способ эксплуатации насосно-компрессорных труб в скважине

Формула изобретения

Способ эксплуатации насосно-компрессорных труб в скважине, включающий спуск комплекта инструмента, состоящего из насосно-компрессорных труб, левого переводника и гидравлического пакера–якоря или якоря, расположенного на нижнем конце инструмента, отличающийся тем, что комплект инструмента дополнительно содержит скважинный температурный компенсатор, расположенный над гидравлическим пакером-якорем или якорем, причем левый переводник расположен над или под скважинным температурным компенсатором.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к технике и технологии добычи газа из скважин, а именно, к способу эксплуатации насосно-компрессорных труб (НКТ) в газодобывающей промышленности.

Известен способ эксплуатации НКТ в скважинах, включающий спуск в скважину НКТ с пакером-якорем на конце в заданный интервал, сбрасывание шара в полость якоря, создание избыточного гидравлического давления под поршень якоря, под действием которого поршень через плашкодержатель надвигает плашки на конус, обеспечивает якорение плашек на стенку эксплуатационной колонны [1].

Данный способ с разгрузкой насосно-компрессорных труб (НКТ) на стенку колонны предназначен для выполнения кратковременных технологических операций (разобщение полости колонны для закачки технологической жидкости, гравийной смеси в продуктивный пласт) и не может быть использован для длительной эксплуатации НКТ при добыче газа, так как при срезе штифтов втулка и шар выпадают, давление на поршень снимается и плашки якоря освобождаются от стенки колонны. Разгрузка насосно-компрессорных труб (НКТ) на якорь прекращается. НКТ будут находиться под нагрузкой собственного веса, что приводит к "усталости" и преждевременному износу, особенно в скважинах при наличии сероводорода и другой коррозионной жидкости.

Известен способ эксплуатации насосно-компрессорных труб с разгрузкой на эксплуатационную колонну, включающий спуск инструмента, состоящего из НКТ, пакера-якоря и хвостовика [2].

Недостатком данного способа является то, что якорь сопрягается с эксплуатационной колонной посредством разгрузки НКТ с опорой на забой через хвостовик, а это приводит к образованию песчаной пробки в межтрубье и в трубах, что влечет за собой невозможность проводить циркуляционные операции жидкостью, и к другим аварийным ситуациям, и, как следствие, к прекращению эксплуатации скважины по добыче газа.

Кроме того, при эксплуатации НКТ данным способом в скважинах с высокими и с переменными температурными режимами (подземные хранилища газа) они подвергаются искривлению, излому и т.п. с вытекающими отсюда последствиями (аварии, большие затраты на ремонт, ликвидация скважин).

Известен способ эксплуатации НКТ в скважинах с применением скважинного температурного компенсатора [3].

Недостатком известного способа является то, что спуск инструмента (НКТ) не обходится без применения якоря с опорой на забой, что приводит к искривлению, излому, трещинам и т.п. насосно-компрессорных труб (НКТ), что приводит к снижению их срока службы.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ эксплуатации НТК, который включает спуск комплекта инструмента, состоящего из насосно-компрессорных труб, левого переводника и пакера-якоря или якоря, расположенного на нижнем конце инструмента [4].

Однако в этом способе отсутствует использование скважинного температурного компенсатора, что приводит к искривлению, излому и т.п. НКТ при эксплуатации их в скважинах с переменными температурными режимами (подземное хранение газа), а также в глубоких (свыше 3000 м) с высокими температурами среды скважинах.

Целью настоящего изобретения является увеличение срока службы насосно-компрессорных труб, упрощение технологических операций, осуществляемых в процессе эксплуатации газовых скважин (промывка и вынос песка, циркуляция жидкостей и пены и т.п.), а также регулирование установки низа подвески НКТ (фильтра, приборов) на заданную глубину при спуске в скважину, замена при необходимости, НКТ без подъема фильтра и скважинного температурного компенсатора на поверхность.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе эксплуатации насосно-компрессорных труб в скважине, включающем спуск комплекта инструмента, состоящего из насосно-компрессорных труб, левого переводника и пакера – якоря или якоря, расположенного на нижнем конце инструмента, согласно изобретению комплект инструмента дополнительно содержит скважинный температурный компенсатор, расположенный над пакером – якорем или якорем, причем левый переводник расположен над или под скважинным температурным компенсатором.

На чертеже изображена общая компоновка инструмента, спущенного в скважину.

Компоновка инструмента состоит из насосно-компрессорных труб (НКТ) 1, левого переводника 2, скважинного температурного компенсатора 3, пакера-якоря 4 и скважинного фильтра 5, устанавливаемого против перфорации обсадной колонны 6 в интервале продуктивного газового горизонта 7.

После спуска комплекта инструмента в той последовательности, в которой указано на фиг.1, создают избыточное гидравлическое давление в полость пакера-якоря или якоря 4, что обеспечивает контакт якоря с обсадной колонной и разгрузку НКТ от собственного веса.

Затем расчетной величиной избыточного давления с помощью шара срезают втулку, освобождая канал связи в пакере-якоре или якоре для прохода газа из пласта на поверхность.

При переменном температурном режиме эксплуатации скважины (подземное хранение газа) в работу включается скважинный температурный компенсатор, который исключает удлинение или укорачивание НКТ, предотвращая их изгибы, растяжения.

При необходимости замены насосно-компрессорных труб они извлекаются на поверхность при помощи левого переводника вращением их вправо.

Для повторного спуска использованных или замененных насосно-компрессорных труб (НКТ) на их нижнем конце, как правило, предусматривается направляющий элемент, способствующий стыковке НКТ с якорем или скважинным температурным компенсатором через левую резьбу переводника 2.

В случае необходимости извлечения на поверхность всего комплекта инструмента в пакере-якоре или якоре предусмотрен штифт, который при срезе обеспечивает освобождение якорных плашек от стенки обсадной колонны и подъем инструмента на поверхность.

Наличие в предлагаемом изобретении пакера-якоря или якоря, сопрягаемого со стенкой обсадной колонны в комплекте со скважинным температурным компенсатором и левым переводником исключает хвостовик с опорой на забой и позволяет разгрузить насосно-компрессорные трубы (НКТ) от собственного веса при эксплуатации в скважине, следовательно, увеличить срок службы НКТ, упростить и сократить технологические операции, произвести замену НКТ без подъема пакера-якоря или якоря и скважинного температурного компенсатора на поверхность и, как следствие, реализовать поставленную цель.

Использование предлагаемого изобретения позволит увеличить срок службы НКТ, упростить технологические операции, осуществляемые в процессе эксплуатации газовых скважин (промывка, вынос песка, циркуляция жидкостей и пены и т.п.), а также регулировать установку низа подвески НКТ (фильтра, приборов) на заданную глубину при спуске в скважину, производить замену, при необходимости, НКТ без подъема фильтра и скважинного температурного компенсатора на поверхность.

Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения в зависимости от различных геологических и технологических условий эксплуатации НКТ может составить от 20 до 80% в сравнении с существующими методами эксплуатации НКТ.

Источники информации

1. И.Е.Бухаленко, В.Е.Бухаленко. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. М.: Недра, 1991, с.254.

2. В.Ф.Будников, П.П.Макаренко, В.А.Юрьев. Диагностика и капитальный ремонт обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах. М.: Недра, 1977, с.44.

3. Скважинный компенсатор. Заявка Великобритании №2333537, МПК 7 Е 21 В 17/07, оп. 1999.

4. А.с. SU 212913 A, Е 21 В 17/01, 13.05.1968.