способ создания депрессии на пласт для проведения скважинных исследований

Формула изобретения

Способ создания депрессии на пласт для проведения скважинных исследований, включающий воздействие на пласт и запись информации о скважинных процессах геофизическим прибором, спускаемым в колонну насосно-компрессорных труб на геофизическом кабеле, и автономными приборами, установленными на нижнем конце колонны насосно-компрессорных труб, отличающийся тем, что воздействие на пласт осуществляют посредством разбития сбивного клапана, изготовленного из хрупкого материала в форме полусферы и герметично установленного выпуклой частью вниз в нижней части колонны насосно-компрессорных труб, для чего под геофизическим прибором закрепляют ударную штангу и спускают геофизический прибор с ударной штангой в интервал пласта со скоростью, достаточной для разбития сбивного клапана, при этом верхнюю часть колонны насосно-компрессорных труб, расположенную выше сбивного клапана, оставляют незаполненной водой, а в межтрубном пространстве на уровне нижней части колонны насосно-компрессорных труб устанавливают пакер.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области геофизических исследований в нефтегазовых скважинах и может быть использовано для получения информации о скважинных процессах (профиле притока из продуктивного пласта, кривой восстановления уровня (КВУ), водонефтеразделе, пластовом давлении и др.) после создания депрессии на пласт.

Известно создание депрессии на пласт методом свабирования (см., например, Джафаров К.И. Поршневое тартание // Нефтяное хозяйство. 1995. № 5-6), включающее воздействие на пласт путем возвратно-поступательных перемещений сваба в колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) и вытеснение жидкости через колонну НКТ на устье скважины. После извлечения сваба производят спуск геофизического прибора в интервал пласта и записывают скважинную информацию.

Недостатком известного способа являются трудоемкость, длительность процесса создания депрессии (не менее шести часов), необходимость использования специально подготовленных для свабирования НКТ и подъемника. Для проведения скважинных исследований данный способ малоэффективен, поскольку геофизические приборы спускают в скважину после извлечения сваба, т.е. спустя длительное время (не менее двух часов).

Известно создание депрессии на продуктивный пласт с помощью компрессорных установок (см., например, Н.Г.Середа, В.М.Муравьев. Основы нефтяного и газового дела. М.: Недра, 1980), принятое за наиболее близкий аналог предложенному изобретению. Данный способ включает воздействие на пласт путем подачи сжатого воздуха в межтрубное пространство и вытеснение жидкости через колонну НКТ на устье скважины. Геофизические приборы спускают в колонну НКТ для проведения исследования перед пуском в работу компрессорной установки.

Известный способ является трудоемким и дорогостоящим, поскольку его использование требует применения дорогостоящей компрессорной установки, предварительной технической подготовки скважины, использования инертного газа. Компрессирование не позволяет создать глубокую депрессию на пласт, что снижает информативность скважинных исследований. Определенными ограничениями на применение способа являются невозможность понижения уровня жидкости при помощи компрессирования в скважинах с большой продуктивностью пласта, а также требование обеспечения герметичности верхней части эксплуатационной колонны или устьевой арматуры.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного изобретения, является повышение информативности и достоверности скважинных исследований, снижение трудоемкости, затрат времени и оборудования, возможность применения в скважинах с любой по величине продуктивностью исследуемого пласта.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе создания депрессии на пласт для проведения скважинных исследований, включающем воздействие на пласт и запись информации о скважинных процессах геофизическим прибором, спускаемым в колонну НКТ на геофизическом кабеле, и автономными приборами, установленными на нижнем конце колонны НКТ, согласно изобретению, воздействие на пласт осуществляют посредством разбития сбивного клапана, изготовленного из хрупкого материала в форме полусферы и герметично установленного выпуклой частью вниз в нижней части колонны НКТ, для чего под геофизическим прибором закрепляют ударную штангу и спускают геофизический прибор с ударной штангой в интервал пласта со скоростью, достаточной для разбития сбивного клапана, при этом верхнюю часть колонны НКТ, расположенную выше сбивного клапана, оставляют незаполненной водой, а в межтрубном пространстве на уровне нижней части колонны НКТ устанавливают пакер.

Воздействие на пласт путем разбития установленного в нижней части колонны НКТ сбивного клапана позволяет создать депрессию за весьма короткий промежуток времени (не более одной минуты), при этом обеспечивается максимальная депрессия на пласт.

Изготовление сбивного клапана из хрупкого материала в форме полусферы и установка его выпуклой частью вниз обеспечивает, с одной стороны, облегченное и полное разрушение сбивного клапана ударной силой, а, с другой стороны, выдерживание сбивным клапаном значительного статического давления в скважине.

Герметичная установка сбивного клапана в колонне НКТ необходима для разобщения нижней ее части, заполненной скважинной жидкостью, и верхней части, которую спускают в скважину незаполненной водой или частично заполненной.

Закрепление ударной штанги под геофизическим прибором реализует задачи разрушения сбивного клапана, а также утяжеления прибора с целью его спуска в интервал пласта в условиях встречного потока жидкости, возникающего после разбития сбивного клапана.

Информативность и достоверность скважинных исследований обеспечивается доставкой геофизического прибора в интервал пласта практически сразу после создания депрессии на пласт.

То, что колонна НКТ опускается в скважину, незаполненная водой или заполненная небольшим количеством воды, способствует ее беспрепятственному заполнению жидкостью из скважины после разбития сбивного клапана и, тем самым, быстротечности процесса создания депрессии.

Установка пакера в пространстве между эксплуатационной колонной и колонной НКТ на уровне нижней части колонны НКТ отсекает столб жидкости, что повышает эффективность создания депрессии.

Ограничения по величине продуктивности исследования пласта предложенным способом отсутствуют, поскольку совокупность признаков изобретения обеспечивает создание существенного относительного перепада давления между призабойной зоной пласта и колонной НКТ практически одномоментно.

Предложенный способ не требует использования компрессорной установки, на скважине во время проведения исследований нет необходимости задействовать бригаду капитального ремонта скважин (КРС) и подъемник КРС. Для осуществления способа не требуется герметичности верхней части эксплуатационной колонны или устьевой арматуры. Таким образом, существенно снижены затраты труда, времени и оборудования.

Осуществление предложенного способа поясняется схемой, где показана колонна НКТ 1, установленная в эксплуатационной колонне 2. В нижней части колонны НКТ 1 герметично установлен сбивной клапан 3. Геофизический прибор 4 спускается в колонну НКТ 1 на геофизическом кабеле 5. К нижней части геофизического прибора 4 на отрезке геофизического кабеля подвешивают ударную штангу 6, что необходимо для смягчения ударного воздействия на геофизический прибор 4 при разбитии сбивного клапана 3. В межтрубном пространстве, между колонной НКТ 1 и эксплуатационной колонной 2, установлен пакер 7. Для повышения информативности на нижнем конце колонны НКТ 1 под пакером 7 могут быть установлены автономные геофизические приборы 8 в специальном контейнере.

Предложенный способ осуществляют следующим образом. В процессе монтажа колонны НКТ 1 на устье скважины в нижней части колонны НКТ 1 герметично устанавливают сбивной клапан 3. Материал сбивного клапана (стекло, фарфор или керамику) выбирают, исходя из величины депрессии на пласт, которую планируется создать. Насосно-компрессорные трубы, расположенные выше сбивного клапана 3, монтируют незаполненными водой или, с учетом величины планируемой депрессии, частично заполненными водой.

Колонну НКТ 1 опускают в эксплуатационную колонну 2 до интервала исследуемого пласта. Для усиления эффективности процесса столб жидкости в межтрубном пространстве между колонной НКТ 1 и эксплуатационной колонной 2 на уровне нижней части колонны НКТ 1 разобщают пакером 7. Перед спуском колонны НКТ 1 на ее нижнем конце устанавливают автономные геофизические приборы 8.

В колонну НКТ 1 спускают на геофизическом кабеле 5 геофизический прибор 4, к нижней части которого подвешена ударная штанга 6. Вес ударной штанги 6 определяют, исходя из величины планируемой депрессии; как правило, он должен быть более 20 кг. Скорость спуска геофизического кабеля 5 рассчитывают из условия гарантированного разбития ударной штангой 6 сбивного клапана 3, а также с учетом величины планируемой депрессии на пласт. В среднем скорость спуска кабеля составляет 6000 м/час.

После разбития сбивного клапана 3 устраняется преграда между призабойной зоной пласта и колонной НКТ 1, и скважинная жидкость устремляется наверх к устью скважины.

Геофизический прибор 4 продолжают спускать до достижения им необходимой глубины, после чего производят запись профиля притока, КВУ, водонефтераздела, пластового давления. Полученная информация передается в режиме реального времени на поверхность по геофизическому кабелю 5.

Информацию, записанную автономными приборами 8, считывают после подъема колонны НКТ на поверхность.