса выполнен сквозным, проходящим через вихревую камеру, в которой выполнены радиальные каналы. В патрубке перфоратора выполнены радиальные каналы, сообщающиеся со скважиной. Активные сопла, центральный канал в зоне патрубка перфоратора и радиальные каналы вихревой камеры и патрубка снабжены автономно управляемыми клапанами.
Полезная модель поясняется выполнением устройства для обработки призабойной зоны пласта скважины с сопровождающими чертежами, на которых схематично изображены:
Фиг. 1 - общий вид устройства с частичным разрезом при проведении перфорационных работ;
Фиг. 2 - общий вид устройства с частичным разрезом при возбуждении скважины и откачивании пластовой жидкости.
Устройство для обработки призабойной зоны пласта скважины содержит перфоратор 1 и вихревой насос для вызова притока и откачки жидкости, который выполнен в виде устанавливаемого на колонне насосно-компрессорных труб корпуса 2 с входным каналом 3 подачи рабочей жидкости. Вихревая камера 4 устройства имеет входные тангенциальные активные сопла 5 для завихрения потока с клапанами и выходные тангенциальные каналы 6, сообщающиеся с затрубным пространством скважины. Центральный канал 7 выполнен сквозным, проходящим через верхнюю часть вихревой камеры 4, и имеет радиальные каналы 8 с клапанами для сообщения с вихревой камеры 4. Перфоратор 1 подсоединен к центральному каналу 7 посредством патрубка 9, в котором размещен клапан 10, и выполнены радиальные каналы 11 для сообщения центрального канала 7 с подпакерной зоной скважины. При этом клапаны 12 активных сопел 5, клапан 10 патрубка 9 и клапаны радиальных каналов 8 и 11 имеют автономное управление с устья скважины. Посредством конический резьбы корпус 2 соединен с НКТ и пакером, а корпус перфоратора 1-е центральным каналом 7.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Устройство на колонне НКТ опускают в скважину на заданный интервал. Проведение работ по перфорированию и очистке жидкости из скважины осуществляют последовательно за одну спуско-подъемную операцию устройства путем переключения направлений потоков клапанами.
Для проведения перфорационных работ (Фиг. 1) открывают клапан 10, при этом клапаны 12 активных сопел 5 и радиальных каналов 11 закрыты. Поток рабочей жидкости из входного канала 3 под давлением подается по центральному каналу 7 в перфоратор 1, который производит образование щелей-отверстий 13 в стенке скважины, вызывая приток пластовой жидкости. Затем с помощью пакера разобщаются межтрубное пространство и подпакерная зона, устройство приспускают в скважине до уровня совпадения осей радиальных каналов 11 патрубка и перфорационных отверстий 13 скважины (Фиг. 2). Переключают направление подачи рабочей жидкости закрытием клапана 10 и открытием клапанов 12 активных сопел 5 и радиальных каналов 6 и 8. Проходя через активные сопла 5, поток закручивается, а в вихревой камере 4 в интенсивно закрученном потоке формируются протяженные концентрированные вихри с винтовой структурой. В околоосевом пространстве вихревой камеры 4 создается депрессия, благодаря которой пластовая жидкость, проходя по отверстиям 13, 11 и каналам 14, через отверстия 8 всасывается в вихревую камеру 4, где перемешивается с рабочей жидкостью и через выходные каналы 6 общим потоком выносится по затрубному пространству на поверхность (на чертежах движение потоков указано стрелками). После получения установившегося движения потока пластовой жидкости устройство извлекают из скважины.
Обработка призабойной зоны пласта скважины достигается одной спуско-подъемной операцией компактного устройства без дополнительных затрат при любом выполнении вихревых камер, завихрителей и использовании различных типов перфораторов с гидроприводом.
При этом завихритель потока может быть выполнен тангенциальным, винтовым и др., а в качестве перфоратора может быть использовано любое известное перфорирующее устройство.