способ работы скважинной струйной установки при гидроразрыве пласта

Формула изобретения

Способ работы скважинной струйной установки при гидроразрыве пласта, заключающийся в том, что монтируют снизу вверх входную воронку с хвостовиком, пакер и струйный насос, в корпусе которого выполнены канал подвода активной среды и канал для подвода откачиваемой из скважины среды, ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают не ниже кровли продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и затем спускают в скважину через проходной канал корпуса струйного насоса на каротажном кабеле или проволоке излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, который размещают на каротажном кабеле или проволоке выше наконечника для подсоединения излучателя и приемника-преобразователя физических полей и устанавливают его на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки через герметизирующий узел, в процессе спуска проводят фоновые замеры температуры и других физических полей от устья до забоя скважины, далее размещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей над кровлей продуктивного пласта, путем подачи под напором жидкой среды в активное сопло струйного насоса поэтапно создают несколько значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойные давления, состав и физические параметры флюида, поступающего из продуктивного пласта, а также дебит скважины, далее при работающем струйном насосе при заданной величине депрессии на пласт перемещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей вдоль оси скважины в зоне продуктивного пласта и проводят регистрацию профиля притока, параметров пластового флюида, забойного давления, а также изменения физических полей в прискважинной и удаленной зоне пласта, при этом предусматривают возможность проведения указанной операции несколько раз как при указанной выше заданной величине депрессии на пласт, так и при другой величине депрессии на пласт, потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос, извлекают из скважины излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с каротажным кабелем или проволокой и герметизирующим узлом, далее спускают по колонне труб и устанавливают в посадочном месте проходного канала функциональную вставку для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором, снабженным, например, датчиками давления, температуры, дебита и состава пластового флюида, и путем подачи жидкой среды в сопло струйного насоса создают необходимую депрессию на пласт, а после истечения расчетного времени дренирования продуктивного пласта резко прекращают подачу жидкой среды в сопло струйного насоса, проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, далее извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором на поверхность и устанавливают в ступенчатом проходном канале блокирующую вставку со сквозным проходным каналом, перекрывая при этом блокирующей вставкой в струйном насосе канал на выходе из струйного насоса и канал для подвода откачиваемой из скважины среды, по колонне труб и через сквозной проходной канал блокирующей вставки закачивают в скважину жидкость для гидроразрыва пласта с расклинивающим материалом, затем извлекают блокирующую вставку и устанавливают в ступенчатом проходном канале депрессионную вставку с автономным прибором, после чего подают по затрубному пространству скважины под напором в сопло струйного насоса жидкую среду и проводят дренирование пласта с удалением из продуктивного пласта жидкости гидроразрыва и части расклинивающих материалов на поверхность, затем извлекают на поверхность депрессионную вставку и спускают в скважину на каротажном кабеле или проволоке через проходной канал струйного насоса излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, последний устанавливают на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса и с помощью излучателя и приемника-преобразователя физических полей проводят замер дебита скважины при разных депрессиях на продуктивный пласт, создаваемых путем подачи под напором в сопло струйного насоса жидкой среды, а также проводят при заданной величине депрессии на пласт регистрацию профиля притока и изменения физических полей, затем извлекают из струйного насоса излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом и устанавливают в ступенчатом проходном канале функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором, после чего проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором и проводят мероприятия по запуску скважины в работу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи нефти из скважин.

Известен способ работы струйной скважинной установки, включающий подачу по колонне насосно-компресссрных труб активной жидкой среды в сопло струйного аппарата, увлечение ею пассивной среды и смешение с ней с подачей смеси сред из скважины на поверхность (см. RU 2059891 С1, F 04 F 5/02, 10.05.1996).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременной обработкой добываемой среды и прискважинной зоны пласта, однако в данном способе предусмотрена подача рабочей среды в сопло струйного аппарата по колонне труб, что в ряде случаев сужает область использования данной установки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной установки, включающий установку в скважине колонны насосно-компрессорных труб со струйным насосом и пакером, распакеровку пакера, спуск в скважину через проходной канал на кабеле излучателя и приемника-преобразователя физических полей вместе с герметизирующим узлом, установку последнего на посадочное место в проходном канале, размещение излучателя и приемника-преобразователя физических полей над кровлей продуктивного пласта и подачу под напором жидкой среды в активное сопло струйного насоса с созданием депрессии на пласт и регистрацией параметров флюида, поступающего из продуктивного пласта (см. патент RU 2106540 С1, кл. F 04 F 5/02, 10.03.1998).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем создания перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данный способ работы не позволяет в полной мере использовать возможности скважинной струйной установки, что связано с отсутствием операций по повышению перфорации продуктивного пласта.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение надежности работы и производительности при проведении исследований и гидроразрыве продуктивного пласта.

Указанная задача решается за счет того, что способ работы скважинной струйной установки при гидроразрыве пласта заключается в том, что монтируют снизу вверх входную воронку с хвостовиком, пакер и струйный насос, в корпусе которого выполнены канал подвода активной среды и канал для откачиваемой из скважины среды, ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают не ниже кровли продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и затем спускают в скважину через проходной канал корпуса струйного насоса на каротажном кабеле или проволоке излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, который размещают на каротажном кабеле или проволоке выше наконечника для подсоединения излучателя и приемника-преобразователя физических полей, и устанавливают его на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки через герметизирующий узел, в процессе спуска проводят фоновые замеры температуры и других физических полей от устья до забоя скважины, далее размещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей над кровлей продуктивного пласта, путем подачи под напором жидкой среды в активное сопло струйного насоса поэтапно создают несколько значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойные давления, состав и физические параметры флюида, поступающего из продуктивного пласта, а также дебит скважины, далее при работающем струйном насосе при заданной величине депрессии на пласт перемещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей вдоль оси скважины в зоне продуктивного пласта и проводят регистрацию профиля притока, параметров пластового флюида, забойного давления, а также изменения физических полей в прискважиной и удаленной зоне пласта, при этом предусматривают возможность проведения указанной операции несколько раз как при указанной выше заданной величине депрессии на пласт, так и при другой величине депрессии на пласт, потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос и извлекают из скважины излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с каротажным кабелем или проволокой и герметизирующим узлом, далее спускают по колонне труб и устанавливают в посадочном месте проходного канала функциональную вставку для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором, снабженным, например, датчиками давления, температуры, дебита и состава пластового флюида, и путем подачи жидкой среды в сопло струйного насоса создают необходимую депрессию на пласт, а после истечения расчетного времени дренирования продуктивного пласта резко прекращают подачу жидкой среды в сопло струйного насоса, проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, далее извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором на поверхность и устанавливают в ступенчатом проходном канале блокирующую вставку со сквозным проходным каналом, перекрывая при этом блокирующей вставкой в струйном насосе канал выхода из струйного насоса и канал для подвода откачиваемой из скважины среды и разобщая таким образом внутреннюю полость колонны труб и ее затрубное пространство над пакером, затем по колонне труб и через сквозной проходной канал блокирующей вставки закачивают в скважину жидкость для гидроразрыва пласта с расклинивающим материалом, извлекают блокирующую вставку и устанавливают в ступенчатом проходном канале депрессионную вставку с автономным прибором, после чего подают по затрубному пространству скважины под напором в сопло струйного насоса жидкую среду и проводят дренирование пласта с удалением из продуктивного пласта жидкости гидроразрыва и части расклинивающих материалов на поверхность, затем извлекают на поверхность депрессионную вставку и спускают в скважину на каротажном кабеле или проволоке через проходной канал струйного насоса излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом, последний устанавливают на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса и с помощью излучателя и приемника-преобразователя физических полей проводят замер дебита скважины при разных депрессиях на продуктивный пласт, создаваемых путем подачи под напором в сопло струйного насоса жидкой среды, а также проводят при заданной величине депрессии на пласт регистрацию профиля притока и изменения физических полей, затем извлекают из струйного насоса излучатель и приемник-преобразователь физических полей вместе с герметизирующим узлом и устанавливают в ступенчатом проходном канале функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором, после чего проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, извлекают функциональную вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором и проводят мероприятия по запуску скважины в работу.

Анализ работы скважинной струйной установки показал, что надежность и эффективность работы установки можно повысить путем оптимизации последовательности действий при испытании и освоении скважин, в частности при проведении работ с применением гидроразрыва пласта.

Было выявлено, что указанная выше последовательность действий позволяет наиболее эффективно использовать скважинную струйную установку при проведении работ по интенсификации притока нефти из продуктивного пласта. За счет создания депрессии в подпакерной зоне как перед проведением гидроразрыва, так и после его проведения создаются условия, предотвращающие осаждение в скважине после гидроразрыва пласта расклинивающего материала, кольматирующих частиц и других сред, которые приводят к засорению забоя скважины, выходу из строя насоса для добычи нефти и снижению проницаемости продуктивного пласта. При созданной депрессии струйный насос удаляет из продуктивного пласта указанные выше частицы и среды, которые по внутренней полости колонны труб с высокой скоростью выносятся на поверхность, а с помощью геофизического прибора и/или автономного, установленного на одной из функциональных вставок, прибора проводится исследование поступающей из скважины среды. Одновременно предоставляется возможность визуально контролировать величину депрессии, получая информацию с глубинного прибора по каротажному кабелю на поверхности о величине текущего гидростатического давления. Кроме того, при проведении испытания пластов можно регулировать режим откачки посредством изменения давления жидкой рабочей среды, подаваемой в сопло струйного насоса. В ходе проведения исследования обеспечена возможность перемещения геофизического прибора вдоль скважины, причем исследование можно проводить как при работающем струйном насосе, так и при его остановке. Перекрытие блокирующей вставкой каналов, связывающих струйный насос с внутритрубным пространством, позволяет напрямую сообщить внутритрубное пространство колонны труб с подпакерной зоной и продуктивным пластом. Таким образом, данный способ работы позволяет эффективно проводить мероприятия по интенсификации дебита скважины с помощью гидроразрыва пластов, проводя при этом всестороннее их исследование и испытание в различных режимах. Необходимо отметить, что описанная в изобретении последовательность действий позволяет постоянно контролировать ход работ по интенсификации притока добываемой из продуктивного пласта среды. В частности, кривые восстановления пластового давления, полученные на различных этапах реализации описываемого способа работы, позволяют получить объективную картину состояния продуктивного пласта в зависимости от проведенных работ по повышению проницаемости продуктивного пласта.

Таким образом, достигнуто выполнение поставленной задачи - повышение надежности работы и производительности при проведении исследований и гидроразрыве продуктивного пласта.

На фиг.1 представлен продольный разрез скважинной струйной установки для реализации описываемого способа работы с установленным в ней герметизирующим узлом, на фиг. 2 - продольный разрез установки с вставкой для регистрации кривой восстановления пластового давления, на фиг.3 - продольный разрез установки с блокирующей вставкой, на фиг.4 - продольный разрез установки с депрессионной вставкой.

Скважинная струйная установка содержит смонтированные на колонне труб 1 снизу вверх входную воронку 2 с хвостовиком 3, пакер 4 с выполненным в нем центральным каналом 5 и струйный насос 6, в корпусе 7 которого соосно установлены активное сопло 8 и камера смешения 9, а также выполнены канал подвода активной среды 10, канал 11 для подвода откачиваемой из скважины среды и ступенчатый проходной канал 12 с посадочным местом 13 между ступенями, при этом в ступенчатом проходном канале 12 предусмотрена возможность установки герметизирующего узла 14, который подвижно размещен на каротажном кабеле или проволоке 15 выше наконечника 16 для подсоединения излучателя и приемника-преобразователя физических полей 17, и функциональных вставок: блокирующей 18 со сквозным проходным каналом 19, депрессионной 20 с автономным прибором 21 и вставки 22 для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором 23, снабженным, например, датчиками давления, температуры, дебита и состава пластового флюида, выход струйного насоса 6 подключен к внутренней полости колонны труб 1 выше герметизирующего узла 14, сопло 8 струйного насоса 6 через канал подвода активной среды 10 подключено к затрубному пространству скважины (колонны труб 1) и канал 11 для подвода откачиваемой из скважины среды подключен к внутренней полости колонны труб 1 ниже герметизирующего узла 14, при этом функциональные вставки 18, 20 и 22 выполнены в верхней части с приспособлением 24 для их установки и извлечения из скважины.

Способ работы скважинной струйной установки при гидроразрыве пласта заключается в том, что монтируют снизу вверх входную воронку 2 с хвостовиком 3, пакер 4 и струйный насос 6, в корпусе 7 которого выполнены канал подвода активной среды 10 и канал 11 для откачиваемой из скважины среды, ступенчатый проходной канал 12 с посадочным местом 13 между ступенями. Спускают эту сборку на колонне труб 1 в скважину, при этом входную воронку 2 располагают не ниже кровли продуктивного пласта 25. Далее проводят распакеровку пакера 4 и затем спускают в скважину через проходной канал 12 корпуса 7 струйного насоса 6 на каротажном кабеле или проволоке 15 излучатель и приемник-преобразователь физических полей 17 вместе с герметизирующим узлом 14, который размещают на кабеле или проволоке 15 выше наконечника 16 для подсоединения излучателя и приемника-преобразователя физических полей 17, который устанавливают на посадочное место 13 в проходном канале 12 корпуса 7 струйного насоса 6 с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля или проволоки 15 через герметизирующий узел 14. В процессе спуска проводят фоновые замеры температуры и других физических полей от устья до забоя скважины. Далее размещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей 17 над кровлей продуктивного пласта 25. Путем подачи под напором жидкой среды в активное сопло 8 струйного насоса 6 поэтапно создают несколько значений депрессии на пласт 25, регистрируя при каждом из них забойные давления, состав и физические параметры флюида, поступающего из продуктивного пласта 25, а также дебит скважины. Далее при работающем струйном насосе 6 при заданной величине депрессии на пласт 25 перемещают излучатель и приемник-преобразователь физических полей 17 вдоль оси скважины в зоне продуктивного пласта 25 и проводят регистрацию профиля притока, параметров пластового флюида, забойного давления, а также изменения физических полей в прискважинной и удаленной зоне пласта 25. При этом предусматривают возможность проведения указанной операции несколько раз, как при указанной выше заданной величине депрессии на пласт, так и при другой величине депрессии на пласт. Потом прекращают подачу жидкой среды в струйный насос 6 и извлекают из скважины излучатель и приемник-преобразователь физических полей 17 вместе с каротажным кабелем или проволокой 15 и герметизирующим узлом 14. Далее спускают по колонне труб 1 и устанавливают в посадочном месте 13 проходного канала 12 функциональную вставку 22 для записи кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с пробоотборником и автономным прибором 23, снабженным, например, датчиками давления, температуры, дебита и состава пластового флюида. Путем подачи жидкой среды в сопло 8 струйного насоса 6 создают необходимую депрессию на пласт 25. Через расчетное время дренирования продуктивного пласта 25 резко прекращают подачу жидкой среды в сопло 8 струйного насоса 6 и проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины. Далее извлекают функциональную вставку 22 для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором 23 на поверхность и устанавливают в ступенчатом проходном канале 12 блокирующую вставку 18 со сквозным проходным каналом 19, перекрывая при этом блокирующей вставкой 18 в струйном насосе канал на выходе из струйного насоса 6 и канал 11 для подвода откачиваемой из скважины среды. По колонне труб 1 и через сквозной проходной канал 19 блокирующей вставки 18 закачивают в скважину жидкость для гидроразрыва пласта с расклинивающим материалом, например песком или специальными шариками. Затем извлекают блокирующую вставку 18 и устанавливают в ступенчатом проходном канале 12 депрессионную вставку 20 с автономным прибором 21. После этого подают по затрубному пространству скважины под напором в сопло 8 струйного насоса 6 жидкую среду и проводят дренирование пласта 25 с удалением из продуктивного пласта 25 жидкости гидроразрыва и части расклинивающих материалов на поверхность. Затем извлекают на поверхность депрессионную вставку 20 и спускают в скважину на каротажном кабеле или проволоке 15 через проходной канал 12 струйного насоса 6 излучатель и приемник-преобразователь физических полей 17 вместе с герметизирующим узлом 14. Последний устанавливают на посадочное место 13 в проходном канале 12 корпуса 7 струйного насоса 6 и с помощью излучателя и приемника-преобразователя физических полей 17 проводят замер дебита скважины при разных депрессиях на продуктивный пласт 25, создаваемых путем подачи под напором в сопло 8 струйного насоса 6 жидкой среды, а также проводят при заданной величине депрессии на пласт 25 регистрацию профиля притока и изменения физических полей. Затем извлекают из струйного насоса 6 излучатель и приемник-преобразователь физических полей 17 вместе с герметизирующим узлом 14 и устанавливают в ступенчатом проходном канале 12 функциональную вставку 22 для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором 23, после чего проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины. Извлекают функциональную вставку 22 для регистрации кривых восстановления пластового давления вместе с пробоотборником и автономным прибором 23 и проводят мероприятия по запуску скважины в работу.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при освоении нефтяных скважин после бурения или при их восстановлении.