способ глубокой перфорации обсаженной скважины

Формула изобретения

Способ глубокой перфорации обсаженной скважины, включающий спуск насосно-компрессорных труб с отклоняюще-прижимным устройством, фиксацию отклоняюще-прижимного устройства в заданном интервале, спуск режущего инструмента внутри насосно-компрессорных труб на конце гибкого вала, сверление перфорационного канала обсаженной скважины путем вращения гибкого вала и подачи ему осевого перемещения, отличающийся тем, что спуск режущего инструмента с гибким валом осуществляют за счет веса инструмента и геофизического кабеля, перемещение режущего инструмента по пласту фиксируют магнитными метками, расположенными в направляюще-прижимном устройстве, сверление перфорационного канала осуществляют, сообщая режущему инструменту вращение путем подачи технологической жидкости на гидравлический двигатель, а осевое перемещение режущего инструмента и его осевую нагрузку осуществляют с поверхности путем подачи геофизического кабеля и изменения его разгрузки приводом геофизической лебедки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для вскрытия продуктивных нефтяных и газовых горизонтов в обсаженных скважинах.

Известен способ глубокой перфорации стенок обсаженной скважины, заключающийся в том, что режущему инструменту, закрепленному на гибком валу, который размещен в криволинейной направляющей, сообщают вращение и осевую подачу. (АС № 1776771, БИ № 32, 23.11.1992 г.) Однако этот способ не позволяет получить радиальные перфорационные каналы достаточной протяженности, кроме того, имеются ограничения по глубине внедрения направляющей в пласт, что определяется твердостью породы. Увеличение же глубины внедрения за счет повышения величины осевой нагрузки на режущую головку и момента резания снижает ресурс работы режущей головки. Кроме того, невозможна замена отработанной режущей головки без подъема и спуска в скважину колонны труб.

Известен способ глубокой перфорации обсаженной скважины, включающий спуск в скважину на колонне НКТ перфорационного устройства с режущей головкой на конце гибкого вала, стопорение устройства в стволе скважины в заданном интервале и сверление каналов перфорации режущей головкой путем подачи рабочей жидкости на механизм вращения гибкого вала и механизм его осевого перемещения, причем режущую головку устанавливают радиально стенке обсадной колонны скважины и при осевой подаче режущей головки дополнительно создают усилие сжатия в направлении, обратном направлению сверления, что позволяет увеличить глубину и диаметр перфорационного канала за счет повышения величины осевой нагрузки на режущую головку, момента резания и жесткости системы: режущий инструмент - гибкая штанга. (Патент РФ № 2109129, БИ № 11, 20.04.1998 г.) К недостаткам указанного способа относится низкая эффективность процесса перфорации, обусловленная ограниченным сроком работы режущего инструмента, сложностью конструкции узла подачи и вращения инструмента.

Наиболее близким по достигаемому результату является использование системы для сверлящей перфорации стенок обсаженной скважины, которая содержит механическое прижимное устройство с подвеской на НКТ, имеющее канал захода гибкого вала и скважинную аппаратуру, состоящую из блока подачи комплекса технической оснастки. Блок подачи включает измерительный глубинный прибор, гидравлический двигатель роторного типа, компенсатор нагрузки на сверлящий инструмент, гибкий вал для крепления головки сверлящего инструмента. Блок подачи состоит из тормозного устройства якорного типа с электрическим приводом для фиксации комплекса технической оснастки в НКТ и выдвижного телескопического устройства для подачи сверлящего инструмента на интервал перфорации. (Патент РФ № 2321728, БИ № 4, 10.04.2008 г.) Выполнение блока подачи в виде телескопического устройства с электрическим приводом значительно снижает надежность системы перфорации в целом, так как элементы блока подачи работают под давлением и высоким напряжением в токопроводящей среде (технологической жидкости).

Технической задачей изобретения является повышение надежности и производительности способа глубокой перфорации обсаженной скважины путем изменения принципа подачи режущего инструмента.

Поставленная задача решается тем, что в способе глубокой перфорации обсаженной скважины, включающем спуск насосно-компрессорных труб с отклоняюще-прижимным устройством, фиксацию отклоняюще-прижимного устройства в заданном интервале, спуск режущего инструмента внутри насосно-компрессорных труб на конце гибкого вала, сверление перфорационного канала обсаженной скважины путем вращения гибкого вала и подачи ему осевого перемещения, согласно предлагаемому изобретению спуск режущего инструмента с гибким валом осуществляют за счет веса инструмента и геофизического кабеля, перемещение режущего инструмента по пласту фиксируют магнитными метками, расположенными в направляюще-прижимном устройстве, сверление перфорационного канала осуществляют, сообщая режущему инструменту вращение путем подачи технологической жидкости на гидравлический двигатель, а осевое перемещение режущего инструмента и его осевую нагрузку осуществляют с поверхности путем подачи геофизического кабеля и изменения его разгрузки приводом геофизической лебедки.

На фиг.1 изображена схема устройства для сверлящей перфорации, работающего по предлагаемому способу.

Нижний конец НКТ 7, оборудованный направляюще-прижимным устройством 14 с отверстием для гибкого вала 12, устанавливают в обсадной колонне 8 в заданном для перфорации интервале и фиксируют. В НКТ 7 на геофизическом кабеле 2 через подвесной ролик 1 и через лубрикатор с сальниковой головкой 17 спускают режущий инструмент 13 на гибком валу 12. Спуск производят до касания режущим инструментом 13 стенки обсадной колонны 8, что фиксируется компьютером как снижение веса оборудования и дублируется датчиком положения 9 при прохождении места установки магнитных меток. Режущий инструмент 13 и гибкий вал 12 являются съемной частью устройства перфорации. Замену режущего инструмента 13 производят путем его подъема на геофизическом кабеле 2 посредством геофизической лебедки 16. Используя собственный вес съемной части устройства перфорации (150 кг) и вес спущенного в скважину геофизического кабеля 2, осуществляют разгрузку кабеля 2 и передачу нагрузки на режущий инструмент 13. Меняя разгрузку геофизического кабеля 2, регулируют нагрузку на режущем инструменте 13. Закачивая в НКТ 7 технологическую жидкость, которую нагнетают насосным агрегатом 4 из водозаборной линии 6, создают вращающий момент на валу гидравлического двигателя 10 с уплотнением 11. При этом скорость вращения режущего инструмента 13 равна скорости вращения гидравлического двигателя 10, которую регулируют с поверхности скважины путем изменения объема прокачиваемой технологической жидкости через нагнетательную линию 3 и выкидную линию 5.

Таким образом, на режущий инструмент 13 действуют силы вращения гидравлического двигателя 10, регулируемого с поверхности скважины, и силы давления на стенку обсадной колонны 8, приложенные по оси гибкого вала 12 и регулируемые приводом геофизической лебедки 16. Одновременным приложением двух сил создают условия для сверления перфорационного канала обсаженной скважины. Перемещение режущего инструмента 13 по пласту 15 фиксируют магнитными метками, расположенными в направляюще-прижимном устройстве 14. Прохождение всех магнитных меток указывает, что гибкий вал 12 с режущим инструментом 13 полностью прошел намеченный интервал. После окончания процесса сверления подачу технологической жидкости прекращают и производят подъем устройства для сверлящей перфорации.

Изменение принципа подачи режущего инструмента путем подачи геофизического кабеля с поверхности скважины и изменения нагрузки-разгрузки на приводе геофизической лебедки увеличивает надежность способа глубокой перфорации обсаженной скважины. Регулирование скорости вращения и нагрузки на режущий инструмент позволяет подобрать оптимальный режим сверления перфорационных отверстий, что повышает производительность способа глубокой перфорации обсаженной скважины.

Данная технология прошла стендовые и полевые испытания на Ново-Елховском месторождении с положительным результатом. После перфорации двух отверстий на скважине № 6438 дебет скважины увеличился в 10 раз.