способ работы колтюбинг-эжекторной установки в газлифтной нефтяной скважине

Формула изобретения

Способ работы колтюбинг-эжекторной установки в газлифтной нефтяной скважине с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) и пакером, заключающийся в том, что спускают в НКТ на колонне гибких труб (КГТ) установленные последовательно снизу вверх хвостовик с входной воронкой, пакер и корпус-опору для эжектирующего устройства, пакер КГТ располагают над пакером НКТ, а входную воронку - над кровлей продуктивного пласта, проводят распакеровку пакера КГТ, через КГТ и корпус-опору закачивают в продуктивный пласт кислотный раствор, далее через КГТ устанавливают в корпусе-опоре гидродинамическое эжектирующее устройство с установленным под ним автономным манометром и путем подачи под давлением по кольцевому пространству между внешней поверхностью КГТ и внутренней поверхностью НКТ жидкого рабочего агента, например нефти или конденсата в сопло гидродинамического эжектирующего устройства, создают депрессию на продуктивный пласт и проводят дренирование его прискважинной зоны от продуктов реакции кислотного раствора с пластом, после откачки из продуктивного пласта продуктов реакции резко прекращают подачу рабочего агента в сопло гидродинамического эжектирующего устройства, при этом установленный в канале подвода перекачиваемой среды обратный клапан гидродинамического эжектирующего устройства автоматически закрывается, и проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления (КВД) в подпакерном пространстве, после регистрации КВД с помощью канатной техники извлекают гидродинамическое эжектирующее устройство с автономным манометром на поверхность и через КГТ в скважину на каротажном кабеле спускают комплексный геофизический прибор с подвижно установленным над ним на каротажном кабеле геофизическим эжектирующим устройством, при спуске с помощью комплексного геофизического прибора регистрируют фоновые геофизические параметры, например давление и температуру вдоль ствола скважины от входной воронки КГТ до забоя скважины, при этом геофизическое эжектирующее устройство устанавливают в корпусе-опоре, далее путем подачи под давлением по кольцевому пространству между внешней поверхностью КГТ и внутренней поверхностью НКТ рабочего агента в сопло геофизического эжектирующего устройства создают депрессию на продуктивный пласт, дренируют продуктивный пласт до момента стабилизации притока, а потом при работающем геофизическом эжектирующем устройстве с помощью каротажного кабеля поднимают комплексный геофизический прибор от забоя до входной воронки КГТ, регистрируя при этом геофизические параметры скважины, прекращают работу геофизического эжектирующего устройства и извлекают из скважины комплексный геофизический прибор с геофизическим эжектирующим устройством на поверхность, сбрасывают в КГТ гидродинамическое эжектирующее устройство с автономным манометром и устанавливают его в корпусе-опоре, путем подачи под давлением по кольцевому пространству между внешней поверхностью КГТ и внутренней поверхностью НКТ в сопло гидродинамического эжектирующего устройства природного газа создают депрессию на продуктивный пласт, под действием которой пластовый флюид, в частности нефть, через канал подвода откачиваемой среды, зазор между срезом сопла и срезом камеры смешения, камеру смешения и диффузор гидродинамического эжектирующего устройства поступает в КГТ и по ней вместе с природным газом в результате эжекторного газлифта поднимается на поверхность, проводят добычу пластового флюида, а после падения дебита пластового флюида заменяют природный газ на нефть или конденсат, резко прекращают подачу рабочего агента в сопло гидродинамического эжектирующего устройства и проводят регистрацию КВД в подпакерном пространстве, после чего с помощью канатной техники извлекают гидродинамическое эжектирующее устройство вместе с автономным манометром на поверхность и на каротажном кабеле спускают комплексный каротажный прибор с подвижно установленным над ним геофизическим эжектирующим устройством и с помощью комплексного каротажного прибора исследуют интервал скважины от входной воронки до забоя скважины при работающем геофизическом эжектирующем устройстве, регистрируя профили притока и определяя источники обводнения, замещают жидкий рабочий агент на природный газ, прекращают подачу природного газа в сопло геофизического эжектирующего устройства, извлекают из скважины комплексный каротажный прибор с геофизическим эжектирующим устройством и проводят через КГТ и корпус-опору мероприятия по восстановлению производительности скважины по пластовому флюиду: водоизоляционные работы, перестрел пласта в режиме депрессии с помощью малогабаритных перфораторов, спускаемых на каротажном кабеле, или кислотную обработку пласта, а потом повторные, описанные выше, гидродинамические и геофизические исследования и снова запускают скважину в работу с помощью эжекторного газлифта.

Описание изобретения к патенту

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

Известен способ работы скважинной струйной установки, включающий спуск в скважину колонны труб со струйным насосом и пакером, подачу жидкой рабочей среды в сопло струйного насоса и откачку из скважины добываемой жидкой среды (см. патент RU 2129671, кл. F04F 5/02, 27.04.1999).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить обработку прискважинной зоны с помощью физических, например ультразвуковых, полей и создавать депрессии на продуктивный пласт, однако в данном способе работы струйной установки 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, заключающийся в том, что спускают на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) установленные на ней последовательно снизу вверх хвостовик с входной воронкой, пакер и корпус-опору для эжектирующего устройства, устанавливают входную воронку над кровлей продуктивного пласта, проводят распакеровку пакера, далее проводят кислотную обработку продуктивного пласта и спускают на каротажном кабеле в НКТ подвижно установленное на каротажном кабеле эжектирующее устройство для откачки из продуктивного пласта продуктов реакции и проведения работ по интенсификации притока из продуктивного пласта добываемой из скважины среды (см. патент RU № 2334131, кл. F04F 5/54, 20.09.2008).

Данный способ работы струйной установки позволяет проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса. Однако данный способ работы скважинной струйной установки не позволяет в полной мере использовать ее возможности, что связано с невозможностью проведения работ в газлифтных скважинах без предварительного их глушения, извлечения газлифтной компоновки НКТ с пакером на поверхность и спуска в скважину компоновки НКТ с корпусом-опорой для эжектирующего устройства, пакером и хвостовиком, что требует привлечения для выполнения этих работ бригад капитального ремонта, приводит к большим затратам времени и, как следствие, к потере товарной нефти и большим экономическим затратам.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание высокоэкономического способа работы скважинной эжекторной установки с возможностью проведения комплекса работ по испытанию и обработке продуктивных пластов и организации добычи пластового флюида из газлифтных скважин.

Техническим результатом от использования колтюбинг-эжекторной установки является расширение функциональных возможностей скважинной эжекторной установки.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что способ работы колтюбинг-эжекторной установки в газлифтной нефтяной скважине с колонной НКТ и пакером заключается в том, что спускают в НКТ на колонне гибких труб (КГТ) установленные последовательно снизу вверх хвостовик с входной воронкой, пакер и корпус-опору для эжектирующего устройства, пакер КГТ располагают над пакером НКТ, а входную воронку - над кровлей продуктивного пласта, проводят распакеровку пакера КГТ, через КГТ и корпус-опору закачивают в продуктивный пласт кислотный раствор, далее через КГТ устанавливают в корпусе-опоре гидродинамическое эжектирующее устройство с установленным под ним автономным манометром и путем подачи под давлением по кольцевому пространству между внешней поверхностью КГТ и внутренней поверхностью НКТ жидкого рабочего агента, например нефти или конденсата, в сопло гидродинамического эжектирующего устройства создают депрессию на продуктивный пласт и проводят дренирование его прискважинной зоны от продуктов реакции кислотного раствора с пластом, после откачки из продуктивного пласта продуктов реакции резко прекращают подачу рабочего агента в сопло гидродинамического эжектирующего устройства, при этом установленный в канале подвода перекачиваемой среды обратный клапан гидродинамического эжектирующего устройства автоматически закрывается, и проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления (КВД) в подпакерном пространстве, после регистрации КВД с помощью канатной техники извлекают гидродинамическое эжектирующее устройство с автономным манометром на поверхность и через КГТ в скважину на каротажном кабеле спускают комплексный геофизический прибор с подвижно установленным над ним на каротажном кабеле геофизическим эжектирующим устройством, при спуске с помощью комплексного геофизического прибора регистрируют фоновые геофизические параметры, например давление и температуру, вдоль ствола скважины от входной воронки КГТ до забоя скважины, при этом геофизическое эжектирующее устройство устанавливают в корпусе-опоре, далее путем подачи под давлением по кольцевому пространству между внешней поверхностью КГТ и внутренней поверхностью НКТ рабочего агента в сопло геофизического эжектирующего устройства создают депрессию на продуктивный пласт, дренируют продуктивный пласт до момента стабилизации притока, а потом при работающем геофизическом эжектирующем устройстве с помощью каротажного кабеля поднимают комплексный геофизический прибор от забоя до входной воронки КГТ, регистрируя при этом геофизические параметры скважины, прекращают работу геофизического эжектирующего устройства и извлекают из скважины комплексный геофизический прибор с геофизическим эжектирующим устройством на поверхность, сбрасывают в КГТ гидродинамическое эжектирующее устройство с автономным манометром и устанавливают его в корпусе-опоре, путем подачи под давлением по кольцевому пространству между внешней поверхностью КГТ и внутренней поверхностью НКТ в сопло гидродинамического эжектирующего устройства природного газа создают депрессию на продуктивный пласт, под действием которой пластовый флюид, в частности нефть, через канал подвода откачиваемой среды, зазор между срезом сопла и срезом камеры смешения, камеру смешения и диффузор гидродинамического эжектирующего устройства поступает в КГТ и по ней вместе с природным газом в результате эжекторного газлифта поднимается на поверхность, проводят добычу пластового флюида, а после падения дебита пластового флюида заменяют природный газ на нефть или конденсат, резко прекращают подачу рабочего агента в сопло гидродинамического эжектирующего устройства и проводят регистрацию КВД в подпакерном пространстве, после чего с помощью канатной техники извлекают гидродинамическое эжектирующее устройство вместе с автономным манометром на поверхность и на каротажном кабеле спускают комплексный каротажный прибор с подвижно установленным над ним геофизическим эжектирующим устройством и с помощью комплексного каротажного прибора исследуют интервал скважины от входной воронки до забоя скважины при работающем геофизическом эжектирующем устройстве, регистрируя профили притока и определяя источники обводнения, замещают жидкий рабочий агент на природный газ, прекращают подачу природного газа в сопло геофизического эжектирующего устройства, извлекают из скважины комплексный каротажный прибор с геофизическим эжектирующим устройством и проводят через КГТ и корпус-опору мероприятия по восстановлению производительности скважины по пластовому флюиду: водоизоляционные работы, перестрел пласта в режиме депрессии с помощью малогабаритных перфораторов, спускаемых на каротажном кабеле или кислотную обработку пласта, а потом повторные описанные выше гидродинамические и геофизические исследования и снова запускают скважину в работу с помощью эжекторного газлифта.

Анализ работы скважинной эжекторной установки показал, что представляется возможность расширить функциональные возможности установки путем расширения диапазона работ, которые можно проводить в скважине без подъема НКТ и КГТ на поверхность и установки в скважине дополнительного оборудования.

Скважинная эжекторная установка дает возможность создавать ряд различных депрессий с помощью эжектирующих устройств в подпакерной зоне скважины с заданной величиной перепада давления с перфорацией и дренированием продуктивного пласта, а с помощью каротажного прибора и автономного манометра проводить работы по регистрации давления, температуры и других физических параметров скважины и откачиваемой из скважины среды, проводить исследование и испытание скважины, а также проводить регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины без использования специально для этого предназначенной функциональной вставки и организовать добычу пластового флюида из скважины газлифтным способом с периодическим проведением работ по интенсификации притока добываемой среды из продуктивного пласта. При этом следует отметить, что выполнение в стенке опоры перепускного канала с обратным клапаном позволяет организовать подачу в продуктивный пласт химических реактивов без использования каких-либо дополнительных приспособлений или функциональных вставок, повысить производительность работ, а обратный клапан при этом предотвращает поступление закачиваемых в продуктивный пласт сред в заколонное надпакерное пространство КГТ. Причем все эти работы проводятся без демонтажа НКТ и КГТ.

Таким образом, данный способ работы позволяет провести испытания продуктивных пластов в скважине без проведения многократных спусков и подъемов НКТ и КГТ и без использования какого-либо дополнительного специального оборудования, например азотной установки для удаления продуктов реакции из пласта, а также организовать добычу пластового флюида в газлифтных скважинах с помощью эжекторного газлифта, что позволяет в 4-6 раз снизить расход природного газа на единицу добываемой продукции.

На фиг.1 схематически представлен продольный разрез колтюбинг-эжекторной установки при закачке в продуктивный пласт химических реактивов (кислотная обработка продуктивного пласта).

На фиг.2 схематически представлен продольный разрез колтюбинг-эжекторной установки с установленным в корпусе-опоре гидродинамическим эжектирующим устройством с автономным манометром.

На фиг.3 схематически представлен продольный разрез колтюбинг-эжекторной установки с комплексным геофизическим прибором или перфоратором и установленным в корпусе-опоре геофизическим эжектирующим устройством.

Скважинная струйная установка содержит НКТ 1 с пакером 2, колонну гибких труб (КГТ) 3, на которой установлены последовательно снизу вверх хвостовик 4 с входной воронкой 5, пакер 6 и корпус-опора 7 для установки эжектирующих устройств, а именно гидродинамического эжектирующего устройства 8 и геофизического эжектирующего устройства 9. В корпусе-опоре 7 выполнен перепускной канал 10 с установленным в нем обратным клапаном 11. Гидродинамическое эжектирующее устройство 8 и геофизическое эжектирующее устройство 9 и выполнены с соплом 12 для подачи рабочего агента, сообщенным со стороны входа в него через перепускной канал 10 с затрубным пространством КГТ 3, камерой смешения 13, диффузором 14 и каналом 15 подвода откачиваемой среды. Гидродинамическое эжектирующее устройство 8 выполнено с установленным под ним автономным манометром 16 и установленным в канале 15 подвода откачиваемой среды обратным клапаном 17. Через канал 15 подвода откачиваемой среды геофизического эжектирующего устройства 9 пропущен каротажный кабель 18 для размещения в скважине ниже геофизического эжектирующего устройства 9 комплексного геофизического прибора 19 или малогабаритного перфоратора 20, при этом каротажный кабель 18 пропущен через установленный над каналом 15 подвода перекачиваемой среды герметизирующий узел 21 с возможностью перемещения относительно геофизического эжектирующего устройства 9.

В газлифтную нефтяную скважину с колонной НКТ и пакером спускают в НКТ на КГТ 3 установленные последовательно снизу вверх хвостовик 4 с входной воронкой 5, пакер 6 и корпус-опору 7 для эжектирующего устройства. Пакер 6 КГТ 3 располагают над пакером 2 НКТ 1, а входную воронку 5 - над кровлей продуктивного пласта 22. Проводят распакеровку пакера 6 КГТ 3 и через КГТ 3 и корпус-опору 7 закачивают в продуктивный пласт 22 кислотный раствор. А потом через КГТ 3 устанавливают в корпусе-опоре 7 гидродинамическое эжектирующее устройство 8 с установленным под ним автономным манометром 16. Путем подачи под давлением по кольцевому пространству между внешней поверхностью КГТ 3 и внутренней поверхностью НКТ 1 жидкого рабочего агента (нефть или конденсат) в сопло 12 гидродинамического эжектирующего устройства 8 создают депрессию на продуктивный пласт 22 и проводят дренирование его прискважинной зоны от продуктов реакции кислотного раствора с пластом. После откачки из продуктивного пласта 22 продуктов реакции резко прекращают подачу рабочего агента в сопло 12 гидродинамического эжектирующего устройства 8, при этом установленный в канале 15 подвода откачиваемой среды обратный клапан 17 гидродинамического эжектирующего устройства 8 автоматически закрывается, и проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления (КВД) в подпакерном пространстве. После регистрации КВД с помощью канатной техники извлекают гидродинамическое эжектирующее устройство 8 с автономным манометром 16 на поверхность и через КГТ 3 в скважину на каротажном кабеле 18 спускают комплексный геофизический прибор 19 с подвижно установленным над ним на каротажном кабеле 18 геофизическим эжектирующим устройством 9. При спуске с помощью комплексного геофизического прибора 19 регистрируют фоновые геофизические параметры, например давление и температуру, вдоль ствола скважины от входной воронки 5 КГТ 3 до забоя скважины, при этом геофизическое эжектирующее устройство 9 устанавливают в корпусе-опоре 7. Далее путем подачи под давлением по кольцевому пространству между внешней поверхностью КГТ 3 и внутренней поверхностью НКТ 1 рабочего агента в сопло 12 геофизического эжектирующего устройства 9 создают депрессию на продуктивный пласт 22, дренируют продуктивный пласт 22 до момента стабилизации притока, а потом при работающем геофизическом эжектирующем устройстве 9 с помощью каротажного кабеля 18 поднимают комплексный геофизический прибор 19 от забоя до входной воронки 5 КГТ 3, регистрируя при этом геофизические параметры скважины. Прекращают работу геофизического эжектирующего устройства 9 и извлекают из скважины комплексный геофизический прибор 19 с геофизическим эжектирующим устройством 9 на поверхность, сбрасывают в КГТ 3 гидродинамическое эжектирующее устройство 8 с автономным манометром 16 и устанавливают его в корпусе-опоре 7. Путем подачи под давлением по кольцевому пространству между внешней поверхностью КГТ 3 и внутренней поверхностью НКТ 1 в сопло 12 гидродинамического эжектирующего устройства 8 природного газа создают депрессию на продуктивный пласт 22, под действием которой пластовый флюид, в частности нефть, через канал 15 подвода откачиваемой среды, зазор между срезом сопла 12 и срезом камеры смешения 13, камеру смешения 13 и диффузор 14 гидродинамического эжектирующего устройства 8 поступает в КГТ 3 и по ней вместе с природным газом поднимается на поверхность (эжекторный газлифт). Проводят добычу пластового флюида с помощью эжекторного газлифта. После падения дебита пластового флюида заменяют природный газ на нефть или конденсат, резко прекращают подачу рабочего агента в сопло 12 гидродинамического эжектирующего устройства 8 и проводят регистрацию КВД в подпакерном пространстве, после чего с помощью канатной техники извлекают гидродинамическое эжектирующее устройство 8 вместе с автономным манометром 16 на поверхность и на каротажном кабеле 18 спускают комплексный каротажный прибор 20 с подвижно установленным над ним геофизическим эжектирующим устройством 9 и с помощью комплексного каротажного прибора 20 исследуют интервал скважины от входной воронки 5 до забоя скважины при работающем геофизическом эжектирующем устройстве 9, регистрируя профили притока и определяя источники обводнения. Замещают жидкий рабочий агент на природный газ, прекращают подачу природного газа в сопло 12 геофизического эжектирующего устройства 9. Извлекают из скважины комплексный каротажный прибор 20 с геофизическим эжектирующим устройством 9 и проводят через КГТ 3 и корпус-опору 7 мероприятия для восстановления производительности скважины по пластовому флюиду: водоизоляционные работы, перестрел пласта в режиме депрессии с помощью малогабаритных перфораторов, спускаемых на каротажном кабеле 18, или кислотную обработку пласта 22, а потом повторные описанные выше гидродинамические и геофизические исследования и снова запускают скважину в работу с помощью эжекторного газлифта.

Изобретение может найти применение при испытании, освоении и эксплуатации нефтяных и газоконденсатных скважин, а также при их капитальном ремонте.