способ вызова притока из пласта

Формула изобретения

Способ вызова притока из пласта, заключающийся в создании депрессии на призабойную зону пласта в пробуренной и обсаженной скважине с колонной насосно-компрессорных труб - НКТ в ней путем снижения уровня скважинной жидкости вытеснением ее системой воздушной и водной фазы, которые пропускают через оголовок, отличающийся тем, что оголовок размещают на устье скважины и выполняют в виде тройника, эжектора или аэратора, а колонну НКТ в скважине размещают так, чтобы ее нижний конец находился на 1,5-2 м ниже интервала перфорации, затем полностью заполняют ствол скважины технологической жидкостью, а вызов притока из пласта начинают при подаче: водной фазы 4,5-6 л/с и воздушной фазы 120-130 л/с, причем систему воздушной и водной фаз закачивают в трубное пространство колонны НКТ, после появления циркуляции пены снижают подачу водной фазы до 1-1,5 л/с, продолжают циркуляцию газожидкостной смеси для поддержания депрессии на пласт в течение не менее 3 ч, причем при закачке газожидкостной смеси с применением эжектора подачу водной фазы увеличивают на 10-15% для улучшения подсоса газа эжектором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам создания депрессии на пласт с помощью закачиваемых в скважину систем раздельных фаз.

Известен способ вызова притока из пласта (патент RU № 2095560, опубл. в бюл. № 31 от 10.11.1997 г.), заключающийся в создании депрессии на призабойную зону пласта в пробуренной и обсаженной скважине с колонной насосно-компрессорных труб в ней путем снижения уровня скважинной жидкости вытеснением ее системой раздельных, одна из которых воздушная, фаз, закачиваемой в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб.

Недостатком известного способа является смешивание скважинной и пластовой жидкостей, что снижает качество и эффективность освоения (вызова притока) пласта.

Наиболее близким является способ вызова притока из пласта (патент RU № 2209948, МПК 43/18, опубл. в бюл. № 22 от 10.08.2003 г.), заключающийся в создании депрессии на призабойную зону пласта в пробуренной и обсаженной скважине с колонной насосно-компрессорных труб в ней путем снижения уровня скважинной жидкости вытеснением ее системой раздельных, одна из которых воздушная, фаз, закачиваемой в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб, при этом в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб закачивают воздушную и водную фазы, которые пропускают через оголовок, при этом объем водной фазы определяют из зависимости:

,

где V_п - необходимый объем водной фазы закачиваемой системы фаз для понижения уровня на определенную величину H, м;

V_c - объем жидкости в скважине определенного диаметра и глубиной H, м, с размещенной в ней колонной насосно-компрессорных труб;

а - коэффициент заполнения скважины системой раздельных воздушной и водной фаз, % (а=33% для эксплуатационной колонны диаметром 146 мм, а=46% для эксплуатационной колонны диаметром 168 мм);

k_в - коэффициент вытеснения, т.е. объем скважинной жидкости, вытесняемой 1 м³ водной фазы закачиваемой системы (k_в=1,6).

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, оголовок размещают в скважине, что создает дополнительные сложности в процессе монтажа оборудования в скважине и при последующей герметизации труб на устье;

- во-вторых, в процессе реализации способа учитывают только объемы водной и воздушной фаз, необходимых для создания депрессии на пласт, и в процессе вызова притока из пласта не изменяют расход водной фазы, т.е. не регулируют плотность газожидкостной смеси в процессе вызова притока из пласта;

- в-третьих, так как нижний конец колонны насосно-компрессорных труб размещен выше подошвы пласта, возможно задавливание в пласт жидкости, образованной из-за закрытия нижнего конца НКТ осадком, который может выпасть как перед вызовом притока, так и в процессе вызова притока пласта;

в-четвертых, при подаче водовоздушной фазы (газожидкостной смеси) в затрубное пространство скважины увеличивается как продолжительность закачки пены с противодавлением (репрессией) на пласт, так и продолжительность выпуска пены из скважины, при этом депрессия на пласт осуществляется резкая и не глубокая, что снижает эффективность вызова притока пластового флюида из пласта в целом.

Задачей изобретения является упрощение монтажа оборудования на устье скважины с возможностью регулировки подачи водной фазы газожидкостной смеси при постоянной подаче воздушной фазы (регулирования плотности газожидкостной смеси) в процессе вызова притока из пласта, а также улучшение эффективности вызова притока из пласта путем подачи газожидкостной смеси в трубное пространство колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и исключение задавливания в пласт жидкости как перед, так и в процессе вызова притока из пласта.

Способ вызова притока из пласта заключается в создании депрессии на призабойную зону пласта в пробуренной и обсаженной скважине с колонной насосно-компрессорных труб в ней путем снижения уровня скважиной жидкости вытеснением ее системой воздушной и водной фазы, которые пропускают через оголовок.

Новым является то, что оголовок размещают на устье скважины и выполняют в виде тройника, эжектора или аэратора, а колонну НКТ в скважине размещают так, чтобы ее нижний конец находился на 1,5-2 м ниже интервала перфорации, затем полностью заполняют ствол скважины технологической жидкостью, а вызов притока из пласта начинают при подаче: водной фазы 4,5-6 л/с и воздушной фазы 120-130 л/с, причем систему воздушной и водной фаз закачивают в трубное пространство колонны НКТ, после появления циркуляции пены снижают подачу водной фазы до 1-1,5 л/с, продолжают циркуляцию газожидкостной смеси для поддержания депрессии на пласт в течение не менее 3 часов, причем при закачке газожидкостной смеси с применением эжектора подачу водной фазы увеличивают на 10-15% (для улучшения подсоса газа эжектором).

На фигуре изображена схема осуществления предлагаемого способа вызова притока из пласта.

Способ вызова притока из пласта 1 (см. фигуру) заключается в создании депрессии на призабойную зону пласта (ПЗП) 2 в пробуренной и обсаженной скважине 3 с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) 4 в ней.

Депрессию на пласт 1 создают путем снижения уровня скважинной жидкости вытеснением ее системой воздушной и водной фазы (газожидкостной смесью), которые пропускают через оголовок 5.

Колонну НКТ 4 в скважине размещают так, чтобы ее нижний конец 6 находился на расстоянии h=1,5-2 м ниже интервала перфорации.

После чего на устье скважины 3 на верхний конец колонны НКТ 4 устанавливают планшайбу 7 и снабжают ее трубной задвижкой 8, которую нагнетательной линией (газожидкостной смеси) 9 обвязывают с оголовком 5. Оголовок 5 размещают на устье скважины 3 и выполняют в виде тройника, эжектора или аэратора.

Например, оголовок 5 выполнен в виде аэратора (см. фигуру), к которому по трубе 10 через ее перфорированные отверстия 10' подают воздушную фазу, т.е. воздух (газ), вырабатываемый компрессором 11, а по трубе 12 подают водную фазу, в качестве которой применяют водный раствор ПАВ, с помощью насоса 13.

В качестве насоса 13 может использоваться, например, цементировочный агрегат ЦА-320 М, обеспечивающий изменение подачи водной фазы от 1 до 6 л/с. Это достигается оборудованием цементировочного агрегата ЦА-320 втулками наименьшим диаметром, например 90 мм. В мерном баке цементировочного агрегата или в цистерне водовоза (на фигуре не показано) насоса 13 приготавливают водную фазу смеси в виде водного раствора с поверхностно-активным веществом (ПАВ). ПАВ применяют в качестве пенообразователя. Например, в пресную воду плотностью =1000 кг/м³ добавляют ПАВ, например сульфанол (в концентрации 0,1-0,3% содержания в воде) по ТУ 6-01-862-73 или другие ПАВ, например ОП-7, ОП-10 (в концентрации 0,3-0,6% содержания в воде) по ТУ 8433-81.

Затрубную задвижку 14 скважины 3 выкидной линией 15 обвязывают с желобной емкостью 16. Открывают трубную 8 и затрубную 14 задвижки и посредством насоса 13 заполняют полностью ствол скважины 3 (трубное 17 и затрубное 18 пространства колонны НКТ 4) технологической жидкостью, например пресной водой =1000 кг/м³.

После чего начинают вызов притока из пласта 1, для этого сначала включают насос 13, а затем запускают в работу компрессор 11, т.е. начинают подачи: водной фазы с расходом 4,5-6 л/с и воздушной фазы с расходом 120-130 л/с, посредством труб 12 и 10, соответственно.

Направляют воздушную и водные фазы в оголовок 5, где происходит их смешивание и образуется газожидкостная смесь. Далее по нагнетательной линии 9 газожидкостная смесь через открытую трубную задвижку 8 поступает во внутреннее пространство 17 колонны НКТ 3. При закачке газожидкостной смеси с применением эжектора подачу водной фазы увеличивают на 10-15% (для улучшения подсоса газа эжектором), т.е. (1,1-1,15%)×(4,5-6) л/с=4,95-6,9 л/с.

По мере нагнетания газожидкостной смеси давление в трубном пространстве 17 колонны НКТ 3 постепенно возрастает, достигая определенного значения, и некоторое время держится на одном уровне. Это повышение давления объясняется тем, что при движении вниз плотность скважинной жидкости, находящейся в трубном пространстве 17 колонны НКТ 4 в начальный период, превышает плотность вытесняющей ее газожидкостной смеси, вследствие чего создается дополнительное давление.

В случае повышения давления на компрессоре 11 до величины, максимально допустимой для него или внутренних стенок скважины 3 (например, 9 МПа), следует кратковременно, на 2-3 минуты, останавливать закачку газа (воздуха), продолжая закачку водного раствора ПАВ.

Когда газожидкостная смесь, движущаяся вниз по трубному пространству 17 колонны НКТ 4, достигнет нижнего конца 6 колонны НКТ 4, то она попадает в затрубное пространство 18 колонны НКТ 4, разность плотностей постепенно исчезает, а давление падает.

Воздух (газ) из смеси попадает в затрубное пространство 18 колонны НКТ 4 и вызывает выброс жидкости, находящейся в затрубном пространстве 18 колонны НКТ 4, через выкидную линию в желобную емкость. Плотность газожидкостной смеси в затрубном пространстве 18 колонны НКТ 3 постепенно уменьшается, и давление в нагнетательной линии 10 начинает падать.

В определенный момент времени через затрубную задвижку через выкидную линию в желобной емкости за скважинной жидкостью появляется циркуляция газожидкостной смеси в виде пены.

После этого снижают подачу водной фазы (водного раствора ПАВ) до 1-1,5 л/с (снижают плотность газожидкостной смеси) до достижения расчетной величины депрессии, например, 4 МПа и продолжают циркуляцию газожидкостной смеси в течение не менее 3 часов для поддержания достигнутой депрессии на пласт. Поддержание достигнутой депрессии на пласт обеспечивается за счет снижения плотности газожидкостной смеси, которая регулируется в широких пределах, например, при первоначально расходе водной фазы 4,5-6 л/с плотность газожидкостной смеси составляет 800 кг/м³, а при последующем снижении расхода водной фазы до 1-1,5 л/с плотность газожидкостной смеси составляет 200 кг/м³ и определяется опытным путем.

В процессе циркуляции газожидкостной смеси начинается приток из скважины, т.е. начинается работа пласта 1 и происходит очистка ПЗП 2 от шлама и грязи.

О наличии притока из пласта 1 определяют визуально по объемному выходу пластового флюида из затрубного пространства 18 колонны НКТ 4 через затрубную задвижку 14 и выкидную линию 15 в желобную емкость 16. При работе пласта 1 скважину 3 переключают на запасную линию (на фиг. не показано) для отрабатывания.

При вызове притока из пласта согласно предложенному способу производят закачку газожидкостной смеси во внутреннее пространство колонны НКТ и ее выход по заколонному пространству колонны НКТ в желобную емкость, при этом резко уменьшается продолжительность закачки газожидкостной смеси с противодавлением (репрессией) на пласт, создается более плавно возрастающая и более глубокая депрессия на пласт, резко уменьшается продолжительность выпуска газожидкостной смеси из скважины, все это в целом позволяет улучшить эффективность вызова притока из пласта.

При спуске колонны НКТ 4 ниже интервала перфорации на 1,5-2 метра, предотвращается задавливание в пласт жидкости, образование которой возможно из-за закрытия нижнего конца НКТ осадком, который может выпасть как до, так и в процессе притока из пласта. Кроме того, предложенный способ вызова притока из пласта прост в монтаже оборудования на устье скважины и позволяет регулировать подачу водной фазы газожидкостной смеси при постоянной подаче воздушной фазы, т.е. осуществляется регулирование плотности газожидкостной смеси, за счет чего создается расчетная депрессия на пласт в процессе вызова притока из пласта.