УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРИСКВАЖИННОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА

Настоящая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к импульсным устройствам для обработки прискважинной зоны пласта в целях интенсификации добычи нефти.
При разработке нефтяных залежей используют широкий спектр импульсных устройств для обработки прискважинной зоны продуктивного пласта. Как правило, эти устройства имеют одну узконаправленную функцию - конкретный диапазон частот. Для изменения диапазона частот необходимо либо спускать другое устройство в скважину, либо перенастраивать имеющееся устройство с выполнением дополнительных спуско-подъемных операций.
Известно устройство для обработки прискважинной зоны пласта, включающее корпус, в виде патрубка, имеющий по направлению потока входной участок, конфузор, расширительную камеру и диффузор (см., например, пат. РФ №2047746).
В расширительной камере известного устройства в потоке жидкости происходит дегазация прокачиваемой жидкости. Как правило, в потоке прокачиваемой жидкости, например, при изоляционных работах в скважине или при заводнении продуктивных пластов во вторичной добыче нефти содержится 5-8% объемного газа (растворимость воздуха в поверхностных условиях). Накопленный в расширительной камере газ выполняет функцию компенсатора низкочастотных колебаний, которые распространяются в прискважинной зоне пласта, например, от работы поршневых насосов, нагнетающих жидкость в скважину, или от работы штанговых насосов в добывающих скважинах. В результате, обеспечивают благоприятный режим добычи нефти. Недостатком известного устройства является то, что оно имеет ограниченные возможности - только компенсацию низкочастотных колебаний.
Техническим результатом настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства - обеспечение возможности его работы как в режиме компенсатора низкочастотных колебаний так и, одновременно, излучателя в звуковом диапазоне частот.
Необходимый технический результат обеспечивается тем, что устройство для обработки прискважинной зоны пласта включает корпус в виде патрубка, имеющий по направлению потока нагнетаемого рабочего агента в нагнетательной скважине или
отбираемой продукции в добывающей скважине входной участок, конфузор, расширительную камеру и выходной участок-диффузор, при этом патрубок имеет возможность установки на устье скважины и/или в составе насосно-компрессорных труб в зоне перфорации нагнетательной или добывающей скважины, внутренний угол схождения конфузора составляет 21-23 градуса на сторону, выходной диаметр конфузора выполнен с возможностью обеспечения истечения рабочего агента или отбираемой продукции со скоростью не ниже 80 м/сек при давлении в зоне истечения не выше атмосферного и формирования излучений в звуковом диапазоне частот, а расширительная камера выполнена с возможностью накопления в ней газа дегазации нагнетаемого рабочего агента или попутного газа добываемой продукции для компенсации низкочастотных колебаний от работы насосов. Выходной участок (диффузор) имеет угол расхождения 3-4 градуса на сторону.
Устройство (рис.1) включает корпус в виде патрубка 1, имеющий по направлению потока входной участок 2, конфузор 3 и расширительную камеру 4. В этой камере установлен диффузор 5 с зазором относительно конфузора 3. Устройство имеет возможность установки на устье скважины в фонтанной арматуре или в составе насосно-компрессорных труб (НКТ) 6 с помощью муфт 7 в зоне перфорации нагнетательной или добывающей скважины. Внутренний угол схождения α конфузора 3 составляет 21-23 градуса на сторону. Выходной диаметр ⌀ конфузора 3 выполнен с возможностью обеспечения истечения рабочего агента или отбираемой продукции со скоростью не ниже 80 м/сек при давлении в зоне истечения не выше атмосферного и формирования звукового сигнала. Расширительная камера 4 выполнена с возможностью накопления в ней газа дегазации рабочего агента или попутного газа добываемой продукции, а также с возможностью снижения потери давления на выходе струи (рабочего агента или отбираемой продукции) из конфузора 3. Именно для этого в расширительной камере 4 установлен диффузор 5. Этот диффузор выполнен с внутренним углом расхождения β 3-4 градуса на сторону.
При установке устройства на устье скважины оно может быть выполнено в виде бифланцевой катушки из состава фонтанной арматуры. На устье скважины устройство может быть зафиксировано между фланцевыми соединениями фонтанной арматуры.
В интервале перфорации устройство может быть зафиксировано в муфтовом соединении 7 подвески НКТ 6. В каждом конкретном случае внешний диаметр устройства определяют индивидуально, в зависимости от проходного сечения фланцевого или муфтового соединений.
Параметры устройства подбирают опытным путем из условия подавления
конкретного диапазона низкочастотных колебаний от пульсаций конкретных насосов и, одновременно, излучения колебаний во всем диапазоне звуковых частот. Все данные измерений сопоставляют и, при необходимости, нагнетательную или выкидную линию на устье дооборудуют дополнительными компенсаторами-излучателями, а свойства рабочего агента дополнительно регулируют, например, путем газирования, а также изменения вязкости и/или плотности рабочего агента вплоть до получения этого агента с неньютоновскими свойствами. Последнее может быть обеспечено, например, загущением рабочего агента, в частности воды, полиакриламидом или гипаном, или карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ). При этом свойства отбираемой продукции тоже можно регулировать за счет изменения забойного давления и перевода работы добывающих скважин в режим дегазации продукции или режим растворенного газа.
Конкретный пример.
На месторождении Москудья проводят разработку залежи в циклическом режиме. В частности на нагнетательной скважине №1272 проводят работы по выравниванию профиля приемистости по факту образования промытых пропластков и уменьшения коэффициента продуктивности в добывающей реагирующей скважине, примыкающей к нагнетательной. Осуществляют разработку в циклическом режиме, для чего периодически увеличивают давление в добывающих скважинах и снижают давление в нагнетательных скважинах, оборудованных системами с плунжерными (поршневыми) насосами. Работы проводят в целях вовлечения в разработку застойных целиков нефти и неработающих пропластков нефти. Интервал перфорации - 1470-1490 м, пластовое давление - 85 атм.
Компенсируют низкочастотные колебания от насосов. На устье и в стволе нагнетательной скважины устанавливают устройства для обработки прискважинной зоны пласта. При режиме работы насоса 10 литров в секунду на газированной жидкости выходной диаметр конфузора составил 6 мм при расширительной камере диаметром 60 мм и длиной 500 мм, были компенсированы низкочастотные колебания насосов в 3 Гц и зафиксированы устойчивые звуковые колебания от 500 до 1000 Гц. В результате реализации способа профиль притока в районе нагнетательных скважин в течение 10 сут. стал выравниваться, а обводненность продукции в добывающих скважинах уменьшилась, в среднем, с 78% до 62%.