способ добычи нефти или газа из многопластовой скважины и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ добычи нефти или газа из многопластовой скважины, включающий мероприятия по уменьшению пластовых перетоков, отличающийся тем, что динамические потоки нефти или газа из каждого продуктивного пласта или из продуктивных пластов с более высокими пластовыми давлениями дробят на части и пересекают, для чего над продуктивным пластом или продуктивными пластами устанавливают якорь, к которому против этих пластов подвешивают трубу с радиальными отверстиями и, внутри этой трубы, проходную трубу меньшего сечения.

2. Устройство для осуществления способа добычи нефти или газа из многопластовой скважины, содержащее элементы для уменьшения пластовых перетоков, отличающееся тем, что оно имеет якорь, установленный над продуктивным пластом или продуктивными пластами, а элементы для уменьшения пластовых перетоков выполнены в виде трубы с радиальными отверстиями, проходной трубы меньшего сечения, размещенной в трубе, и хвостовика с каналами, установленного в верхних торцах труб, при этом упомянутые трубы подвешены к якорю за хвостовик.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при добыче нефти или газа из многопластовой скважины путем размещения устройства в интервале продуктивного пласта, например, с помощью якорей, на которых в интервалах пластов устанавливают автономные геофизические приборы.

В настоящее время наиболее распространена добыча нефти или газа из одиночных пластов (B.C.Бойко. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. М.: Недра, 1990; Геология нефти и газа. Под редакцией Э.А.Бакирова. М.: Недра, 1989; К.В.Иогансен. Спутник буровика. Справочник. М.: Недра, 1990).

Известный способ добычи из однопластовых скважин не удовлетворяет растущим требованиям современной промышленности, что является его существенным недостатком. На происходящее сокращение объемов добычи нефти и газа рынок реагирует неуклонно растущими ценами на это сырье.

Решить проблему можно путем эксплуатации многопластовых скважин (см. А.И.Ипатов, М.И.Кременецкий. Геофизический и гидродинамический контроль разработки месторождений. М.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». Институт компьютерных исследований, 2005, с.219).

Однако преимущества этого прогрессивного способа сводит на нет наличие между пластами скважины перетоков флюида, которые возникают вследствие того, что пласты различаются значениями гидродинамического пластового давления. По причине перетоков дебиты многопластовых скважин оказываются ниже, чем сумма дебитов отдельных пластов при их раздельной эксплуатации (см. Р.Н.Дияшев. Исследование эффективности совместной и раздельной разработки неоднородных нефтенасыщенных коллекторов многопластовых нефтяных месторождений. - Каротажник, № 109, 2003, с.147-166).

Простых и надежных технологий и устройств для ликвидации или хотя бы уменьшения перетоков в настоящее время не существует.

Задачей изобретения является создание изобретения, которое направлено на устранение указанных недостатков путем выравнивания значений гидродинамических давлений пластов в скважине.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной группы изобретений, является увеличение объемов добычи вследствие уменьшения пластовых перетоков.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе добычи нефти или газа из многопластовых скважин, включающем мероприятия по уменьшению пластовых перетоков, согласно изобретению динамические потоки нефти или газа из каждого пласта или из пластов с более высоким пластовым давлением дробят на части и пересекают.

Дробление динамического потока флюида из каждого продуктивного пласта на части с пересечением их обеспечивает динамическое торможение потока за счет соударения частей потока при их встречном или угловом пересечении. Успокоенный флюид имеет значительно меньшее динамическое давление, перетоки флюида из пласта в пласт уменьшаются или даже прекращаются.

Дробление на части и пересечение частей потока флюида для пластов с наиболее высоким пластовым давлением обеспечивает торможение наиболее динамичной части потока. В результате уменьшается или устраняется проникновение этой части потока в более слабые пласты. Слабые же пласты не имеют таких динамических давлений флюида, чтобы флюид мог проникнуть в другие пласты, поэтому для них можно и не осуществлять торможение флюида.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве добычи нефти или газа из многопластовых скважин, содержащем элементы для уменьшения пластовых перетоков, согласно изобретению элементы для уменьшения пластовых перетоков установлены в интервалах продуктивных пластов и выполнены в виде трубы с радиальными отверстиями, проходной трубы меньшего сечения, размещенной в трубе, и хвостовика с каналами, установленного на верхних торцах труб.

Выполнение элементов для уменьшения пластовых перетоков, установленных в интервалах продуктивных пластов, в виде трубы с радиальными отверстиями обеспечивает рассечение динамичного потока флюида на части и пересечение частей потока флюида. Такое торможение идентично торможению газов в выхлопной трубе автомобиля, при котором не только выхлоп газов становится спокойным, но даже исчезает их рев.

Установка внутри трубы проходной трубы меньшего диаметра обеспечивает удовлетворительный проход флюида от нижележащих пластов вдоль отверстия проходной трубы, предохраняя от сталкивания с бурлящим потоком флюида в трубе. Кроме того, проходная труба перенаправляет потоки флюида в трубе, способствуя дополнительному их успокоению.

Выполнение каналов в хвостовике, установленном на верхних торцах труб, обеспечивает проход успокоенного потока флюида для транспортировки его в сторону добычного насоса.

То, что глушители подвешены на якорях, установленных над пластами с подвешенными на якорях исследовательскими приборами, дает возможность максимально просто и надежно расположить глушители, не создавая специальных приспособлений. В результате этого обеспечивается надежное глушение динамических потоков флюида, что устраняет межпластовые перетоки.

Предложенное устройство, позволяющее осуществить предложенный способ, показано на чертеже, где изображен его продольный разрез.

Устройство содержит трубу 1, в которой выполнены множественные радиальные отверстия 2. Внутри трубы 1 установлена проходная труба 3, имеющая меньшее сечение. На верхних торцах трубы 1 и проходной трубы 3 размещен хвостовик 4 с каналами 5 и 6.

При установке в скважине устройство в сборе подвешено на якоре 7, установленном над пластом с целью фиксации автономных исследовательских приборов 8. В скважине, имеющей несколько продуктивных пластов, указанное оборудование размещают соответственно над каждым из пластов.

Устройство работает следующим образом.

На устье скважины монтируют сборку: к якорю 7 подвешивают исследовательские приборы 8, под которыми с помощью байонетного соединения подвешивают за хвостовик 4 трубу 1 и проходную трубу 3. Опускают сборку оборудования в скважину и устанавливают над продуктивным пластом. Описанные действия повторяют для каждого пласта.

После этого опускают в скважину добычной насос и включают его в работу.

Продуктивные пласты начинают работать, отдавая флюид в скважину. Динамический поток флюида проникает в трубу 1 через отверстия 2, которые дробят поток на струи. Внутри трубы 1 струи флюида тормозятся (глушатся) за счет их взаимного пересечения. Наружные стенки проходной трубы 3 дополнительно способствуют глушению потока флюида из пласта. Успокоившиеся струи флюида вытесняются затем через каналы 5 и 6 хвостовика 4 в тех интервалах, где в этот момент давление флюида в скважине будет наименьшим.

Поступающий из нижележащих пластов флюид движется внутри проходной трубы 3 в направлении добычного насоса через каналы 6 хвостовика 4.

При выходе потока через каналы 5 и 6 в интервалах с более низким давлением флюида поток флюида оказывает торможение общему потоку флюида в скважине, снижая его динамическое давление.

Торможение проходящих через предложенное устройство потоков флюида из пластов с высоким пластовым давлением снижает их скорость и динамическое давление. Вероятность пластовых перетоков снижается или устраняется полностью, в зависимости от доработки конструкции элементов устройства.

В интервалах наиболее слабых пластов, где динамические давления небольшие, достаточно устанавливать только трубу 1 без установки в ней проходной трубы 3.

Возможность устранить перетоки флюидов из пласта в пласт позволяет приступить к широкому использованию самого прогрессивного метода многопластовой добычи, позволяющего качественно увеличить добычу нефти и газа в каждой нефтегазодобывающей компании.