СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR PROCESSING THE BOTTOM-HOLE ZONE OF THE FORMATION AND THE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к добыче нефти, а именно к методам обработки призабойной зоны пласта депрессионно-репрессионным воздействием в сочетании с химическими методами обработки скважины.
Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины (см. а.с. SU №1719623, Е21В 43/25, опубл. 15.03.92), включающее колонну насосно-компрессорных труб с пакером, связанный с колонной насосно-компрессорных труб патрубок, запорный элемент, подвижно размещенный в колонне труб плунжер и дополнительный плунжер, выполненный длиной большей длины внутренней полости патрубка.
Недостатком устройства является распакеровка скважины и замена плунжера на дополнительный плунжер при переходе с депрессионного режима обработки на репрессионный.
Известен способ обработки призабойной зоны пласта, включающий многократное депрессионо-репрессионное воздействие без распакеровки скважины после закачки химического реагента и устройство для его осуществления, включающее колонну насосно-компрессорных труб, пакер и механизм для создания депрессионо-репрессионного воздействия, выполненный в виде двухступенчатого цилиндра, с размещенными в нем полыми плунжерами (см. а.с. SU №1739699, Е21В 43/25, опубл. 20.04.95). Указанный способ обработки призабойной зоны пласта и устройство для его осуществления по технической сущности и достигаемому результату наиболее близкий к предлагаемому способу обработки призабойной зоны пласта и устройству для его осуществления и его можно взять в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является необходимость вытеснения компрессором жидкости из колонны насосно-компрессорных труб для проведения очередного цикла депрессионо-репрессионного воздействия, при этом из скважины извлекается и не прореагировавшая часть химического реагента. Кроме того, недостатком является сложность конструкции механизма и операций для создания депрессионо-репрессионного воздействия и необходимость привлечения агрегата большой грузоподъемности для приведения его в действие путем осевого перемещения вверх и вниз колонны насосно-компрессорных труб.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности способа за счет обеспечения более полного реагирования химических реагентов, закачанных в пласт, и упрощения конструкции устройства.
Поставленный технический результат по повышению эффективности способа решается описываемым способом обработки призабойной зоны пласта, включающим многократное депрессионо-репрессионное воздействие без распакеровки скважины после закачки химического реагента.
Новым является то, что многократное депрессионо-репрессионное воздействие осуществляют при осевом перемещении колонны штанг путем отбора и подачи продукции в пласт, при этом воздействие повторяют до окончания химической обработки.
Поставленный технический результат по упрощению конструкции устройства решается описываемым устройством для обработки призабойной зоны пласта, включающим пакер и механизм для создания депрессионо-репрессионного воздействия, выполненный в виде двухступенчатого цилиндра, с размещенными в нем полыми плунжерами.
Новым является то, что в верхней большего и нижней меньшего диаметра ступенях цилиндра размещены плунжеры с клапанами в нижней части и отверстиями в верхней части, соединенные между собой штоком, верхний плунжер соединен с колонной штанг, верхняя часть цилиндра соединена с колонной насосно-компрессорных труб, а его нижняя часть соединена с пакером.
Совокупность отличительных признаков предлагаемого способа обработки призабойной зоны пласта и устройство для его осуществления позволяют решить поставленную задачу.
Из патентной и научно-технической литературы нам неизвестна заявляемая совокупность отличительных признаков. Следовательно, заявляемые способ и устройство соответствуют критерию изобретения «изобретательский уровень».
На фиг. 1 представлена схема устройства при воздействии на пласт депрессией, на фиг. 2 - репрессией.
Устройство для обработки призабойной зоны пласта (см. фиг. 1) содержит пакер 1 и механизм для создания депрессионо-репрессионного воздействия, выполненный в виде двухступенчатого цилиндра 2, с верхней большего 3 и нижней меньшего 4 диаметра ступенями, в которых, соответственно, размещены полые плунжера 5 и 6. В нижней части плунжера большего диаметра 5 установлен клапан 7, в верхней части выполнено отверстие 8. В нижней части плунжера меньшего диаметра 6 установлен клапан 9, в верхней части выполнено отверстие 10. Плунжеры 5 и 6 жестко соединены между собой штоком 11. В верхней части плунжер 5 соединен с колонной штанг 12. Верхняя часть цилиндра 2 соединена с колонной насосно-компрессорных труб 13, а его нижняя часть соединена с пакером 1.
Способ обработки призабойной зоны пласта с помощью устройства для его осуществления согласно настоящему изобретению реализуется следующим образом.
Цилиндр 2 с пакером 1 на колонне насосно-компрессорных труб 13 спускают в скважину на заданную глубину и пакеруют скважину выше интервала перфорации. По колонне насосно-компрессорных труб 13 закачивают под пакер 1 в пласт расчетное количество химического реагента (например, кислоту, растворители и т.п.) и оставляют скважину на реагирование. При этом в пористой среде призабойной зоны пласта протекает реакция между химическим реагентом и горной породой или отложениями на ней по поверхности контакта между ними. Часть закачанного химического реагента, не контактирующая с породой или отложениями, остается не прореагировавшей.
Поэтому после выдержки по времени, необходимому для протекания реакции между химическим реагентом и контактирующими с ним поверхностями породы или отложений, создают депрессию на пласт. Для этого в колонну насосно-компрессорных труб 13 на штангах 12 спускают плунжеры 5 и 6, жестко соединенные штоком 11, в соответствующие секции 3 и 4 цилиндра 2. Посредством осевого перемещения колонны штанг 12 как вверх, так и вниз, например, с помощью станка качалки, осуществляют возвратно-поступательное движение плунжеров 5 и 6 в пределах длин соответствующих секций 3 и 4 цилиндра 2. При этом во время хода плунжеров 5 и 6 вверх за счет веса закрывается клапан 7 в плунжере 5, за счет перепада давления открывается клапан 9 в плунжере 6 и создается разрежение в полости цилиндра 2 между плунжерами 5 и 6. Жидкость под действием депрессии на пласт поступает из призабойной зоны в ствол скважины и затем через клапан 9 и отверстие 10 в плунжере 6 поступает в полость цилиндра 2 между плунжерами 5 и 6. Во время хода плунжеров 5 и 6 вниз за счет веса закрывается клапан 9 в плунжере 6, за счет перепада давления открывается клапан 7 в плунжере 5. Жидкость из полости цилиндра 2 между плунжерами 5 и 6 через клапан 7 в плунжере 5 и отверстие 8 подается в колонну насосно-компрессорных труб 13. Далее перемещение колонны штанг 12 вверх и вниз повторяются до тех пор, пока из призабойной зоны пласта в колонну насосно-компрессорных труб 13 не будет отобрано заданное, связанное с количеством закаченного в пласт химического реагента, количество жидкости. При этом в пористой среде пласта в процессе движения жидкости из призабойной зоны в ствол скважины происходит контакт не прореагировавшей «свежей» части химического реагента с поверхностью породы или отложений и продолжение реакции с большим объемом закачанного химического реагента. Диаметр колонны насосно-компрессорных труб 2 подбирают с учетом заданного количества отбираемой из пласта жидкости.
После отбора из призабойной зоны пласта заданного количества жидкости колону штанг 12 перемещают вверх настолько, чтобы плунжеры 5 и 6 поднялись выше соответствующих секций 3 и 4 цилиндра 2 (например, с перехватом штанг тем же станком качалкой). При этом образуется кольцевой зазор между плунжером 5 и внутренней поверхностью колонны насосно-компрессорных труб 13, между плунжером 6 и внутренней поверхностью верхней, большего диаметра ступени 3 цилиндра 2, через который столб жидкости, отобранный из призабойной зоны пласта в колонну насосно-компрессорных труб 13, создает репрессию на пласт. Из колонны насосно-компрессорных труб 13 жидкость по указанному кольцевому зазору и полости нижней ступени 4 цилиндра 2 поступает под пакер 1 в призабойную зону пласта. При этом в пористой среде пласта в процессе движения жидкости из ствола скважины в призабойную зону происходит контакт не прореагировавшей «свежей» части химического реагента с поверхностью породы или отложений и продолжение реакции с большим объемом закачанного химического реагента.
Процесс отбора из призабойной зоны пласта и подачи в нее заданного объема жидкости повторяют до полного реагирования по всему объему закачанного в пласт химического реагента, о чем судят, например, по кривой падения уровня при подаче жидкости в призабойную зону или по пробам, взятым при отборе жидкости из призабойной зоны с подъемом ее по колонне насосно-компрессорных труб 13 до устья.
После проведения обработки призабойной зоны описанным способом при необходимости проведения последовательной обработки призабойной зоны пласта другим химическим реагентом приподнимают колонну штанг 12 до выхода плунжеров 5 и 6 из соответствующих ступеней 3 и 4 цилиндра 2 с образованием вышеуказанного проходного кольцевого зазора. Закачивают другой химический реагент в пласт и повторяют вышеописанные действия с этим химическим реагентом.
При необходимости для проведения исследования под пакером в зоне интервала перфорации из колонны насосно-компрессорных труб 13 извлекают колонну штанг 12 с плунжерами 5 и 6 и спускают глубинный прибор по колонне насосно-компрессорных труб 13 на необходимую глубину.
Использование предлагаемого способа обработки призабойной зоны пласта и устройства для его осуществления позволяет обеспечить более полное реагирование химических реагентов, закачанных в пласт, упростить конструкцию устройства и повысить эффективность способа.