RU2155884C1

RU2155884C1 - Bottom-hole zone treatment method

Info

Publication number: RU2155884C1
Application number: RU99111163/06A
Authority: RU
Inventors: Л.Х. Ибрагимов; А.Г. Чернобыльский; Э.А. Диффинэ; И.В. Цыкин
Original assignee: Ибрагимов Лечи Хамзатович
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2000-09-10

Abstract

FIELD: jet facilities. SUBSTANCE: proposed method includes delivery of working medium into nozzle of jet device, pumping of liquid medium by this device and pre-pumping out hydraulic impulse treatment of bottom-hole zone. During hydraulic impulse treatment, appearance of colmatage particle on surface together with working agent is detected, after which treatment is stopped. Hydraulic impulse treatment device is installed 2-5 m higher than upper level of perforation interval. Control valve is installed in jet device. Packer is set in position at delivery of working liquid medium or by turning oil well tubing mechanically. Jet device nozzle input is placed in communication with tubing above control valve action of working medium pressure by means of control valve, and intake chamber of jet device is connected with tubing below control valve. By delivering working medium into jet device nozzle, liquid medium with colmatage particles is pumped out to surface. Continuous pumping out is alternated with cyclic depression at maximum value of 3-25 Mpa. EFFECT: intensified usage of equipment. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области струйной техники, в частности к способу управляемого волнового воздействия с помощью различного рода струйных аппаратов при проведении работ в скважинах, именно при проведении профилактических и ремонтных работ. The invention relates to the field of inkjet technology, in particular to a method of controlled wave action using various kinds of inkjet devices when working in wells, namely when conducting preventive and repair work.

Известен способ управляемого воздействия на откачиваемую среду в скважине при работе скважинной струйной установки, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата, увлечение рабочей жидкой средой откачиваемой из скважины среды, смешение сред в струйном аппарате и подачу смеси сред из скважины на поверхность (см. , US, патент, 4744730, кл. 417-172, 1988). A known method of controlled action on the pumped-out medium in the well during the operation of a well jet device, comprising supplying a working fluid medium to a nozzle of a jet apparatus through a tubing string, entrainment of a medium pumped out of a well by a working fluid, mixing media in a jet apparatus and supplying a mixture of media from wells to the surface (see, US patent, 4744730, CL 417-172, 1988).

Однако в данном способе оказывается только пассивное воздействие на призабойную зону скважины путем создания перепада давления струйным аппаратом и за счет этого обеспечения откачки жидкой среды из скважины, что серьезно ограничивает возможности по интенсификации откачки жидкой среды из скважины. However, in this method there is only a passive effect on the bottomhole zone of the well by creating a pressure drop with the jet apparatus and thereby ensuring pumping of the liquid medium from the well, which seriously limits the possibilities for intensifying pumping of the liquid medium from the well.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управляемого волнового воздействия с последующими циклическими депрессиями, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата, откачку струйным аппаратом из пластовой зоны жидкой среды и предшествующую откачке гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины рабочим агентом (см., RU, патент, 2107842 C1, кл. F 04 F 5/54, 27.03.98). The closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a method of controlled wave action with subsequent cyclic depressions, including the supply of a working fluid medium through a tubing string to a nozzle of a jet apparatus, pumping of a liquid medium by a jet apparatus from a formation zone of a liquid medium, and prior to pumping, hydraulic impulse bottom-hole treatment well zones by a working agent (see, RU, patent, 2107842 C1, class F 04 F 5/54, 03/27/98).

Данный известный способ волнового воздействия позволяет активно воздействовать на призабойную зону скважины, что позволяет интенсифицировать процесс откачки жидкой среды из скважины. Однако в данном способе волнового воздействия при переводе работы с одного режима воздействия - гидроимпульсной обработки прискважинной зоны к следующему режиму обработки - откачке среды из скважины требуется проведение достаточно сложной процедуры перенастройки оборудования, что снижает производительность установки в целом. Кроме того, не в полной мере используются возможности применяемого оборудования при проведении работ на этапе использования струйного аппарата при проведении откачки среды из скважины. This known method of wave action allows you to actively influence the bottomhole zone of the well, which allows to intensify the process of pumping liquid medium from the well. However, in this method of wave action, when transferring work from one exposure mode — hydroimpulse treatment of the borehole zone to the next treatment regime — pumping out the medium from the well, a rather complicated procedure for reconfiguring the equipment is required, which reduces the productivity of the installation as a whole. In addition, the capabilities of the equipment used are not fully utilized during the work at the stage of using the inkjet apparatus when pumping the medium from the well.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является интенсификация использования оборудования за счет снижения непроизводительного простоя оборудования и интенсификация процесса управляемого воздействия на призабойную зону скважины. The problem to which the present invention is directed, is the intensification of the use of equipment by reducing unproductive downtime of the equipment and the intensification of the process of controlled impact on the bottomhole zone of the well.

Указанная задача решается за счет того, что в способе управляемого волнового воздействия с последующими циклическими депрессиями, включающем подачу по колонне насосно-компрессорных труб рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата, откачку струйным аппаратом из пластовой зоны жидкой среды и предшествующую откачке гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины рабочим агентом, во время гидроимпульсной обработки фиксируют момент выхода кольматирующих частиц на поверхность вместе с рабочим агентом, после чего завершают гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины, гидроимпульсное устройство устанавливают на высоте 2-5 м выше верхнего уровня интервала перфорации, в струйном аппарате устанавливают управляющий клапан и при подаче рабочей жидкой среды или механическим поворотом колонны насосно-компрессорных труб производят установку пакера (гидравлического, гидромеханического или механического) в пространстве между гидроимпульсным устройством и струйным аппаратом и под давлением жидкой рабочей среды с помощью управляющего клапана сообщают вход в сопло струйного аппарата с колонной труб выше управляющего клапана и приемную камеру струйного аппарата с колонной труб ниже управляющего клапана, после чего путем подачи рабочей жидкой среды в сопло струйного аппарата осуществляют откачку жидкой среды с кольматирующими частицами на поверхность, при этом непрерывную откачку чередуют с циклической депрессией при максимальной депрессии 3 - 25 MПа, которая в каждой конкретной скважине не должна приводить к разрушению цементного кольца и призабойной зоны скважины и к снижению забойного давления до величины давления насыщения нефти газом. This problem is solved due to the fact that in the method of controlled wave action with subsequent cyclic depressions, which includes supplying a working fluid medium to a nozzle of a jet apparatus through a tubing string, pumping out a liquid medium by a jet apparatus from a formation zone of a well and pumping a bottomhole zone of a well prior to pumping working agent, during the hydroimpulse treatment, the moment of release of the clogging particles to the surface together with the working agent is recorded, after which the hydro pulse processing of the bottomhole zone of the well, a hydro-pulse device is installed at a height of 2-5 m above the upper level of the perforation interval, a control valve is installed in the jet apparatus and, when the working fluid is supplied or by mechanical rotation of the tubing string, a packer is installed (hydraulic, hydromechanical or mechanical ) in the space between the hydroimpulse device and the jet apparatus and under the pressure of the liquid working medium, the input to a flat jet apparatus with a column of pipes above the control valve and a receiving chamber of the ink jet apparatus with a column of pipes below the control valve, after which, by supplying a working fluid to the nozzle of the inkjet apparatus, the liquid medium with clogging particles is pumped to the surface, while continuous pumping is alternated with cyclic depression with a maximum depression of 3 - 25 MPa, which in each particular well should not lead to the destruction of the cement ring and the bottomhole zone of the well and to a decrease in bottomhole pressure up to the pressure of saturation of oil with gas.

Как показали проведенные исследования, существенное влияние на производительность оказывает последовательность операций проводимых при осуществлении управляемого волнового воздействия с созданием последующих циклических депрессий на пласт. Как известно, радиальная подача рабочего агента с большой скоростью с помощью различного вида гидроимпульсных устройств (кавитаторов, гидроструйных перфораторов, мультипликаторов и других возможных устройств) позволяет значительно интенсифицировать приток откачиваемой среды в призабойную зону скважины. Особенно сильного воздействия можно добиться путем использования гидроимпульсных устройств, в которых удается достигнуть подачи рабочего агента с образованием в последнем кавитационных каверн с формированием лавинообразного процесса схлопывания кавитационных каверн. Основное преимущество описываемого способа волнового воздействия достигается за счет того, что удалось добиться практически непрерывного технологического процесса при переходе с режима гидроимпульной обработки призабойной зоны скважины к режиму откачки смеси жидкой среды и кольматирующих частиц, выносимых из скважины. Это достигается всего лишь путем установки в скважине в зоне размещения струйного аппарата управляющего клапана и размещением гидроимпульсного устройства на высоте 2-5 м выше верхнего уровня зоны интервала перфорации. Размещение гидроимпульсного устройства ниже 2 м над верхней зоной перфорации может привести к ухудшению процесса формирования жидкостного потока в призабойной зоне скважины с соответствующим снижением производительности по откачиваемой среде. Подъем гидроимпульсного устройства выше 5 м над верхним уровнем интервала перфорации снижает эффективность откачки жидкой среды из скважины струйным аппаратом, что также не целесообразно. Важное значение имеет фиксация момента перехода от одного режима работы к другому. Поэтому фиксация момента начала выноса кольматирующих частиц на поверхность из скважины позволяет вовремя перейти к интенсивной откачке кольматирующих частиц из скважины, что предотвращает возможность их повторного осаждения в скважине и прекращает продолжение уже не дающей дальнейшего повышения производительности обработки призабойной зоны скважины в активном режиме воздействия. Установка практически одновременно пакера и управляющего клапана позволяет быстро разделить скважину на верхнюю и нижнюю зоны без проведения сложных операций по установке пакера и замене оборудования, позволяющего использовать колонну труб как в режиме обработки призабойной зоны, так и в режиме откачки струйным аппаратом. Не менее важное значение имеет организация процесса откачки в сочетании с предшествующей обработкой призабойной зоны скважины. Чередование непрерывной откачки с периодами депрессии, причем максимальный уровень депрессии лежит в диапазоне от 3 до 25 МПа, позволяет создать режим откачки, обеспечивающий максимальный вынос кольматирующих частиц из скважины, что в конечном итоге позволяет интенсифицировать процесс подготовки скважины и восстановления продуктивной эксплуатации скважины и что очень важно достигается возможность повысить фазовую проницаемость для откачиваемой из скважины жидкой среды, например, нефти. При создании депрессии на пласт следует ограничивать ее величину, чтобы не разрушать цементное кольцо (Δp_кр= 1,5 МПа/погонный метр), призабойную зону и не снижать забойное давление до давления насыщения нефти газом.As the studies showed, a significant impact on productivity is exerted by the sequence of operations carried out during the implementation of controlled wave action with the creation of subsequent cyclic depressions on the reservoir. As you know, the radial flow of the working agent at high speed using various types of hydraulic pulse devices (cavitators, waterjet perforators, multipliers and other possible devices) can significantly intensify the flow of pumped medium into the bottomhole zone of the well. A particularly strong effect can be achieved by using hydro-pulse devices in which it is possible to achieve the supply of a working agent with the formation of cavitation cavities in the latter with the formation of an avalanche-like process of collapse of cavitation cavities. The main advantage of the described method of wave action is achieved due to the fact that it was possible to achieve an almost continuous technological process during the transition from the regime of hydroimpulse treatment of the bottom-hole zone of the well to the mode of pumping out a mixture of liquid medium and clogging particles carried out of the well. This is achieved only by installing a control valve in the well in the area of the jet apparatus and placing the hydro-pulse device at a height of 2-5 m above the upper level of the perforation interval zone. Placing a water-pulse device below 2 m above the upper perforation zone can lead to a deterioration in the process of formation of a fluid flow in the bottomhole zone of the well with a corresponding decrease in productivity in the pumped medium. The rise of the hydro-pulse device above 5 m above the upper level of the perforation interval reduces the efficiency of pumping the liquid medium from the well with a jet apparatus, which is also not advisable. It is important to fix the moment of transition from one operating mode to another. Therefore, fixing the moment of the beginning of the removal of the clogging particles to the surface from the well allows you to switch to the intensive pumping of the clogging particles from the well in time, which prevents the possibility of re-deposition of particles in the well and stops the continuation of an increase in the productivity of processing the bottom-hole zone of the well in the active exposure mode. Installing the packer and the control valve almost simultaneously allows you to quickly divide the well into upper and lower zones without performing complicated operations to install the packer and replacing equipment that allows you to use a pipe string both in the processing mode of the bottom-hole zone and in the pump-down mode. Equally important is the organization of the pumping process in combination with the previous treatment of the bottom-hole zone of the well. Alternating continuous pumping with periods of depression, with the maximum level of depression lying in the range from 3 to 25 MPa, allows you to create a pumping mode that provides maximum removal of clogging particles from the well, which ultimately allows you to intensify the process of preparing the well and restoring the productive operation of the well and that is very importantly, it is possible to increase the phase permeability for the liquid medium pumped from the well, for example, oil. When creating a depression on the formation, its value should be limited so as not to destroy the cement ring (Δp _cr = 1.5 MPa / linear meter), the bottom-hole zone, and not to reduce the bottomhole pressure to the pressure of oil saturation with gas.

На чертеже представлена схема струйной установки для обеспечения способа управляемого волнового воздействия с последующими циклическими депрессиями на пласт. The drawing shows a diagram of an inkjet installation to provide a method of controlled wave action with subsequent cyclic depressions on the reservoir.

Установка для реализации способа управляемого волнового воздействия с последующими циклическими депрессиями на пласт содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, струйный аппарат 2 пакер 3 и гидроимпульсное устройство 4. Струйный аппарат 2 выполнен с возможностью установки управляющего клапана 5, который состоит из золотниковой втулки 6, установленной с возможностью осевого перемещения, и сбрасывамого клапана 7. Installation for implementing the method of controlled wave action with subsequent cyclic depressions on the reservoir contains a tubing string 1, an inkjet apparatus 2 packer 3 and a water pulse device 4. The inkjet apparatus 2 is configured to install a control valve 5, which consists of a spool sleeve 6 installed with the possibility of axial movement, and reset valve 7.

По колонне 1 насосно-компрессорных труб подают в гидроимпульсное устройство 4 рабочий агент и производят гидроимпульсную обработку прискважинной зоны. Во время гидроимпульсной обработки фиксируют момент выхода кольматирующих частиц на поверхность вместе с рабочим агентом, после чего завершают гидроимпульсную обработку призабойной зоны скважины и гидроимпульсное устройство 4 устанавливают на высоте 2 - 5 м выше верхнего уровня интервала перфорации. Затем в струйном аппарате 2 устанавливают управляющий клапан 5, а точнее в его золотниковой втулке 6 устанавливают сбрасываемый клапан 7 и путем подачи рабочей жидкой среды в гидравлический или гидромеханический пакер 3, либо путем механического поворота колонны 1 насосно-компрессорных труб производят установку соответственно гидравлического, гидромеханического или механического пакера 3 в пространстве между гидроимпульсным устройством 4 и струйным аппаратом 2 и под давлением жидкой рабочей среды с помощью управляющего клапана 5 сообщают вход в сопло струйного аппарата 2 с колонной 1 труб выше управляющего клапана 5 и приемную камеру струйного аппарата 2 с колонной 1 труб ниже управляющего клапана 5. По колонне 1 насосно-компрессорных труб подают рабочую жидкую среду в сопло струйного аппарата 2 и за счет этого откачивают струйным аппаратом из пластовой зоны жидкую среду с кольматирующими частицами на поверхность, при этом непрерывную откачку чередуют с циклической депрессией при максимальной депрессии 3 - 25 МПа. При этом, как отмечалось выше, при выборе конкретной величины депрессии принимают во внимание возможность разрушения цементного кольца и призабойной зоны скважины при излишне высокой величине депрессии. Кроме того, учитывают, чтобы депрессия не приводила к снижению забойного давления до величины давления насыщения нефти газом. A working agent is supplied through the tubing string 1 to the hydraulic pulse device 4 and a hydraulic pulse treatment of the borehole zone is performed. During the hydroimpulse treatment, the moment of release of the clogging particles to the surface is recorded together with the working agent, after which the hydroimpulse treatment of the bottomhole zone of the well is completed and the hydroimpulse device 4 is set at a height of 2-5 m above the upper level of the perforation interval. Then, a control valve 5 is installed in the jet apparatus 2, more specifically, a reset valve 7 is installed in its spool sleeve 6 and, by supplying the working fluid to the hydraulic or hydromechanical packer 3, or by mechanical rotation of the tubing string 1, respectively, hydraulic, hydromechanical or a mechanical packer 3 in the space between the hydro-pulse device 4 and the inkjet apparatus 2 and under the pressure of a liquid working medium using a control valve 5 inform t the entrance to the nozzle of the jet apparatus 2 with a pipe column 1 above the control valve 5 and the receiving chamber of the jet apparatus 2 with a pipe column 1 below the control valve 5. A working fluid medium is supplied to the nozzle of the jet apparatus 2 through the column 1 of the tubing pipes and due to this liquid medium with clogging particles is pumped out of the formation zone by a jet apparatus to the surface, while continuous pumping is alternated with cyclic depression with a maximum depression of 3 - 25 MPa. Moreover, as noted above, when choosing a specific value of depression, the possibility of destruction of the cement ring and the bottomhole zone of the well with an excessively high value of depression is taken into account. In addition, take into account that depression does not lead to a decrease in bottomhole pressure to the pressure of saturation of oil with gas.

Данное изобретение может быть использовано в нефтедобывающей отрасли для увеличения добычи нефти либо других жидких сред из скважин. This invention can be used in the oil industry to increase the production of oil or other liquid media from wells.

Claims

A method of controlled wave action with subsequent cyclic depressions, comprising supplying a working fluid medium through a tubing string to a nozzle of a jet apparatus, pumping out a liquid apparatus from a formation zone of a liquid medium and pre-pumping a hydro-pulse treatment of the bottom-hole zone of the well with a working agent, characterized in that during water-pulse treatment fix the moment of exit of the clogging particles to the surface together with the working agent, after which the water-pulse treatment is completed at the bottomhole zone of the well, the hydro-pulse device is installed at a height of 2 - 5 m above the upper level of the perforation interval, a control valve is installed in the jet device and, when the working fluid is supplied or by mechanical rotation of the tubing string, a packer (hydraulic, hydromechanical or mechanical) is installed in the space between the hydroimpulse device and the jet device and under the pressure of the liquid working medium by means of a control valve communicates the entrance to the nozzle of the jet device with a pipe string above the control valve and a receiving chamber of the jet apparatus with a pipe string below the control valve, and then by pumping the working fluid into the nozzle of the jet apparatus, the fluid is pumped with colmatizing particles to the surface, while continuous pumping is alternated with cyclic depression with maximum depression 3 - 25 MPa.