RU1789677C - Способ освоени скважины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтегазодо- бывающей промышленности. Цель изобретени  - повышение эффективности способа за счет снижени  энергозатрат на создание пульсирующего режима циркул ции рабочего агента. В скважину спускают колонну труб вместе с установленной на ней решеткой (Р). Осуществл ют подачу рабочего агента (А) в направлении из затрубного 2 пространства скважины в полость трубной колонны и в процессе циркул ции А определ ют гидравлическую инерционность скважинной системы путем замера времени достижени  посто нной скорости потока. В процессе циркул ции создают импульсы давлени  на призабойную зону периодическим запиранием Р вводимыми в скважин- ную жидкость частицами с положительной плавучестью. Первоначально в закачиваемую жидкость ввод т частицы запирающей Р крупности с последующим её уменьшением в процессе ввода, а величину скорости нисход щего потока устанавливают большей скорости уноса частиц, причем в момент запирани  Р прекращают закачку А и периодически возобновл ют ее.после выравнивани  давлени  в трубах и затрубном пространстве с последующей выдержкой продолжительностью не менее времени преодолени  гидравлической инерционности скважинной системы. (/

Description

Изобретение относитс  к технологии освоени  добывающих скважин, вскрывших флюидоносные геологические пласты.

Известен способ основани  скважины, включающий воздействие на прискважин- ную зону пласта импульсами избыточного давлени  /А.С. СССР 1301023, Е 21 В 43/25, 1984 г./. Недостатком способа  вл етс  узка  область применени , ограниченна  напорными пластами.

Известен способ освоени  скважины, включающий периодическое понижение давлени  в скважине путем возвратно-пот ступательного перемещени  в обсадной ко- лонне скважины поршн  с помощью трубной колонны, на конце котоцой установ; лен поршень /А.С. СССР 881301, Е 21 В

43/00,1978 г./. Недостатками способа  вл ютс  низка  технологичность и высока  энергоемкость.

Известен также способ освоени  скважины , включающий установку в нее колонны труб, подачу в скважину и отбор из нее рабочего агента с созданием на призабойную зону импульсов давлени  /А.С. СССР 1030538, Е 21 В 43/25, 1981 г./.

Недостатком способа  вл етс  высока  . энергоемкость, св занна  с тем, что пульсирующий режим циркул ции рабочего агента создаетс  на устье скважины, а вследствие затухани  волны давлени  по глубине скважины амплитуда давлени  в интервале зале- гани  флюидоносного пласта получаетс  незначительной.

Целью изобретени   вл етс  повышение-эффективности способа за счет возможности снижени  энергозатрат путем исключени  устьевых операций по созданию пульсирующего режима циркул ции рабочего агента.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном способе освоени  скважины, включающем установку в нее колонны труб, подачу в скважину и отбор из нее рабочего агента с созданием на призабойную зону импульсов давлени , колонную труб спускают в скважину вместе с установленной на ней решеткой, подачу рабочего агента осуществл ют в направлении из затрубного пространства скважины в полость трубной колонны и в процессе циркул ции рабочего агента определ ют гидравлическую инерционность скважинной системы путем замера времени достижени  посто нной скорости потока, а импульсы давлени  на призабойную зону создают периодическим запиранием решетки вводимыми в скважинную жидкость частицами с положительной плавучестью , при этом первоначально в закачиваемую жидкость ввод т частицы запирающей решетку крупности с последующим ее уменьшением в процессе ввода, а величину скорости нисход щего потока устанавливают большей скорости уноса частиц, причем в момент запирани  решетки прекращают закачку рабочего агента и периодически возобновл ют ее после выравнивани  давлени  в трубах и затрубном пространстве с последующей выдержкой продолжительностью не менее времени преодолени  гидравлической инерционности скважинной системы.

В основе способа лежат следующие физические принципы.

Наличие решетки, жестко закрепленной на наружной поверхности трубной колонны, и ввод в нисход щий поток рабочей жидкости частиц запирающей решетку крупности позвол ет разрывать поток жидкости в момент запирани  решетки с быстрым развитием глубокого разрежени  в зоне разрыва сплошности потока под решеткой. При этом частицы материала должны иметь положительную плавучесть в рабочей жидкости, чтобы после запирани  решетки и получени  разрежени  обеспечить возможность повторени  операции за счет всплыти  частиц на определенную высоту от решетки. Кроме того, частицы должны иметь увеличивающуюс  крупность снизу вверх по высоте затрубного пространства скважины в силу гидродинамических особенностей способа. Так как в пачке частиц более крупные частицы расположены снизу с уменьшением размера частиц снизу вверх по высоте затрубного пространства, то в нисход щем потоке жидкости лобовое сопротивление жидкости воспринимает верхний слой более мелких частиц, имеющий наиболее плотную упаковку . В то же врем  наибольшей силой всплыти  обладают наиболее крупные частицы, расположенные в нижнем слое пачки частиц . В результате пачка частиц в нисход О щем потоке жидкости поджимаетс  и сверху и снизу, что делает ее компактным в движении квазисплошным телом, которое при посадке на решетку сразу же разрывает поток вследствие запирани  решетки при продол5 жении движени  жидкости по инерции из- под решетки с ранее приобретенной скоростью. Наступает глубокое разрежение интервала вскрыти  флюидного пласта в скважине, чем вызываетс  приток к скважи0 не пластовых флюидов. После этого жидкость возвращаетс  из полости трубной колонны в полость разрежени  и заполн ет ее с подн тием уровн  жидкости под решетку . В этот момент восстанавливаетс  сплош5 ность столба жидкости в затрубном пространстве и частицы всплывают. В процессе всплыти  также обеспечиваетс  консолидаци  частиц в пачке вследствие разницы в крупности частиц по ее высоте,

0 так как в процессе всплыти  наибольшее сопротивление испытывает верхний слой относительно малого размера частиц, а наибольшую скорость всплыти  стремитс  приобрести нижний слой относительно

5 крупных частиц, обладающих наибольшей силой всплыти , Момент закупорки решетки про вл етс  резким повышением давлени  в затрубном пространстве на устье скважины. При этом прекращают закачку

0 жидкости и периодически возобновл ют ее после выравнивани  давлени  в трубах и затрубном пространстве, а также последующей выдержки продолжительностью не менее времени, идущего на преодоление

5 гидравлической инерционности скважин- .... ной системы. Выравнивание давлени  в трубах и затрубном пространстве наступает после того как жидкость заполнит зону раз- . режени  при обратном движении из поло0 сти трубной колонны в затрубное пространство и восстановитс  сплошность столба жидкости в затрубном пространстве. Только после этого с поверхности решетки всплывет пачка частиц. Однако необходимо,

5 чтобы всплытие произошло на определенную высоту от решетки ибо с возобновлением закачки жидкости нужно некоторое врем  на преодоление гидравлической инерционности скважинной промывочной системы. По истечении этого времени столб

жидкости в зэтрубном пространстве и в полости трубной колонны приобретет установившуюс  скорость, соответствующую подаче насосного агрегата.

На прилагаемой фигуре изображена схема осуществлени  способа, последовательно , позиции а, б, в, где обозначено: обсадна  колонна  скважины - 1, колонна труб - 2, флюидоносный пласт - 3, верхн   граница пласта - 4, нижн   граница пласта - 5, решетка - 6, нижний конец колонны - 7, проточное устройство дл  за коривани  колонны труб - 8, частицы материала с положительной плавучестью - 9, интервал вскрыти  пласта в окважине - 10, понижающийс  пр инерции после разрыва сплошности потока уровень жидкости - 11, струйка тока пластового флюида - 12.

Способ осуществл ют следующим образом ,

В обсадную колонну скважины 1 спускают трубную колонну 2 с жестко установленной на ее наружной поверхности решеткой 6 и проточным за коривающим устройством 8. Решетку устанавливают выше верхней границы 4 осваиваемого пласта 3, а нижний конец 7 трубной колонны 2 устанавливают под нижней границей 5 пласта 3, При близком расположении к пласту забо  скважины вместо использовани  за кори- вэющего устройства 8 трубную колонну 2 можно установить с опорой на забой, а дл  обеспечени  циркул ции в этом случае можно нижний конец трубы выполнить перфорированным .

После спуска и установка в скважине трубной колонны 2 оборудуют устье скважины промывочной головкой, при этом затруб- ное пространство скважины соедин ют с насосным агрегатом, а полость трубной колонны соедин ют с выкидной линией; устанавливают также манометрические приборы.

Закачивают в затрубное пространство рабочую жидкость с посто нным расходом, при котором скорость нисход щего потока больше скорости уноса всплывающих частиц . С начала закачки фиксируют врем , в течение которого устанавливаетс  давление и скорость жидкости, выход щей из скважины. Это - врем  преодолени  гидравлической инерционности скважинной системы. Ввод т в закачиваемую жидкость частицы материала с положительной плавучестью 9, причем вначале ввод т частицы запирающей решетку крупности, а затем непрерывно уменьшают размер частиц в процессе ввода, например, до 0,1-0,2 от запирающего решетку размера частиц. Общее количество частиц берут таким же как и количество наполнител  в буферных жидкост х , т.е. из услови  прокачиваемости пачки частиц 9 в затрубном пространстве скважины , например, из расчета получени  в за- 5 трубном пространстве пачки частиц высотой 1-2 м.

В качестве материала частиц использу- ютлюбые известные материалы и вещества, обладающие плавучестью в рабочей жидко- 0 сти и достаточной, прочностью дл  запирани  отверстий в решетке б, например, дерево, или композиционные материалы, или пластмассы.

Закачку жидкости продолжают до повы5 шеии  давлени  скачком, что свидетельствует о запирании решетки 6 и разрыве сплошности потока жидкости с образованием зоны разрежени  в затрубном пространстве 10 в интервале залегани  флюидного

0 пласта 3, ниже подошвы которого с большой скоростью опускаетс  уровень 11 оторвавшейс  части потока рабочей жидкости. Быстрое и глубокое разрежение стимулирует приток из пласта флюидов,

5 После запирани  решетки закачку жидкости прекращают. Начинаетс  обратное движение жидкости из полости трубной колонны 2 и заполнение ею зоны разрежени  10 с подъемом уровн  жидкости 11 к решет0 ке 6 и восстановлением сплошности столба жидкости в затрубном пространстве скважины . Б результате исчезает перепад давлени  на решетке 6 и частицы всплывают под действием Архимедовой силы, а давле5 ние в трубах и затрубиом пространстве выравниваетс . После этого производ т выдержку продолжительностью не менее .времени преодолени  гидравлической инерционности скважинной системы и осу0 ществл ют новый цикл закачки жидкости. Процесс продолжают до получени  из пласта притока пластовых флюидов.

Таким образом достигаетс  повышенна  эффективность освоени  буровых сква5 жин.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ освоени  скважины, включающий установку в нее колонны труб, подачу в скважину и отбор из нее рабочего агента с

   0 созданием на призабойную зону импульсов давлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности способа за счет возможности снижени  энергозатрат на создание пульсирующего режима

   5 циркул ции рабочего агента, колонну труб спускают в скважину вместе с установленной на ней решеткой, подачу рабочего агента осуществл ют из затрубкого пространства скважины в полость трубной колонны и в процессе циркул ции рабочего агента определ ют гидравлическую инерционное ь сква- жинной системы путем замера времени достижени  посто нной скорости потока, а импульсы давлени  на призабойную зону создают периодическим запиранием решетки вводимыми в скважинную жидкость частицами, при этом первоначально в закачиваемую жидкость ввод т частицы запирающей решетку крупности с последующим ее уменьшением в процессе ввода, величину

   0

   скорости нисход щего потока устанавливают большей скорости уноса частиц, причем в момент запирани  решетки прекращают закачку рабочего агента и периодически возобновл ют ее после выравнивани  давлени  в трубах и затрубном пространстве с последующей выдержкой продолжительность не менее времени преодолевани  гидравлической инерционности скважинной системы.