ДЕПРЕССИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована для освоения скважин после перфорации, реперфорации, щелевой перфорации, обработки призабойной зоны (ОПЗ) кислотными композициями, освоения нагнетательных скважин, снятия кривых восстановления давления во всех скважинах и очистки забоя скважин.
Имеющиеся в настоящее время методы освоения скважин имеют ряд недостатков.
Известен метод освоения скважины облегчением столба жидкости в скважине (компрессирование, закачка облегченной жидкости, закачка пены). Технология доступная и недорогая, в то же время малоэффективная, поэтому применяется при отсутствии необходимости очистки призабойной зоны пласта (ПЗП) от загрязнения.
Самым распространенным методом является известный метод понижения уровня, в частности способ свабирования, заключающийся в постепенном снижении уровня жидкости, заполняющей скважину, при помощи поршня. При этом создается плавная и неглубокая депрессия на пласт, поэтому декольматация призабойной зоны происходит неудовлетворительно. Кроме того, освоение свабированием занимает значительное время - 24 часа и более. Преимуществом свабирования является возможность качественного гидродинамического исследования.
Существует метод «мгновенной» депрессии (способ гидрожелонки), при котором создается глубокая мгновенная одноразовая депрессия, способствующая очистке ПЗП. Однако для повторного применения технология требует дополнительные спуско-подъемные операции, что повышает стоимость и время проведения операции. Кроме того, этот способ не позволяет выполнять гидродинамические исследования.
Известно устройство для депрессионно-репрессионного воздействия на продуктивные пласты, содержащее пакер, клапаны, расположенный ниже пакера фильтр с опорой на забой (патент РФ №2227208, МПК Е21В 43/25, опубликован 20.04.2004 г.).
Данное устройство позволяет производить обработку прискважинной области только путем генерирования импульсов давления в скважине, что сужает возможности его использования.
Известно депрессионное устройство, содержащее механический пакер и расположенный ниже него фильтр с опорой на забой и другие элементы (патент РФ №41794, МПК Е21 В43/25, опубликован 10.11.2004 г.).
Недостатком известного устройства является то, что оно за одну спуско-подъемную операцию позволяет создать одноразовую глубокую депрессию на пласт. Кроме того, при этом создается плохо управляемый процесс резкого снижения давления на забое скважины.
Наиболее близким к данной полезной модели является насосное оборудование для освоения нефтяной скважины, содержащее колонну насосно-компрессорных труб, разобщитель затрубного пространства (пакер), цилиндр с всасывающим клапаном, внутри которого размещен с возможностью возвратно-поступательного движения полый плунжер, снабженный нагнетательным клапаном (патент РФ №2151863, МПК Е21В 43/25, опубликован 27.06.2000 г.).
Недостаток данного оборудования заключается в том, что после проведения обработки призабойной зоны пласта, для создания депрессии на пласт необходима дополнительная спуско-подъемная операция - спуск на колонне штанг полого плунжера и размещение его в цилиндре, необходима установка привода штанг (если скважина не эксплуатируется с помощью штанговых насосных установок).
Целью полезной модели является обеспечение качественного освоения скважины созданием циклической депрессии и декольматации призабойной зоны пласта без выполнения спуско-подъемных операций после проведения обработки призабойной зоны пласта.
Цель достигается депрессионным устройством для освоения скважин, содержащим колонну насосно-компрессорных труб, пакер, цилиндрический корпус с приемным клапаном и установленный в нем плунжер с нагнетательным клапаном, при этом плунжер связан с колонной насосно-компрессорных труб при помощи полого штока, установленного в цилиндрическом корпусе над плунжером, и инструмента посадочного механического, соединенного с цилиндрическим корпусом с возможностью разъединения, при этом полый шток имеет усиленную муфту для ограничения хода плунжера.
На фиг. представлена схема депрессионного устройства для освоения скважин.
Депрессионное устройство спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 1. Устройство включает в себя насос, состоящий из цилиндрического корпуса 2 с приемным клапаном 3 в нижней части, внутри которого размещен плунжер 4 с нагнетательным клапаном 5 в нижней части. Плунжер 4 связан с колонной НКТ 1 при помощи полого штока 6, установленного в цилиндрическом корпусе 2 над плунжером 4, и инструмента посадочного механического (ИПМ), установленного в нижней части колонны НКТ 1. ИПМ соединен с цилиндрическим корпусом 2 с возможностью разъединения. Муфта 7 ИПМ соединена с цилиндрическим корпусом 2, а ниппель 8 ИПМ - с полым штоком 6. Длина полого штока 6 регламентирована в зависимости от длины насоса. Полый шток 6 имеет усиленную муфту 9 для ограничения хода плунжера 4. Под насосом установлен хвостовик 10 из технологических НКТ с пакером 11 для перекрытия затрубного пространства. В нижней части хвостовика 10 установлены перфорированный патрубок 12 и контейнер для манометра 13. От пакера 11 до перфорированного патрубка 12 оптимальным является расстояние в пределах 40-50 м.
Депрессионное устройство для освоения скважин работает следующим образом.
Перед спуском в скважину в контейнере для манометра 13 устанавливают манометр с запасом времени для автономной записи давления при ОПЗ и при освоении. Можно устанавливать два манометра - один для записи ОПЗ, другой - для освоения. Насос собирают и спускают без шариков. Плунжер 4 устанавливают в цилиндрическом корпусе 2 в нижнем положении и фиксируют от осевого перемещения при помощи ИПМ. Устройство спускают скважину на колонне НКТ 1, при этом перфорированный патрубок 12 устанавливают в интервал расположения фильтра 14 обсадной колонны 15. После посадки пакера 11 проверяют его герметичность и производят необходимую обработку призабойной зоны (например, кислотную обработку). Закачку рабочего агента осуществляют в колонну НКТ 1. По истечении времени на реакцию приступают к процессу освоения скважины, при этом НКТ на устье скважины оборудуют вертлюгом с выводом шланга на емкость. В любом случае устье оборудуют также противовыбросовым оборудованием. В колонну НКТ 1 от устья сбрасывают сначала шарик приемного клапана 3 (меньшего диаметра), далее - шарик нагнетательного клапана 5. После этого отсоединяют ИПМ путем поворота колонны НКТ 1 вправо. При этом ниппель 8 ИПМ отсоединяется от муфты 7 ИПМ с цилиндрическим корпусом 2. С помощью подъемника путем расхаживания до трех метров проверяют работоспособность насоса. На гидравлическом индикаторе веса подъемного агрегата разность показаний при ходе плунжера 4 вверх и вниз должна соответствовать весу жидкости. Вес жидкости над плунжером 4 для сравнения с индикатором веса подъемного агрегата определяется расчетом: 1. В системе СИ:
2. В технической системе:
2
где S - площадь внутреннего сечения плунжера, см;
h - глубина спуска насоса, м;
3
- удельный вес жидкости в скважине, г/см.
Например:
2
Р=3,14/4×5,3×1000×1,05/10=2315 кг.
В данном примере гидравлический индикатор веса при опускании колонны должен показать 9 тонн, а при подъеме на 2,3 тонны больше.
Ход плунжера 4 вверх ограничивается муфтой 7 ИПМ. При каждом ходе плунжера 4 под пакером 11 создается пониженное давление ниже давления насыщения, что позволяет очищать призабойную зону пласта от кольматантов. В среднем машинист подъемника делает два подъема и опускания плунжера 4 в минуту высотой подъема плунжера 4 около 3 м: подьем - 6-7 секунд, пауза - до 15 секунд, опускание - 6 секунд, пауза -5 секунд, снова подъем. На практике 40 - 50 качков должно хватать для очистки пласта от кольматантов или их страгивания для дальнейшего выноса. С каждым качком плунжера 4 уровень жидкости в колонне НКТ 1 будет подниматься на 2,5-3 м. Количество и амплитуда подъемов и опусканий плунжера 4 фиксируется на карте гидравлического индикатора веса подъемного агрегата. Реакция пласта на создание циклической глубокой депрессии фиксируется на манометре.
После выполнения необходимого количества циклов пакер 11 срывается путем подъема колонны НКТ 1. При этом муфта 7 ИПМ зависает на усиленной муфте 9, и усилие подъема передается на все оборудование для срыва пакера 11. После срыва пакера 11 производят обратную промывку скважины. При повышении давления в затрубном пространстве промывочный клапан 16 открывается и фиксируется в открытом положении, что дает возможность подъема НКТ без жидкости.
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить освоение скважины созданием циклической глубокой депрессии и декольматацию призабойной зоны пласта без выполнения спуско-подъемных операций после проведения обработки призабойной зоны пласта. Применение устройства повышает производительность скважин и способствует повышению нефтеотдачи путем подключения к фильтрации малопроницаемых пропластков. Обеспечивает также снятие коэффициента восстановления давления, сокращает общее время освоения в два раза и более, снижает стоимость работ по освоению.