СПОСОБ ОЧИСТКИ ПЕРФОРАЦИИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ
PERFORATION CLEANING METHOD OF BOTTOM-HOLE ZONE

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно к способам очистки призабойных зон перфорации эксплуатационных скважин нефтяных месторождений.
3
Известен способ очистки призабойной зоны пласта, включающий заполнение скважины рабочей жидкостью при атмосферном давлении и с обеспечением над ее зеркалом небольшого по высоте воздушного пространства. Предварительно проводят анализ геофизических и/или гидродинамических данных по скважине и с учетом его результатов осуществляют выравнивание профиля притока пласта, которое выполняют с использованием преимущественно ультразвуковых колебаний. Затем осуществляют неоднократное воздействие на нее чередующимися этапами создания и стравливания избыточного давления, создаваемого сжатым газом, преимущественно воздухом, который подают в указанное воздушное пространство. При этом продолжительность этапа создания избыточного давления устанавливают менее 0,1 периода резонансной частоты колебаний столба рабочей жидкости, заполняющей скважину, в качестве технологического параметра, определяющего продолжительность процесса воздействия чередующимися этапами создания и стравливания избыточного давления, используют количество жидкости, поступающей из скважины. Процесс воздействия чередующимися этапами создания и стравливания избыточного давления ведут до тех пор, пока объем жидкости, поступившей из скважины, составит не менее 0,01 м на один погонный метр мощности пласта, которую как один из основополагающих параметров определяют при анализе вышеуказанных данных (патент на изобретение RU 2396420, МПК Е21В 37/00).
Однако применение генератора ультразвуковых колебаний усложняет способ и увеличивает его длительность.
Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием, включающий формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной пласта и полостью насосно-компрессорных труб, стравливание давления при передвижении флюида из призабойной зоны к дневной поверхности, создание периодических импульсов давления в призабойной зоне пласта. Депрессионный перепад давления между призабойной зоной пласта и полостью насосно-компрессорных труб и периодические импульсы давления создают путем закачки флюида в трубное пространство скважины при создании заданного давления в ресивере в течение времени Т1, а стравливание до заданного давления производят при открытии клапана управления в течение времени Т2 через ресивер и полость затрубного пространства. Осуществляют повторение этапов стравливания и создания импульсов давления при постоянном контроле по устьевому датчику и датчику давления призабойной зоны на каждом цикле при одной и той же производительности закачки флюида (патент на изобретение RU 2272902, МПК Е21В 43/25).
Однако для осуществления способа необходимо применять насосы, создающие давление флюида в затрубном пространстве и в полости насосно-компрессорных труб.
Известен способ многоциклового импульсного воздействия на пласт с очисткой прискважинной зоны, включающий спуск в скважину на кабеле депрессионной камеры с атмосферным давлением и создание кратковременных импульсных депрессионных и репрессионных воздействий на пласт в виде циклов импульсных депрессионно-репрессионных затухающих колебаний, образующихся за счет интенсивного перетока скважинной жидкости в депрессионную камеру при мгновенном открытии впускного клапана. Величину первого депрессионного импульса устанавливают равной 30-45% от величины гидростатического давления регулированием гидравлического сопротивления впускного клапана. За счет инерции движения столба скважинной жидкости в процессе заполнения депрессионной камеры создают импульсное репрессионное воздействие на пласт, превышающее на 10-40% величину первого депрессионного импульса с обеспечением до 15-20 циклов депрессионно-репрессионных затухающих колебаний для раскачивания пробок, закупоривающих фильтрационные каналы (патент на изобретение RU 2136874, МПК Е21В 43/25, Е21В 37/00, Е21В 43/18).
Однако объем депрессионной камеры может оказаться недостаточным для качественной очистки фильтров призабойной зоны.
Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием, включающий формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной пласта и полостью насосно-компрессорных труб путем закачки флюида в затрубное пространство скважины при закрытии прерывателем полости насосно-компрессорных труб. Затем при закрытии на устье полости затрубного пространства и резком открытии прерывателем полости насосно-компрессорных труб осуществляют стравливание давления при интенсивном передвижении флюида из призабойной зоны пласта по насосно-компрессорным трубам к дневной поверхности. В процессе стравливания путем коммутации прерывателем потока жидкости в призабойной зоне пласта создают периодические импульсы давления в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости насосно-компрессорных труб. Создание импульсов осуществляют на каждом этапе стравливания давления путем резкого перекрытия полости НКТ прерывателем в период наиболее интенсивного подъема флюида из скважины.
Затухающие колебания контролируют по устьевому датчику давления, установленному в полости насосно-компрессорных труб, и прерывают в начальный период депрессионного подъема давления на уровне призабойной зоны путем открытия прерывателем полости насосно-компрессорных труб. Этапы стравливания, формирования импульсов давления и прерывания последних повторяют до снижения сформированного перепада давления (патент на изобретение RU 2159326, МПК Е21В 43/25).
Однако поток жидкости из затрубного пространства сразу попадает в колонну насосно-компрессорных труб, только лишь омывая зону перфорации, не позволяя качественно ее очистить от минеральных отложений и пластовой грязи.
Задачей изобретения является создание способа, позволяющего производить качественную очистку призабойной зоны перфорации, например, засорившейся в процессе эксплуатации.
Технический результат заключается в повышении качества очистки призабойной зоны перфорации при снижении трудоемкости.
Заявленный технический результат достигается тем, что в способе очистки перфорации призабойной зоны согласно решению создают депрессионный перепад давления между полостью скважины и полостью насосно-компрессорных труб за счет спуска в скважину насосно-компрессорных труб, снабженных последовательно расположенными в порядке удаленности от дневной поверхности гидровакуумной желонкой в закрытом положении, пакером и клапаном-хлопушкой, посадкой пакера осуществляют отделение призабойной зоны под пакером от полости скважины над пакером, за счет открытия гидровакуумной желонки осуществляют рывок жидкости из пласта в полость насосно-компрессорных труб и удаление загрязнений из перфорации призабойной зоны. После попадания загрязнений из зоны перфорации в полость насосно-компрессорных труб осуществляют закрытие гидровакуумной желонки, а после отстаивания загрязнений в области над клапаном-хлопушкой осуществляют повторное открытие гидровакуумной желонки для повторной очистки перфорации призабойной зоны. После заполнения полости насосно-компрессорных труб жидкостью осуществляют свабирование. Осуществляют смягчение силы рывка жидкости за счет штуцера, расположенного под гидровакуумной желонкой, и/или за счет частичного заполнения жидкостью полости насосно-компрессорных труб над гидровакуумной желонкой до ее открытия. Осуществляют усиление силы рывка жидкости за счет перетекания с высокой скоростью жидкости из полости скважины над пакером в полость насосно-компрессорных труб через инжектор, расположенный под гидровакуумной желонкой, и/или за счет попеременной подачи жидкости и газа под давлением в полость скважины над пакером, и последующего перетекания жидкости и газа в полость насосно-компрессорных труб через инжектор, расположенный под гидровакуумной желонкой.
Изобретение поясняется чертежом, демонстрирующим устройство для осуществления заявляемого способа. Позициями на чертеже обозначены:
1 - скважина;
2 - пласт;
3 - перфорация;
4 - призабойная зона скважины;
5 - насосно-компрессорная труба;
6 - гидровакуумная желонка;
7 - инжектор;
8 - штуцер;
9 - пакер;
10 - клапан-хлопушка.
Способ очистки перфорации призабойной зоны скважины заключается в следующем. В скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) с последовательно размещенными на ней (считая от нижнего конца) пером-хлопушкой (клапаном-хлопушкой), пакером, штуцером, гидровакуумной желонкой многоразового использования (ГВЖ), снабженной клапаном, находящимся при спуске в закрытом положении. Производят посадку пакера выше зоны перфорации на 5-10 метров, отделяя призабойную зону скважины от полости скважины, расположенной выше пакера. После этого открывают клапан на ГВЖ, производя разгрузку на пакер весом в зависимости от длины НКТ. Происходит резкий рывок жидкости из подпакерного пространства и зоны перфорации в полость НКТ, вызванный депрессией - разницей между давлением воздуха в НКТ над ГВЖ и давлением жидкости в зоне перфорации скважины. Резкий рывок длится в течение нескольких секунд, затем поток жидкости стабилизируется за счет гашения от штуцера. В случае если скважина очень глубокая, депрессия может быть чрезмерной, поэтому силу рывка ограничивают, снижая разницу между давлением в НКТ и в скважине путем добавления столба технической жидкости в НКТ над ГВЖ с высотой, зависящей от глубины скважины. За счет резкого рывка загрязняющие вещества вылетают из перфорации, затем устанавливается стационарное течение жидкости, вымывающее загрязняющие вещества из призабойной зоны в НКТ. Через минуту выбирают вес подвески НКТ для перекрытия клапана на ГВЖ, но не срывая пакер, и оставляют клапан ГВЖ закрытым на 10-15 минут для успокоения динамических движений жидкости. Благодаря наличию клапана-хлопушки жидкость, поступившая из скважины в НКТ, не возвращается обратно, но отстаивается, за счет чего весь мусор, перекрывавший проход жидкости через перфорацию, скапливается между ГВЖ и клапаном-хлопушкой. Через 10-15 минут повторяют депрессионное воздействие на пласт, вновь открывая клапан на ГВЖ, и таким образом производят 20-30 депрессионных воздействий на перфорацию призабойной зоны скважины, пока НКТ не заполнится настолько, что разница давлений в НКТ и в зоне перфорации скважины окажется недостаточной для создания очередного мощного рывка. В случае необходимости повторить цикл очистки призабойной зоны перфорации выбирают вес подвески НКТ и закрывают клапан на ГВЖ, не срывая пакер, а затем производят свабирование для извлечения жидкости из НКТ до ГВЖ, либо до исходного уровня для глубоких скважин. После свабирования приступают к очередному циклу очистки призабойной зоны перфорации. Обработку скважин проводят за 1-5 циклов в зависимости от загрязненности зоны перфорации.
В случае очень сильного засорения зоны перфорации производят кислотную обработку. Для этого выбирают вес подвески НКТ для срыва пакера, восстанавливая сообщение призабойной зоны с остальной полостью скважины. Затем производят обратную промывку путем подачи технической жидкости в НКТ под давлением для удаления пластовой грязи из зоны перфорации в полость скважины над пакером. После промывки производят закачку кислоты через НКТ в призабойную зону, производят посадку пакера и продолжают закачку кислоты в объеме, необходимом для обработки зоны перфорации. Затем производят свабирование в НКТ - извлекают продукты реакции, тем самым снижают уровень жидкости в НКТ до необходимого, обеспечивая возможность проведения очистки перфорации призабойной зоны. Цикл очистки перфорации призабойной зоны депрессионным воздействием повторяют для полного извлечения продуктов реакции и освоения скважины.
В случае проведения очистки перфорации призабойной зоны в скважине, глубина которой не позволяет получить достаточной депрессии, на опрессованной НКТ, спускаемой в скважину, последовательно (считая от нижнего конца) располагают перо-хлопушку, пакер, штуцер, инжектор, ГВЖ. Клапан на ГВЖ во время спуска оставляют в закрытом положении, в результате чего внутри НКТ возникает депрессия. После посадки пакера на заданной глубине чуть выше зоны перфорации производят разгрузку около 6 тонн на пакер, вследствие чего происходит открытие клапана на ГВЖ, ведущего к резкому рывку жидкости из зоны перфорации в полость НКТ с более низким давлением. Резкий рывок длится в течение нескольких секунд, за счет чего загрязняющие вещества вылетают из перфорации, затем поток жидкости стабилизируется за счет гашения от штуцера, примерно за 1 мин работы устанавливается стационарное течение жидкости, вымывающее загрязняющие вещества из призабойной зоны в НКТ. В то же самое время начинают закачку под давлением технической жидкости в полость скважины над пакером, например, используя цементировочный аппарат, жидкость проходит через инжектор и, врываясь на большой скорости в полость НКТ, создает дополнительную депрессию. В результате сложения депрессий возникает достаточная сила для вытягивания загрязнений из призабойной зоны и очистки перфорации. Помимо технической жидкости возможна периодическая подача газа в полость скважины над пакером, например за счет применения азотного компрессора, в таком случае образуются движущиеся вниз по скважине пузыри сильно сжатого воздуха, которые при достижении инжектора врываются в НКТ и устремляются вверх, создавая рывок, подобный возникающему при открытии клапана на ГВЖ, и утягивая за собой жидкость из НКТ и способствуя более качественной очистке перфорации призабойной зоны.
Возможен случай, когда перфорация забита настолько, что после первого открытия клапана на ГВЖ и рывка жидкости из призабойной зоны в полость НКТ, жидкость из пласта через перфорацию не поступает. В таком случае для предотвращения разрушения скважины закрывают клапан на ГВЖ, срывают пакер для выравнивания давления в подпакерном и надпакерном пространстве скважины. Затем вновь производят посадку пакера и открытие клапана на ГВЖ. Действия повторяют 4-5 раз до удаления пробок из перфорации.
Пример осуществления способа. Работы велись на скважине глубиной 3250 метров с пластовым давлением 320 атмосфер. Осуществили посадку пакера на расстоянии 7 метров от перфорации призабойной зоны, а затем разгрузкой 6 тонн на пакер открыли клапан ГВЖ. Произошел резкий рывок из подпакерного пространства и из зоны перфорации за счет депрессии - 180 атмосфер в НКТ. Резкий рывок происходил в течение нескольких секунд, затем гасился за счет штуцера и столба жидкости над ГВЖ высотой 100 метров и превращался в равномерный поток. В это же время наземной аппаратурой (а именно цементировочным аппаратом ЦА-320) поддерживали давление 150 атмосфер в надпакерной полости скважины, вследствие чего работающий инжектор создавал дополнительную депрессию - 100 атмосфер в НКТ под инжектором. В результате в первые минуты работы разница давлений с разных сторон перфорации достигала 280 атмосфер, через 30 минут жидкость заполнила НКТ над ГВЖ, и разница давлений снизилась до 100 атмосфер, создаваемых депрессией от инжектора. В результате из призабойной зоны было извлечено 200 килограмм пластовой грязи, металлической пыли и крошки, песка, фрагменты резины и пластмасс, кусочки проволоки и каротажного кабеля.