СПОСОБ УСТАНОВКИ СКВАЖИННОГО ФИЛЬТРА
WELL FILTER INSTALLATION METHOD

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при освоении нефтяных и газовых скважин.
Известен способ установки скважинного фильтра в скважину по заявке РФ на изобретение №2000100539. Способ установки включает спуск в интервал перфорации эксплуатационной колонны компоновки фильтра на трубах, намыв песка в полость между фильтром и эксплуатационной колонной, при этом на наружную поверхность фильтра перед спуском его в скважину наносят защитный материал, который самоудаляется при существующем или искусственно создаваемом температурном режиме на забое скважины.
Недостатками этого способа являются:
- небольшой дебит добываемого продукта, вследствие того, что в эксплуатационную колонну спускается компоновка на трубах значительно меньшего диаметра, чем диаметр эксплуатационной колонны,
- трудности в подборе защитного материала для каждой скважины.
Известен способ создания фильтра по патенту РФ №2015309, который включает доставку гравия по НКТ в забой скважины.
Недостаток этого способа: большая трудоемкость процесса.
Известен способ установки скважинного фильтра и компоновка обсадной колонны по патенту РФ на полезную модель №16758, прототип.
Установка скважинного фильтра включает свинчивание скважинного фильтра, который содержит перфорированный корпус, в отверстиях которого установлены пробки и фильтрующий элемент, с обсадной колонной и спуск обсадной колонны в скважину и ее цементирование. После этого при помощи долота-воронки срезают пробки.
Недостатками этого способа и устройства является:
1. Применение только одного скважинного фильтра в компоновке.
2. Перетекание добываемого продукта между продуктивными пластами при наличии нескольких продуктивных пластов на разной глубине.
3. Перетекание воды из водоносного пласта при его наличии.
Задача создания изобретения: упрощение технологии добычи нефти или газа и предотвращение перетекания добываемого продукта и воды при его добыче.
Решение указанной задачи достигнуто за счет того, что в способе установки скважинного фильтра, включающем спуск в пробуренную скважину по меньшей мере одного скважинного фильтра, установленного внизу обсадной колонны и содержащего срезаемые пробки, на каждый скважинный фильтр перед спуском в скважину устанавливают центратор, который фиксируют на свободной от фильтрующего элемента трубе скважинного фильтра, выше скважинных фильтров устанавливают пакеры, число которых соответствует числу продуктивных пластов, после спуска обсадной колонны промывают скважину, и поочередно снизу вверх активируют пакеры, закрывая центральные отверстия в седлах пакеров, сбросовым элементом, например шаром, с последующим подъемом давления внутри обсадной колонны и нагнетанием цементного раствора в затрубное пространство выше продуктивного пласта, после отвердения цемента производят разбуривание цементировочных пробок, седел пакеров и сбросовых элементов, а также срезают пробки всех фильтров. Скважинные фильтра устанавливают ниже хвостовика, который через разъединяющее устройство соединяют с транспортной колонной для доставки скважинных фильтров в составе хвостовика в скважину, причем после установки скважинных фильтров с хвостовиком на место транспортная колонна отстыковывается и извлекается из скважины. Ниже скважинных фильтров устанавливают обратный клапан и башмак.
Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т. е. всеми критериями изобретения.
Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1…14, где
на фиг.1 приведена операция бурения,
на фиг.2 приведен спуск обсадной колонны со скважинным фильтром,
на фиг.3 приведена промывка скважины,
на фиг.4 приведено перекрытие пласта,
на фиг.5 приведена операция цементирования,
на фиг.6 показано срезание пробок фильтра,
на фиг.7 приведена добыча нефти,
на фиг.8 изображен центратор со специальным гаечным ключом,
на фиг.9 приведена операция установки хвостовика,
на фиг.10 приведена промывка фильтров в составе хвостовика,
на фиг.11 приведено сбрасывание сбросового элемента (шара) в хвостовик,
на фиг.12 приведено перекрытие пакера выше хвостовика,
на фиг.13 приведено срезание седла пакера и пробок в хвостовике фрезером,
на фиг.14 приведена отстыковка транспортной колонны от хвостовика.
Скважинные фильтры могут быть установлены в составе обсадной колонны (фиг.1…7) или в составе хвостовика (фиг.9…14), при этом хвостовик может быть зацементирован или установлен без цементации. Обсадная колонна устанавливается после бурения скважины «А» (фиг.1). Наиболее часто применяется турбинное бурение наклонно-направленных и горизонтальных скважин в породе 1 при помощи установленного на буровой колонне 2 долота 3. Бурение осуществляется до выхода в продуктивный пласт 4. Возможно расположение нескольких продуктивных пластов 4 друг над другом, в этом случае бурение выполняют до нижнего продуктивного пласта 4. Компоновка буровой колонны включает (фиг.2…7) обсадные трубы 5, в нижней части обсадной колоны установлен, при помощи муфт 6, по меньшей мере один скважинный фильтр 7. Ниже скважинных фильтров 7 установлены башмак 8 и обратный клапан 9. На каждом скважинном фильтре 7 на свободной от фильтрующего элемента его трубе необходимо установить и закрепить центратор 10, чтобы его сцентрировать в скважине «А». скважинные фильтры 7 (фиг.3) выполнены в виде перфорированного корпуса 11 с отверстиями «Б», в которых установлены пробки 12. Также скважинные фильтры 7 имеют фильтрующий элемент (на фиг.1…7 не показано). Выше скважинных фильтров 7 установлены пакеры 13, число которых соответствует числу продуктивных пластов 4. В дальнейшем показан для примера один пакер 13. Пакер 13 может быть любой конструкции, для примера приведен пакер 13 с упругой манжетой 14. После спуска обсадной колонны промывают скважину. Потом поочередно сверху вниз активируют пакеры, для этого закрывают центральные отверстия в седлах пакеров. Чтобы перекрыть пакер 13 на его седло сбрасывают сбросовый элемент, например шар 15 (фиг.4).
Подачей давления внутрь обсадных труб 5 и через радиальные отверстия «В» в заколонное пространство выше пакера 13 подают цементный раствор, воздействуя давлением на цементную пробку 16. Цементный раствор при схватывании образует цементное кольцо 17 (фиг.5). После отвердения цемента производят разбуривание цементировочных пробок 12, седел пакеров и сбросовых элементов. Это осуществляют (фиг.6), опустив колонну труб 18 с фрезером 19. Колонну труб 18 извлекают.
Скважина готова к эксплуатации (фиг.7). Добываемая нефть или другой продукт, например газ или вода, поступают в фильтрующий элемент (на фиг.1…14 фильтрующий элемент не показан) и отверстия «Б» скважинных фильтров 7, где очищается от песка, и далее по обсадной колонне 5 вверх на устье. При этом цементное кольцо 17 предотвращает перетекание добываемого продукта или воды из вышерасположенных продуктивных пластов 4 (или из водоносных пластов, при их наличии).
На фиг.8 приведен центратор 10, имеющий винты 20 со специальным гаечным ключом 21. Установка центраторов 10 производится на буровой перед спуском скважинных фильтров 7 в скважину. Центраторы 10 устанавливают на скважинные фильтры 7 и завинчивают винты 20 при помощи специального гаечного ключа 21 с внутренней головкой.
Возможна установка скважинных фильтров 7 в состав хвостовика 22 при помощи разъединяющего устройства 23 и транспортной колонны 24 (фиг.9…14). В состав хвостовика 22 входят разъединяющее устройство 23, пакер 25 с упругой манжетой 26, несколько скважинных фильтров 7, башмак 8 и обратный клапан 9, установленные ниже скважинного фильтра 7, и несколько центраторов 10, закрепленных на скважинных фильтрах 7.
Операция цементирования хвостовика 22 производится аналогично описанной ранее технологии цементирования скважинного фильтра 7 в составе обсадной колонны. После цементирования хвостовика 22 транспортная колонна 24 отсоединяется от разъединяющего устройства 23 и поднимается.
Применение изобретения позволит получить ряд преимуществ, а именно
1. Предотвратить перетекание добываемого продукта между продуктивными пластами.
2. Предотвратить попадание воды из водоносных пластов в продуктивный пласт и, как следствие, уменьшить относительное содержание воды в добываемом продукте, тем самым уменьшить общие затраты в эксплуатации скважины.