RU157707U1 - Устройство для заканчивания скважины - Google Patents

Abstract

1. Устройство для заканчивания скважины, отличающееся тем, что оно содержит добывающую трубу, кожух с боковым входом для жидкости из пласта, образующий пространство с внешней поверхностью добывающей трубы, причем пространство за внешней поверхностью добывающей трубы и пространство между внешней поверхностью добывающей трубы и кожухом заполнены пористым гидрофобным армированным материалом с общей пористостью не менее 50%, обеспечивающим небольшое гидравлическое сопротивление для углеводородов, но значительное гидравлическое сопротивление для скважинной жидкости с большим содержанием воды.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что использован пористый материал, вся, в том числе внутренняя, поверхность которого имеет угол смачивания свыше 90°.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что использован пористый материал со средней величиной пор от 1 мкм до 750 мкм.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что использован пористый материал, который представляет собой спрессованную упаковку из проволоки либо волокна с гидрофобным покрытием, либо сделанных из гидрофобного материала.5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что использованы базальтовое или минеральное волокно.6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что используемый материал представляет собой волокнистый стеклопакет.7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кожух представляет собой глухую трубу без отверстий с боковым входом для жидкости из пласта.8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что используемый материал представляет собой проппант с гидрофобной поверхностью или покрытием или мелкозернистую смесь из частиц или гранул с гидрофобной поверхностью ил�

Description

Техническое решение относится к области нефтяной промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных месторождений, а именно для снижения обводненности продукции нефтяных добывающих скважин, продуктивный пласт которых содержит водоносную часть.

В рамках настоящей заявки термин «заканчивание скважины» означает (см. Соловьев Е.М. Заканчивание скважин: Учеб. для вузов - М.: Недра, 1979, Теория и практика заканчивания скважин: в 5 т / А.И. Булатов, П.П. Макаренко, В.Ф. Будников и др. - М.: Недра, 1997-1998, Т. 1-5) спуск компоновки из труб, а также, возможно, фильтров (через них течет жидкость) или последующей перфорации, пакеров (изолирующие элементы) и подвески (крепежное приспособление (якорь)) для того, чтобы вся конструкция фиксировалась в указанном месте).

Известен (RU, патент 2161246, опубл. 27.12.2000) способ снижения обводненности продукции нефтяных добывающих скважин, включающий создание условий в стволе скважины, которые способствуют притоку нефти из нефтеносных пропластков и препятствуют притоку воды из водоносных пропластков. Реализацию способа осуществляют в скважинах с перфорированной обсадной колонной и колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) переменного диаметра, эксплуатируемых штанговыми глубинными насосами (ШГН).

Недостатком известного технического решения является применение его только для скважин механизированного способа добычи, оборудованных штанговыми глубинными насосами.

Известно (RU, патент 52092, опубл. 10.03.2006) устройство для уменьшения обводненности продукции нефтегазовых скважин, содержащее размещенную в обсадной колонне заглушенную снизу насосно-компрессорную трубу с отверстиями в нижней части и упругой эластичной манжетой, закрепленной в верхней части насосно-компрессорной трубы выше отверстий. Вышеуказанное устройство позволяет обеспечить отбор жидкости ниже подошвы перфорированного пласта.

Основными недостатками данного устройства являются следующие факторы:

- при создании в скважине депрессии и длительного периода эксплуатации упругая эластичная бензомаслостойкая манжета, закрепленная в верхней части насосно-компрессорной трубы выше сквозных отверстий, начинает пропускать через себя скважинную жидкость, вследствие чего теряется эффект «обратного конуса»;

- при длительной эксплуатации насосно-компрессорные трубы, изготовленные из легкоразбуриваемого неметаллического материала, переходят в категорию «осложненного забоя» и на их демонтаж требуются дополнительные затраты.

Известно (RU, патент 85941, опубл 20.08.2009) устройство для уменьшения обводненности добываемой продукции за счет создания эффекта «обратного конуса» на добывающих скважинах. Известное устройство содержит эксплуатационную колонну добывающей скважины с интервалом перфорации,

колонну насосно-компрессорных труб и насосное оборудование. Спуск оборудования в скважину произведен последовательно единой компоновкой на расчетную глубину, а колонна насосно-компрессорных труб содержит электропогружные центробежные насосные установки, хвостовик и фильтр на конце для защиты от засорения, при этом фильтр по расчету длин насосно-компрессорных труб установлен ниже интервала перфорации, а выше интервала перфорации под электропогружными центробежными насосными установками установлен якорь с возможностью снятия осевых нагрузок на соединительные элементы электропогружных центробежных насосных установок, причем электродвигатель и прием электропогружного центробежного насоса помещены в кожух, выполненный из трубы, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра электродвигателя, но меньше внутреннего диаметра эксплуатационной колонны добывающей скважины.

Недостатком известного устройства следует признать сложность конструкции.

Известно (книга Ашрафьян М.О., Лебедев О.А, Саркисов Н.М. Совершенствование конструкций забоев скважин. М., «недра», 1987, стр. 12, рис. 1.з) заканчивание скважины в интервале контакта с пластом-коллектором, укоплектованное гравийной забивкой противопесочных фильтров - фильтрующим материалом.

Указанный истоник принят в качестве ближайшего аналога.

Недостатком известного устройства следует признать низкую эффективность применительно к уменьшению притока

воды в скважину, поскольку гидравлическое сопротивление гравийной забивки не велико.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит уменьшение притока воды в скважину.

Технический результат, достигаемый при реализации устройства, состоит в повышении эффективности устройства.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное устройство для заканчивания скважины, обеспечивающее уменьшение притока жидкости с большим содержанием воды в добывающую трубу.

Разработанное устройство для заканчивания скважины содержит добывающую трубу, кожух с боковым входом для жидкости из пласта, образующий пространство с внешней поверхностью добывающей трубы, причем пространство за внешней поверхностью добывающей трубы и пространство между внешней поверхностью добывающей трубы и кожухом заполнены пористым гидрофобным армированным материалом с общей пористостью не менее 50%, обеспечивающим небольшое гидравлическое сопротивление для углеводородов, но значительное гидравлическое сопротивление для скважинной жидкости с большим содержанием воды.

Кроме того:

в устройстве использован пористый материал, вся, в том числе внутренняя, поверхность которого имеет угол смачивания свыше 90°;

в устройстве использован пористый материал со средней величиной пор от 1 мкм до 750 мкм;

в устройстве использован пористый материал, который представляет собой спрессованную упаковку из проволоки либо волокна с гидрофобным покрытием, либо сделанных из гидрофобного материал;

в устройстве использованы базальтовое или минеральное волокно;

используемый материал представляет собой волокнистый стеклопакет;

кожух представляет собой глухую трубу без отверстий с боковым входом для жидкости из пласта;

используемый в устройстве материал представляет собой проппант с гидрофобной поверхностью или покрытием или мелкозернистую смесь из частиц или гранул с гидрофобной поверхностью или покрытием;

используемый материал представляет собой пористый армированный материал, выполненный из проницаемого во всех направлениях полимерного материала с открытопористой глубинной структурой, при этом пористый армированный материал образован из каркасного материала из нитей или волокон и располагаемого между упомянутыми нитями или волокнами наполнителя из пористого поливинилформаля, полученного путем конденсационного структурирования и термообработки гомогенизированной в воде композиции, включающей, по меньшей мере, поливиниловый спирт и альдегид.

Известно, что в состав скважинной жидкости входят нефть, вода и природный газ, причем соотношение указанных компонентов может быть переменно для различных участков скважин, а также может изменяться с течением времени. В процессе промысловой эксплуатации скважины, примерно определяют какие участки имеют больший риск повышения содержания воды в составе скважинной жидкости, то есть риск обводнения. Исходя из указанного подбирают параметры используемого материал таким образом, что в добывающую трубу поступало меньше жидкости с большим содержанием воды из участков с большим риском обводненности. При этом, возможно, участки скважины, отличающиеся по параметрам (проницаемость, пористость и т.д.) отделяют друг от друга изолирующими элементами (пакерами) для предтвращения перетоков между ними.

При реализации разработанного устройства может быть пористый материал, вся, в том числе внутренняя, поверхность которого имеет угол смачивания свыше 90°. В частности, могут быть использованы материалы, известные из патентов RU, 2267346; BY, 2847 и т.д. Как правило, эти материалы имеют среднюю величину пор от 1 мкм до 750 мкм.

Также при реализации разработанного технического решения может быть использован пористый материал, который представляет собой спрессованную упаковку из проволоки либо

волокна с гидрофобным покрытием либо сделанных из гидрофобного материала, в частности, из базальтового или минерального волокна.

При реализации разработанного технического решения может быть использован и волокнистый стеклопакет, представляющий собой спрессованные стекловолокна, а также стеклохолст.

Используемый в конструкции разработанного элемента кожух может быть выполнен в виде глухой трубы без отверстий с боковым входом для жидкости из пласта, в виде перфорированной трубы или представлять собой проволочную намотку или плетение.

Используемый материал может представлять собой проппант с гидрофобной поверхностью или покрытием или мелкозернистую смесь из частиц или гранул с гидрофобной поверхностью или покрытием. При этом желательно помещать проппант в каркасную конструкцию.

Также используемый материал может представлять собой пористый армированный материал, выполненный из проницаемого во всех направлениях полимерного материала с открытопористой глубинной структурой, при этом пористый армированный материал образован из каркасного материала из нитей или волокон и располагаемого между упомянутыми нитями или волокнами наполнителя из пористого поливинилформаля, полученного путем конденсационного структурирования и термообработки гомогенизированной в воде композиции, включающей, по меньшей мере, поливиниловый спирт и альдегид.

Заканчивание скважины в интервале контакта с пластом-коллектором, выполненное в соответствие с определением, приведенным на стр. 1 (абз. 2) описания, укомплектовывают слоем материала с гидравлическим сопротивлением от 0.01 до 100 атм. При прохождении скважинной жидкости через данный материал гидравлическое сопротивление будет небольшим (до 1,0 атм при содержании воды до 7%) для углеводородов, но значительным для скважинной жидкости с большим содержанием воды (до 100 атм при содержании воды в диапазоне 85-90%). Это приводит к тому, что в случае фильтрации пластового флюида с высокой степенью обводненности, будет создаваться дополнительное гидравлическое сопротивление для такой жидкости на уровне заканчивания скважины. Тем самым будет снижаться депрессия на пласт в обводнившейся зоне и соответственно будет снижаться приток пластового флюида из данной зоны.

Данная технология позволит снизить обводненность скважин и соответственно увеличить срок эксплуатации скважин и месторождений в целом.

К преимуществам данной технологии следует отнести ее независимость от соотношений плотностей и вязкостей воды и нефти. Фактически данная технология будет отличать фазу воды и фазу нефти и создавать гидравлическое сопротивление именно для жидкости с большим содержанием водяной фазы.

При реализации разработанного устройства значительно уменьшен приток воды в скважину.

Claims (9)

1. Устройство для заканчивания скважины, отличающееся тем, что оно содержит добывающую трубу, кожух с боковым входом для жидкости из пласта, образующий пространство с внешней поверхностью добывающей трубы, причем пространство за внешней поверхностью добывающей трубы и пространство между внешней поверхностью добывающей трубы и кожухом заполнены пористым гидрофобным армированным материалом с общей пористостью не менее 50%, обеспечивающим небольшое гидравлическое сопротивление для углеводородов, но значительное гидравлическое сопротивление для скважинной жидкости с большим содержанием воды.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что использован пористый материал, вся, в том числе внутренняя, поверхность которого имеет угол смачивания свыше 90°.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что использован пористый материал со средней величиной пор от 1 мкм до 750 мкм.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что использован пористый материал, который представляет собой спрессованную упаковку из проволоки либо волокна с гидрофобным покрытием, либо сделанных из гидрофобного материала.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что использованы базальтовое или минеральное волокно.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что используемый материал представляет собой волокнистый стеклопакет.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кожух представляет собой глухую трубу без отверстий с боковым входом для жидкости из пласта.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что используемый материал представляет собой проппант с гидрофобной поверхностью или покрытием или мелкозернистую смесь из частиц или гранул с гидрофобной поверхностью или покрытием.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что используемый материал представляет собой пористый армированный материал, выполненный из проницаемого во всех направлениях полимерного материала с открытой пористой глубинной структурой, при этом пористый армированный материал образован из каркасного материала из нитей или волокон и располагаемого между упомянутыми нитями или волокнами наполнителя из пористого поливинилформаля, полученного путем конденсационного структурирования и термообработки гомогенизированной в воде композиции, включающей, по меньшей мере, поливиниловый спирт и альдегид.