Устройство для освоения скважины

УСТРОЙСТВО для ОСВОЕНИЯ СКВАЖИНЫ
Полезная модель относится к нефтяной, газовой и вододобывающей нромышленности и может быть использована при освоении скважин после строительства, капитального ремонта или после консервации.
Известны различные устройства для освоения скважин, воздействующие на пласт для получения притока добываемого флюида: пороховые генераторы давления, устройства для гидроразрыва пласта; устройства для уменьшения гидростатического давления на пласт со стороны скважины, устройства для уменьшения гидростатического давления на пласт с одновременной перфорацией (см., например, Ю.В. Вадецкий. Бурение нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1985; В.И. Кудинов, Б.М. Сучков. Интенсификация добычи вязкой нефти из карбонатных коллекторов. М.: Недра, 1994; В.Е. Гавура, В.В. Исайчев, А.К. Курбатов и др. Современные методы и системы разработки газонефтяных залежей. М., ВНИИОУЭНП, 1994; Е.И. Бухаленко, В.Е. Бухаленко. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. М.: Недра, 1991; М.А. Карнаухов. Гидродинамические исследования скважин испытателями пластов. М.: Недра, 1991; краткий справочник по прострелочно-взрьшным работам в скважинах. Нод ред. Н.Г. Григоряна. М.: Недра, 1970).
Недостатками известных устройств является недостаточно интенсивное воздействие на пласт.
Наиболее близким аналогом предложенной полезной модели является устройство для освоения скважины, содержаш;ее колонну насосно-комцрессорных труб (НКТ), установленную на пакере, и механизм для понижения давления жидкости в зоне пласта (см., например, Н.С. Варламов. Испытатели пластов многоциклового действия. М.: Недра, 1982, с. 18-34). В качестве указанного механизма используют пластоиспытатель.
Недостатками прототипа являются:
непродолжительное время воздействия, в результате чего не всегда достигается запланированный положительный результат;
небольшой объем отбираемого из прод)тстивного пласта флюида, в результате чего не обеспечивается достаточная очистка призабойной зоны пласта;
-невозможность дополнительного воздействия на пласт, если приток флюида не получен;
-недостаточный объем получаемой информации о ходе процесса освоения;
-большая трудоемкость выполняемых работ.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной полезной модели, является увеличение объема извлекаемого из пласта флюида, возможность дополнительного воздействия на пласт в случае, если приток флюида не получен, возможность получения необходимого объема информации, незначителъная трудоемкость выполняемых работ.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для освоения скважины, содержащем колонну НКТ, установленную на пакере, и механизм для понижения давления жидкости в зоне пласта, согласно полезной модели, в качестве механизма для понижения давления жидкости в зоне пласта внутри нижней НКТ установлены два съемных клапана с уплотнениями, нижний из которых имеет сквозное отверстие и подвешенные на геофизическом кабеле исследовательские приборы, а над верхним на геофизическом кабеле расположены ловушка хвостовиков съемных клапанов и выше ловушки исследовательские приборы, при этом на наружной стенке НКТ на уровне между съемными клапанами установлен обратный клапан, соединяющий затрубье с внутренним объемом НКТ между съемными клапанами, а пакер установлен ниже уровня обратного клапана.
Использование в качестве механизма для понижения давления двух съемных ютапанов с уплотнениями позволяет установить клапаны перед спуском колонны НКТ в скважину и получить пустотелый участок НКТ между клапанами, а затем опустить колонну НКТ на любую расчетную глубину с наличием воздуха в объеме НКТ между съемными клапанами, т.е. в пустотелом участке. Далее, при снятии ловушкой верхнего съемного клапана происходит заполнение пустотелого объема НКТ скважинной жидкостью, поступающей через сквозное отверстие в нижнем съемном клапане, что вызьгоает понижение давления жидкости в зоне пласта до гидростатического давления столба жидкости, расположенного ниже нижнего клапана. В дальнейшем по мере подъема столба жидкости внутри НКТ давление жидкости в зоне пласта будет пропорпионально повышаться до достижения уровня высоты столба, равного динамическому уровню флюида. Глубиной спуска НКТ и установки пакера можно регулировать величину давления жидкости в зоне пласта в диапазоне от нескольких единиц до десятков и сотен единиц давления.
Изменением диаметра сквозного отверстия нижнего клапана можно изменять объем поступающей в пустотелый объем НКТ жидкости в единицу времени, и тем самым регулировать продолжительность воздействия пониженного давления жидкости на пласт. Чем меньше диаметр сквозного отверстия, тем дольше будет происходить заполнение НКТ жидкостью и тем больше будет продолжительность воздействия на пласт.
Трудоемкость работы предложенным устройством для понижения давления небольшая, так как после спуска НКТ требуется лишь снять ловушкой один или оба съемных клапана. После снятия клапанов НКТ имеет открытый проход, и можно выполнить необходимые дополнительные воздействия на пласт, например, свабирование, перфорацию, гидроразрыв пласта, воздействие пороховыми генераторами давления, нагревателями, ультразвуковыми генераторами.
Установка клапанов позволяет также располагать исследовательские приборы как
под нижним клапаном, так и над верхним клапаном, при этом могут быть установлены как автономные приборы, так и приборы, работающие в реальном режиме времени. Это позволяет провести любые исследования и иметь полный объем необходимой информации.
Расположение над верхним съемным клапаном на геофизическом кабеле ловушки хвостовиков съемных клапанов позволяет поочередно снимать верхний и нижний съемные клапаны, включать в работу устройство и освобождать колонну НКТ после вьшолнения работ для последующих операций.
Расположение на геофизическом кабеле над ловушкой и под нижним съемным клапаном исследовательских приборов позволяет расположить все необходимые для исследований приборы, как автономные, так и работающие в реальном режиме времени, и получить полный объем информации.
Установка на наружной стенке НКТ на уровне между съемными клапанами обратного клапана, который соединяет затрубье с пустотелым внутренним объемом НКТ между клапанами, позволяет заглушит скважину дополнительным давлением пзпгем подачи жидкости насосом от устья через обратный клапан в случае выхода пласта на режим фонтанирования в результате работ по освоению скважины. Соединение обратного клапана через отверстие в нижнем съемном клапане с жидкостью в скважине обеспечивает разгрузку пружины обратного клапана давлением жидкости в скважине до момента включения обратного клапана в работу.
Установка пакера ниже уровня обратного клапана обеспечивает изоляцию затрубного объема жидкости выше пакера от объема жидкости в скважине ниже пакера, что позволяет, с одной стороны, сразу получить пониженное давление жидкости под пакером после включения предложенного устройства в работу путем съема верхнего съемного клапана, а, с другой стороны, включать в работу обратный клапан, не нарушая герметизации пакера.
Предложенное устройство ноказано на чертеже, где изображен его продольный разрез.
Устройство для освоения скважины содержит колонну НКТ 1, установленнз ю на накере 2, и механизм для понижения давления жидкости в зоне пласта, в качестве которого внутри нижней НКТ установлены два съемных клапана 3 (нижний) и 5 (верхний) с уплотнениями (на чертеже не показаны). Нижний съемный клапан 3 выполнен со сквозным отверстием 4. Над верхним съемным клапаном 5 расположена на геофизическом кабеле 6 ловушка 7 хвостовиков 8 и 9 съемных клапанов 3 и 5. Между съемными клапанами 3 и 5 на наружной стенке НКТ 1 установлен обратный клапан 10, соединяющий затрубье с внутренним пустотелым объемом НКТ 1 между съемными клапанами 3 и 5. Пакер 2 установлен ниже обратного клапана 10. Над ловушкой 7 и под нижним съемнъш клапаном 3 на геофизическом кабеле 6 установлены исследовательские приборы 11.
Устройство работает следующим образом. Перед спуском колонны НКТ 1 в скважину в нижнюю НКТ устанавливают нижний съемный клапан 3 с подвешенными на геофизическом кабеле 6 исследовательскими приборами 11 и верхний съемный клапан 5. С наружной стороны НКТ между съемными клапанами 3 и 5 устанавливают обратный клапан 10. Ниже обратного клапана 10 располагают пакер 2. Колонну НКТ 1 опускают на расчетную глубину, где пакер 2 закрепляют, уплотняя и отсекая затрубье от объема жидкости ниже пакера 2. В пропессе спуска колонны НКТ 1 жидкость из скважины заходит через сквозное отверстие 4 нижнего съемнного клапана 3 в пространство внутри НКТ 1 между съемными клапанами 3 и 5, разгружая пружину обратного клапана 10.
После установки колонны НКТ 1 на пакер 2 в колонну опускают геофизический кабель 6 с ловушкой 7 и исследовательскими приборами 11. Ловушкой 7 захватывают хвостовик 9 верхнего съемного клапана 5, снимают его со своего гнезда и поднимают вверх до запланированной точки, где останавливают и исследуют флюид и процесс его входа в
///м
НКТ через отверстие 4. Достигнув уровня поднятого съемного клапана 5, флюид обходит его через зазор между клапаном 5 и внутренней стенкой НКТ 1 и поднимается до динамического уровня.
После окончания поднятия флюида и проведения исследований геофизический кабель 6 с приборами 11, ловушкой 7 и верхним клапаном 5 поднимают на поверхность, где снимают верхний клапан 5, ловзтпку 7 и приборы 11.
Затем ловушку 7 снова устанавливают на кабель 6, опускают в НКТ 1, захватывают хвостовик 8 нижнего съемного клапана 3 и поднимают его на поверхность.
Если потребуются какие-либо дополнительные работы в скважине, в том числе перфорация, гидроразрыв, воздействие пороховыми генераторами, нагревателями, ультразвуковыми генераторами, то их выполняют через открытую НКТ 1.
Если скважина сильно зафонтанировала и ее требуется заглушить, то насосом от устья подают жидкость в затрубье, и через обратный клапан 10 жидкость выходит в НКТ 1 и поднимает давление в объеме НКТ 1 и под пакером 2, воздействуя на пласт и останавливая приток флюида из пласта.
Как видно, устройство позволяет более эффективно осваивать скважины.