способ обработки прискважинной зоны пласта

Формула изобретения

Способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины, путем предварительной закачки жидкости в скважину, создании периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины и создающей репрессионно-депрессионные импульсы, и стравливании давления при перемещении жидкости по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины, отличающийся тем, что скважину оборудуют задвижкой, выше нее монтируют цилиндр высокого давления с боковым отводом для слива скважинной жидкости, и с поршнем, и выше него соосно - цилиндр низкого давления с патрубком для подвода сжатого газа и с поршнем, соединенным с поршнем цилиндра высокого давления, образующими гидравлический мультипликатор, предварительную закачку жидкости в скважину осуществляют для создания давления, достаточного для перемещения жидкости к дневной поверхности при открытии полости скважины, периодические импульсы давления в прискважинной зоне для формирования затухающей стоячей волны формируют ударом по поверхности скважинной жидкости разрядом сжатого газа через гидравлический мультипликатор подачей сжатого газа в цилиндр низкого давления через патрубок подвода под давлением, меньшим на величину отношения квадратов диаметров цилиндров, с перекрытием поршнем цилиндра высокого давления отверстия бокового отвода и его открытием при выпуске сжатого газа из цилиндра низкого давления.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации прискважинной зоны пласта асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта и устройство для его осуществления (Аглиуллин М.Н., Курпанов А.С., Рахматуллин Р.Х., Абдуллин М.М. Патент № 2123591, кл. Е 21 В 43/25), при котором производят одновременное физическое и импульсное депрессионно-репрессионное воздействие до стабилизации текущих значений гидропроводности.

Однако для осуществления способа требуется использование колонны насосно-компрессорных труб, спуск оборудования и кабеля с применением лебедки и т.д.

Известен способ обработки призабойной зоны пласта (Орлов Г.А., Хусаинов В.М., Мусабиров М.Х., Пестриков В.И. Патент № 2169821, кл. Е 21 В 43/25), при использовании которого спускают в скважину имплозионное устройство, закачивают обрабатывающий состав, продавливают его в пласт, проводят очистку созданием многократного имплозионного воздействия.

Однако для осуществления способа требуется применение колонны насосно-компрессорных труб, пакера, имплозионного устройства, обрабатывающего состава и т.д.

Известен способ очистки скважины от отложений в процессе ее эксплуатации (Велиев Ф.Г., Курбанов Р.А.-И., Алиев Э.Н., Патент № 1700207, кл. Е 21 В 37/00), в котором периодически создают на устье скважины волны отрицательного давления, для чего перекрывают задвижки на выкидной линии и выдерживают ее в перекрытом состоянии, затем открывают.

Однако максимальное изменение давления от гидравлического удара при открытии выкидной линии составляет 1,5 МПа в течение долей секунды, что недостаточно, для формирования мощной волны, кроме того, необходимо использование колонны насосно-компрессорных труб и насоса с обеспечением его питания.

Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (Носов П.И., Сеночкин П.Д., Нурисламов Н.Б. и др. Патент № 2159326, кл. Е 21 В 43/25), взятый за прототип, включающий формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины, которое производится путем предварительной закачки флюида в скважину, создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины, и стравливание давления при перемещении жидкости по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины.

Однако амплитуда затухающей стоячей волны зависит от давления жидкости в полости скважины.

Задачей изобретения является формирование затухающей стоячей волны с амплитудой, независимой от давления жидкости в полости скважины, отказ от применения сложного оборудования и повышение безопасности.

Задача решается тем, что, применяя способ обработки прискважинной зоны пласта, включающий формирование депрессионного перепада давления между прискважинной зоной пласта и полостью скважины путем предварительной закачки жидкости в скважину, создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины и создающей репрессионно-депрессионные импульсы, и стравливание давления при перемещении жидкости по скважине из прискважинной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины, скважину оборудуют задвижкой, выше нее монтируют цилиндр высокого давления с боковым отводом для слива скважинной жидкости и с поршнем и выше него соосно - цилиндр низкого давления с патрубком для подвода сжатого газа и с поршнем, соединенным с поршнем цилиндра высокого давления, образующими гидравлический мультипликатор, предварительную закачку жидкости в скважину осуществляют для создания давления, достаточного для перемещения жидкости к дневной поверхности при открытии полости скважины, периодические импульсы давления в прискважинной зоне для формирования затухающей стоячей волны формируют ударом по поверхности скважинной жидкости разрядом сжатого газа через гидравлический мультипликатор подачей сжатого газа в цилиндр низкого давления через патрубок подвода под давлением, меньшим на величину отношения квадратов диаметров цилиндров, с перекрытием поршнем цилиндра высокого давления отверстия бокового отвода и его открытием при выпуске сжатого газа из цилиндра низкого давления.

Такой способ позволяет восстанавливать гидравлическую связь между полостью скважины и пластом без остановки скважины на капремонт, применения оборудования для спуска и подъема скважинных труб, а также электроэнергии.

Пример устройства для реализации предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором: 1 - скважина; 2 - патрубок затрубного пространства; 3 - задвижка; 4 - цилиндр высокого давления; 5 - поршень цилиндра высокого давления; 6 - цилиндр низкого давления; 7 - поршень цилиндра низкого давления; 8 - боковой отвод для слива скважинной жидкости; 9 - патрубок подвода сжатого газа.

Скважина 1 имеет патрубок затрубного пространства 2. На скважину 1 устанавливают задвижку 3 для обеспечения безопасности проведения работ. Выше задвижки 3 монтируют цилиндр высокого давления 4 с поршнем 5, выше соосно устанавливают цилиндр низкого давления 6 с поршнем 7. Поршни обоих цилиндров соединены между собой. Цилиндр высокого давления 4 имеет боковой отвод 8 для слива скважинной жидкости, цилиндр низкого давления имеет патрубок для подвода сжатого газа 9.

Способ реализуют следующим образом. В скважину 1 через патрубок затрубного пространства 2 закачивают жидкость и создают давление, достаточное для перемещения жидкости к дневной поверхности при открытии полости скважины. Под действием избыточного давления жидкость проникает в прискважинную зону пласта.

Для осуществления удара по поверхности скважинной жидкости через патрубок 9 подают сжатый газ, под давлением которого поршень 7 перемещается вниз. Поршень 5, соединенный с поршнем 7, также перемещается вниз и оказывает давление на поверхность скважинной жидкости. Формируется волна давления, которая перемещается по полости скважины от устья к забою и обратно, создавая удары, в том числе в прискважинной зоне пласта. Репрессионно-депрессионные импульсы позволяют срывать адсорбционные отложения на стенках поровых каналов.

Цилиндр 6 имеет диаметр больше, чем цилиндр 4, поэтому для получения в цилиндре 4 давления, достаточного для репрессионно-депрессионных импульсов движения скважинной жидкости, в цилиндр 6 подают давление, меньшее на величину отношения квадратов диаметров цилиндров.

При осуществлении удара поршень 5 опускается и перекрывает отверстие отвода для слива скважинной жидкости 8 для концентрации энергии в направлении призабойной зоны скважины. После проведения удара сжатый газ выпускают из цилиндра 6, поршни 5 и 7 под давлением скважинной жидкости поднимаются и открывают отверстие отвода для слива 8. Производится излив скважинной жидкости для депрессивного выноса загрязнений из прискважинной зоны пласта. Загрязнения активно выносятся из прискважинной зоны пласта в полость скважины и далее через отвод для слива скважинной жидкости 8 на поверхность.

Процесс повторяют до достижения необходимой степени очистки прискважинной зоны.

Давление в скважине необходимо только для перемещения жидкости к дневной поверхности и может быть небольшим по величине, следовательно, возможно увеличить амплитуду затухающей стоячей волны без опасности повреждения насосно-компрессорной или обсадной колонны, нарушения целостности цементного камня. Нет необходимости применения насосного агрегата высокого давления (например, ЦА-320).

Нет необходимости использования компрессора высокого давления. Возможно использование, например, дополнительно установленного автомобильного компрессора, используемого в тормозных системах КамАЗа и УРАЛа, создающего давление 10-12 атм при расходе 373 л/мин и снабженного ресивером.

Использование низкого давления при получении и передаче сжатого газа повышает безопасность проведения работ.

При использовании сжатого воздуха нет опасности воспламенения при его контакте с газом, выделяемым скважинной жидкостью, поскольку они разделены двумя поршнями.

При обработке нагнетательной скважины давление для излива жидкости из скважины создают закачкой жидкости, предназначенной для поддержания пластового давления. При обработке добывающей скважины извлекают шток насоса-качалки, давление для излива жидкости из скважины создают закачкой жидкости в затрубное пространство.

Описанный способ применим как на скважинах, оборудованных колонной насосно-компрессорных труб, так и без нее.

Описанный способ возможно использовать без остановки скважины на капитальный ремонт, а также в процессе капитального ремонта, заменив им операцию свабирования.

Скважинная жидкость может содержать химические реагенты для более производительной очистки. Способ может быть применен совместно с другими видами обработки призабойной зоны: кислотной, тепловой, виброимпульсной, акустической и т.д.