RU2164286C1

RU2164286C1 - Plant for vibration and seismic action on oil pool

Info

Publication number: RU2164286C1
Application number: RU99113786/03A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Дроздов; Э.М. Симкин; М.А. Мохов; Р.Г. Ямлиханов
Original assignee: Дроздов Александр Николаевич; Симкин Эрнст Михайлович; Мохов Михаил Альбертович; ямлиханов Рамиль Гайнутдинович
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2001-03-20

Abstract

FIELD: oil industry. SUBSTANCE: plant for vibration and seismic action of oil pool has stroking weight, lifting gear coupled to weight, interrupter of weight lifting, anvil and member transferring energy of strikes rigidly coupled to pool. Weight is manufactured in the form of striking tool coming in the form of solid body. Interrupter of weight lifting is positioned in shaft of hole. Height of striking tool amounts to not less than one quarter of distance at which established maximum rate of fall of striking tool is achieved. Average density of striking tool is at least twice as much as density of fluid in hole. Member rigidly coupled to pool can be fabricated in the form of anchor or packer. According to one of version of plant anchor can come in the form of ring pinned to pool. EFFECT: widened functional capabilities of plant, reduced usage of metal and mass of plant, raised extraction of oil and gas condensate from pools. 1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при вибросейсмическом воздействии для повышения нефтегазоконденсатоотдачи пластов. The invention relates to the oil industry and can be used with vibroseismic exposure to increase oil and gas condensate formation.

Известно устройство для воздействия на залежь ударами, наносимыми с поверхности земли, содержащее наземный виброисточник, спущенный в скважину волновод для передачи энергии колебаний, центраторы и излучатель на забое скважины, соединенный с пластом через цементный мост (патент РФ N 2039218, кл. E 21 B 43/00, 43/20, 1995). Это устройство имеет ограниченный набор функциональных возможностей, поскольку энергия ударов, наносимых с поверхности земли по волноводу, в значительной мере рассеивается по стволу скважины. Опыт внедрения этого изобретения на различных месторождениях Урало-Поволжья и Средней Азии показал, что потери энергии достигают 15% на 1 км длины волновода и при глубинах скважин более 3,5 км воздействие на залежь осуществить вообще невозможно. A device is known for impacting a reservoir by impacts applied from the surface of the earth, comprising a ground-based vibration source, a waveguide lowered into the well to transmit vibrational energy, centralizers and a radiator at the bottom of the well, connected to the formation through a cement bridge (RF patent N 2039218, class E 21 B 43/00, 43/20, 1995). This device has a limited set of functional capabilities, since the energy of impacts applied from the surface of the earth along the waveguide is largely dissipated along the wellbore. The experience of implementing this invention in various fields of the Ural-Volga region and Central Asia showed that energy losses reach 15% per 1 km of the waveguide length and, at well depths of more than 3.5 km, it is impossible to influence the reservoir at all.

Известно также устройство для волнового воздействия на залежь, содержащее груз для нанесения ударов, подъемное устройство, связанные с грузом, прерыватель подъема груза, наковальню и жестко соединенный с пластом элемент для передачи энергии ударов, выполненный в виде цементного моста, причем груз выполнен в виде колонны труб, заполненных жидкостью, а прерыватель подъема груза и подъемное устройство расположены на поверхности земли (а.с. СССР N 1710709, кл. E 21 B 43/25, 1992). Известное устройство имеет низкие функциональные возможности вследствие того, что груз выполнен в виде колонны труб, заполненных жидкостью, что не позволяет поднять этот груз на высоту, достаточную для создания необходимой скорости удара, и реализовать эффективные режимы воздействия с высокой энергией ударов. Безуспешные попытки внедрения указанного изобретения позволили установить, что такой груз падает в стволе скважины, заполненной жидкостью, крайне медленно и энергия удара оказывается незначительной. Недостатком известного устройства является также высокая металлоемкость и большая масса конструкции. It is also known a device for wave action on a reservoir containing a load for striking, a lifting device associated with the load, a breaker for lifting the load, an anvil and an element for transmitting energy of impacts rigidly connected to the formation, made in the form of a cement bridge, the load being made in the form of a column pipes filled with liquid, and the load lifting breaker and the lifting device are located on the surface of the earth (AS USSR N 1710709, class E 21 B 43/25, 1992). The known device has low functionality due to the fact that the load is made in the form of a column of pipes filled with liquid, which does not allow to raise this load to a height sufficient to create the necessary impact speed, and to implement effective exposure modes with high impact energy. Unsuccessful attempts to introduce this invention made it possible to establish that such a load falls in the wellbore filled with liquid extremely slowly and the impact energy is negligible. A disadvantage of the known device is also a high metal consumption and a large mass of the structure.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для ударно-волнового воздействия на пласт, содержащее забойный снаряд для нанесения ударов, подъемное устройство, связанное с забойным снарядом, наковальню и жестко соединенный с пластом элемент для передачи энергии ударов, выполненный в виде цементного моста (патент РФ N 2067154, кл. E 21 В 28/00, 1996). Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности и не позволяет производить удары высокой энергии по пласту. Недостатком известного устройства является также выполнение жестко соединенного с пластом элемента в виде цементного моста, что существенно ухудшает проницаемость призабойной зоны скважины из-за проникновения в нее цемента. Кроме того, при этом требуется выполнить трудоемкие операции по установке цементного моста до проведения воздействия и разбуривания цементного моста после проведения воздействия. Closest to the claimed invention is a device for shock-wave action on the formation, containing a downhole projectile for striking, a lifting device associated with the downhole projectile, an anvil and an element for transmitting energy of impacts rigidly connected to the formation, made in the form of a cement bridge (RF patent N 2067154, CL E 21 B 28/00, 1996). The known device has limited functionality and does not allow to produce high energy impacts in the formation. A disadvantage of the known device is also the implementation of a rigidly connected to the formation element in the form of a cement bridge, which significantly impairs the permeability of the bottomhole zone of the well due to the penetration of cement into it. In addition, it requires time-consuming operations to install a cement bridge before the impact and drill the cement bridge after the impact.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей воздействия на залежь путем создания ударов высокой энергии без ухудшения проницаемости призабойной зоны скважины. The objective of the invention is to expand the functionality of the impact on the reservoir by creating high energy impacts without compromising the permeability of the bottomhole zone of the well.

Расширение функциональных возможностей установки для воздействия на залежь достигается тем, что высота подъема забойного снаряда составляет не менее одной четверти расстояния, на котором достигается установившаяся максимальная скорость падения забойного снаряда, а средняя плотность забойного снаряда превышает плотность жидкости в скважине не менее чем в два раза. Как показали экспериментальные исследования авторов изобретения, именно при такой совокупности признаков скорость падения груза составляет не менее половины от максимальной скорости, что позволяет вести воздействие с достаточно высокой энергией ударов. В описываемой установке расширение функциональных возможностей достигается также выполнением жестко соединенного с пластом элемента для передачи энергии ударов в виде якоря или пакера. В варианте устройства якорь выполнен в виде кольца, прибитого изнутри к пласту дюбелями. По сравнению с известным выполнением этого элемента в виде цементного моста такие конструктивные решения позволяют избежать снижения проницаемости призабойной зоны скважины из-за проникновения в нее цемента. Кроме того, при этом исключаются довольно трудоемкие операции по установке цементного моста и его последующего разбуривания. The expansion of the facility’s functionality for impacting the reservoir is achieved by the fact that the height of the bottomhole shell is at least one quarter of the distance at which the steady-state maximum rate of fall of the bottomhole shell is reached, and the average density of the bottomhole shell exceeds the fluid density in the well by at least two times. As shown by experimental studies of the inventors, it is with such a combination of signs that the speed of falling of the load is at least half of the maximum speed, which allows exposure with a sufficiently high impact energy. In the described installation, the expansion of functionality is also achieved by performing rigidly connected to the reservoir element for transmitting impact energy in the form of an anchor or packer. In an embodiment of the device, the anchor is made in the form of a ring nailed from the inside to the formation by dowels. Compared with the well-known implementation of this element in the form of a cement bridge, such structural solutions can avoid reducing the permeability of the bottomhole zone of the well due to the penetration of cement into it. In addition, rather laborious operations for installing a cement bridge and its subsequent drilling are excluded.

На фиг. 1 представлена схема установки для вибросейсмического воздействия на залежь, на фиг. 2-4 - варианты выполнения элемента, жестко соединенного с пластом. In FIG. 1 is a diagram of an installation for vibroseismic impact on a reservoir; FIG. 2-4 are embodiments of an element rigidly connected to the formation.

Установка для вибросейсмического воздействия на залежь (см. фиг.1) содержит забойный снаряд 1 для нанесения ударов, подъемное устройство 2, связанное с забойным снарядом 1, наковальню 3 и жестко соединенный с пластом 4 элемент 5 для передачи энергии ударов. Величиной h обозначена высота подъема забойного снаряда. Прерыватель 6 подъема забойного снаряда расположен внутри ствола скважины 7. Подъемное устройство 2 связано с забойным снарядом 1 посредством каната 8 и прерывателя 6. В скважину 7 спущены насосно-компрессорные трубы 9. Средняя плотность забойного снаряда 1 превышает плотность жидкости 10 в скважине 7 не менее чем в два раза. Прерыватель 6 может быть механического, магнитного, электромагнитного или иного принципа действия. Installation for vibroseismic impact on the reservoir (see figure 1) contains a downhole projectile 1 for striking, a lifting device 2, connected with a downhole projectile 1, anvil 3 and element 5 for transmitting energy of impacts rigidly connected to the formation 4. The value of h indicates the height of the bottom hole. The breaker 6 for lifting the bottom hole is located inside the borehole 7. The lifting device 2 is connected to the bottom hole 1 through the rope 8 and the interrupter 6. The tubing 9 is lowered into the well 7. The average density of the bottom hole 1 exceeds the density of the liquid 10 in the well 7 not less than twice. The chopper 6 may be a mechanical, magnetic, electromagnetic or other principle of action.

Жестко соединенный с пластом 5 элемент для передачи энергии ударов может быть выполнен в виде якоря 11 или пакера 12 (см. фиг. 2 и фиг. 3). Сам якорь в варианте изобретения (см. фиг. 4) выполнен в виде кольца 13, прибитого изнутри к пласту дюбелями 14. The element for transferring energy of impacts rigidly connected to the formation 5 can be made in the form of an anchor 11 or a packer 12 (see Fig. 2 and Fig. 3). The anchor itself in the embodiment of the invention (see Fig. 4) is made in the form of a ring 13, nailed from the inside to the formation by dowels 14.

Установка для вибросейсмического воздействия на залежь работает следующим образом. Installation for vibroseismic effects on the reservoir works as follows.

С помощью подъемного устройства 2 и каната 8 забойный снаряд 1 поднимается на определенную высоту h (см. фиг. 1). После того как забойный снаряд 1 с прерывателем 6 упрется в нижний конец колонны насосно-компрессорных труб 9, происходит отсоединение забойного снаряда 1 от прерывателя 6. Забойный снаряд 1 совершает свободное падение в стволе скважины 7 и наносит удар по наковальне 3. Через жестко соединенный с пластом элемент 5 энергия удара передается на пласт 4, в котором создаются колебания. Затем прерыватель 6 на канате 8 спускается с помощью подъемного устройства 2 вниз и соединяется с забойным снарядом 1, после чего снова происходит подъем забойного снаряда на необходимую высоту. Таким образом совершаются повторяющиеся циклы падения забойного снаряда и его последующего подъема, что позволяет поддерживать колебательные процессы в пласте. Соединение прерывателя 6 с забойным снарядом 1 и их последующее отсоединение может происходить различным путем - механическим, магнитным, электромагнитным и т.д. Для создания достаточно сильных ударов на пласт 4 высота подъема h должна составлять не менее одной четверти расстояния, на котором достигается установившаяся максимальная скорость падения забойного снаряда 1, а средняя плотность забойного снаряда 1 должна превышать плотность жидкости 10 в скважине 7 не менее чем в два раза. Жестко соединенный с пластом 4 элемент 5 для передачи энергии ударов может быть выполнен в виде якоря 11 или пакера 12, причем вариант выполнения якоря представляет собой кольцо 13, прибитое изнутри к пласту 4 дюбелями 14 (см. фиг. 2-4). Во всех этих случаях удары наносятся по наковальне 3, которая устанавливается на жестко соединенный с пластом элемент 5. Using a lifting device 2 and a rope 8, the downhole projectile 1 rises to a certain height h (see Fig. 1). After the bottom hole 1 with the interrupter 6 rests on the lower end of the string of tubing 9, the bottom hole 1 is disconnected from the interrupter 6. The down hole 1 makes a free fall in the wellbore 7 and strikes the anvil 3. Through hard connected to formation element 5 impact energy is transmitted to formation 4, in which vibrations are created. Then the chopper 6 on the rope 8 is lowered using a lifting device 2 down and connected to the bottom hole 1, after which the bottom hole again rises to the required height. In this way, repeated cycles of downhole collapse and its subsequent rise are made, which allows you to maintain oscillatory processes in the reservoir. The connection of the chopper 6 with the downhole projectile 1 and their subsequent disconnection can occur in various ways - mechanical, magnetic, electromagnetic, etc. To create sufficiently strong impacts on the formation 4, the lifting height h must be at least one quarter of the distance at which the steady-state maximum rate of fall of the downhole tool 1 is reached, and the average density of the downhole tool 1 must exceed the density of the fluid 10 in well 7 by at least two times . The element 5 for transmitting energy of impacts rigidly connected to the formation 4 can be made in the form of an anchor 11 or a packer 12, the embodiment of the anchor being a ring 13 nailed from the inside to the formation 4 by dowels 14 (see Fig. 2-4). In all these cases, strikes are made on the anvil 3, which is installed on the element 5 rigidly connected to the formation.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет существенно расширить функциональные возможности воздействия на залежь по сравнению с известными изобретениями. Thus, the proposed technical solution can significantly expand the functionality of the impact on the reservoir in comparison with the known inventions.

Claims

1. Installation for vibro-seismic impact on the reservoir, containing a downhole projectile for striking, a lifting device associated with a downhole projectile, an anvil and an element for transmitting impact energy rigidly connected to the formation, characterized in that the height of the bottomhole projectile is at least one quarter of the distance , at which the steady-state maximum rate of fall of the bottom hole is achieved, and the average density of the bottom hole exceeds the density of the liquid in the well by at least two times, This reservoir is rigidly coupled to the element for transmitting energy shock is in the form anchor or packer.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the anchor is made in the form of a ring nailed from the inside to the formation by dowels.