RU2170857C1

RU2170857C1 - Well completion jet plant

Info

Publication number: RU2170857C1
Application number: RU2000117928/06A
Authority: RU
Inventors: Зиновий Дмитриевич Хоминец (UA); Зиновий Дмитриевич Хоминец; В.П. Стенин (RU); В.П. Стенин
Original assignee: Компания "Петроальянс-сервисис"; ТОО "ЭМПИ-сервис"
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2001-07-20

Abstract

FIELD: oil industry; pumps. SUBSTANCE: proposed well jet plant has the following members mounted on string: packer, check valve and jet pump with active nozzle, mixing chamber, diffuser, central channel to feed passive medium and shutoff member. Check is installed lower than shutoff member. Geophysical instrument is installed on logging cable passed through shutoff member. Plant is furnished additional with filter and perforator. Geophysical instrument is installed over check valve lower jet pump. Filter and perforator are installed lower than check valve. String is provided with disconnect/connect piece located higher than check valve. Geophysical instrument is furnished with physical field radiator for initiating operation of perforator which is furnished with physical field receiver. EFFECT: intensified recovery of different media from well. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам для добычи нефти из скважин. The invention relates to the field of pumping technology, mainly to downhole pumping units for oil production from wells.

Известна скважинная струйная установка, включающая установленный в скважине на колонне насосно-компрессорных труб струйный насос и размещенный ниже струйного насоса в колонне насосно-компрессорных труб геофизический прибор (см. RU 2059891 C1, F 04 F 5/02, 10.05.1996). A well-known jet installation including a jet pump installed in a well on a tubing string and a geophysical instrument located below the jet pump in a tubing string (see RU 2059891 C1, F 04 F 5/02, 05/10/1996).

Данная установка позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременной обработкой добываемой среды и прискважинной зоны пласта, однако данная установка не позволяет предотвращать повторное загрязнение пласта рабочей средой после прекращения работы насосной установки, что сужает область использования данной установки. This installation allows pumping various produced media, for example, oil, from the well while treating the produced medium and the near-wellbore zone of the formation, however, this installation does not prevent re-contamination of the formation with the working medium after the pump installation has stopped operating, which narrows the scope of use of this installation.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне труб пакер, обратный клапан и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды и запорным элементом, причем обратный клапан установлен ниже запорного элемента, а на пропущенном через запорный элемент каротажном кабеле установлен геофизический прибор (см. RU 2121610 C1, 10.11.1998). The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a downhole jet installation comprising a packer mounted on a pipe string, a check valve and a jet pump with an active nozzle, a mixing chamber, a diffuser, a central passive medium supply channel and a shut-off element, the check valve being installed below a locking element, and a geophysical instrument is installed on the logging cable passed through the locking element (see RU 2121610 C1, 10.11.1998).

Данная установка позволяет проводить работы по интенсификации добычи среды из скважины путем воздействия на пласт с помощью геофизического прибора с последующей откачкой флюида из скважины струйным насосом, однако данная установка не позволяет оптимизировать работу по интенсификации процесса добычи различных сред из скважины и не позволяет проводить работы по эффективной перфорации пласта под зоной установки в скважине средств откачки, что в результате приводит к неполному использованию потенциала скважины. This installation allows you to work on the intensification of production of the medium from the well by acting on the formation using a geophysical device, followed by pumping the fluid out of the well with a jet pump, but this installation does not optimize the work on the intensification of the production of various media from the well and does not allow for effective perforation of the formation under the installation zone in the well of pumping means, which results in incomplete use of the potential of the well.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является интенсификация воздействия на прискважинную зону пласта за счет оптимизации различных факторов воздействия в скважинах с аномально низкими пластовыми давлениями и, за счет этого, интенсификация добычи различных сред из скважины при ее освоении или капитальном ремонте. The problem to which the present invention is directed is to intensify the impact on the borehole formation zone by optimizing various impact factors in wells with abnormally low formation pressures and, due to this, intensifying the production of various media from the well during development or overhaul.

Указанная задача решается за счет того, что скважинная струйная установка содержит установленные на колонне труб пакер, обратный клапан и струйный насос с активным соплом, камерой смешения, диффузором, центральным каналом подвода пассивной среды и запорным элементом, причем обратный клапан установлен ниже запорного элемента, а на пропущенном через запорный элемент каротажном кабеле установлен геофизический прибор, при этом в соответствии с изобретением установка дополнительно снабжена фильтром и перфоратором, причем геофизический прибор установлен над обратным клапаном ниже струйного насоса, а фильтр и перфоратор установлены ниже обратного клапана; при этом колонна труб выполнена с разъединительно-соединительной вставкой, размещенной выше обратного клапана. Геофизический прибор снабжен излучателем физических полей подрыва перфоратора (например, акустических, электромагнитных), а перфоратор снабжен приемником этих физических полей. This problem is solved due to the fact that the downhole jet installation contains a packer installed on the pipe string, a check valve and a jet pump with an active nozzle, a mixing chamber, a diffuser, a central passive medium supply channel and a shut-off element, the check valve being installed below the shut-off element, and a geophysical instrument is mounted on a logging cable passed through a locking element, and in accordance with the invention, the apparatus is additionally equipped with a filter and a perforator, and the geophysical the device is installed above the check valve below the jet pump, and the filter and perforator are installed below the check valve; while the pipe string is made with a disconnecting and connecting insert located above the check valve. The geophysical instrument is equipped with an emitter of physical fields for detonating a perforator (for example, acoustic, electromagnetic), and the perforator is equipped with a receiver for these physical fields.

Анализ работы по откачке различных сред из скважин, преимущественно нефти, показывает, что оптимизация режима работы насосной установки в сочетании с использованием перфоратора позволяет создать в скважине условия для получения максимально возможного дебита добываемой среды из пласта. При этом существенное значение имеет возможность проводить с помощью струйной скважинной установки операции по созданию необходимой депрессии на пласт и отстрелу перфоратора (т.е. проведению прострелочно-взрывных работ в скважине в условиях оптимальной депрессии на пласт). An analysis of the work on pumping various media out of wells, mainly oil, shows that the optimization of the operating mode of the pumping unit in combination with the use of a perforator allows creating conditions in the well to obtain the maximum possible flow rate of the produced medium from the formation. At the same time, the ability to carry out operations to create the necessary depression on the formation and shoot the perforator (i.e., perforating and blasting operations in the well under optimal depression on the formation) is of great importance with the help of a jet well installation.

Возможность проводить отстрел перфоратора после достижения стабильной и необходимой депрессии позволяет добиться максимального воздействия на пласт энергии взрыва перфоратора, что приводит к улучшению качества вторичного вскрытия пласта и удалению кольматирующих частиц, препятствующих притоку добываемой среды из пласта в скважину. В результате после срабатывания перфоратора пласт начинает сразу же проявлять себя и происходит интенсивный процесс очищения перфорационных каналов и пор пласта вокруг ствола скважины. В результате в высокопродуктивных нефтяных и, особенно, в газовых добывающих скважинах, по мере заполнения скважины пластовым флюидом, происходит интенсивный рост давления на устье. The ability to shoot a perforator after achieving a stable and necessary depression allows to maximize the impact on the formation of the energy of the explosion of the perforator, which leads to an improvement in the quality of the secondary opening of the formation and the removal of clogging particles that impede the flow of the produced medium from the formation into the well. As a result, after the perforator is activated, the formation immediately begins to manifest itself and there is an intensive process of cleaning the perforation channels and pores of the formation around the wellbore. As a result, in highly productive oil and, especially, in gas producing wells, as the well is filled with formation fluid, an intensive increase in pressure at the wellhead occurs.

Установка обратного клапана позволяет избежать попадания эжектирующей среды в перфорационные каналы на всех этапах освоения скважины, особенно на этапе замены струйного аппарата на другое откачивающее средство, например эксплуатационный насос. Контроль параметров скважины в процессе проведения дренирования пласта позволяет правильно определить тип насоса для дальнейшей эксплуатации скважины с максимальной эффективностью. Installing a non-return valve allows avoiding ingress of the ejection medium into the perforation channels at all stages of well development, especially at the stage of replacing the inkjet apparatus with another pumping means, for example, a production pump. Monitoring the parameters of the well during the drainage of the formation allows you to correctly determine the type of pump for further operation of the well with maximum efficiency.

Таким образом, решена поставленная в изобретении задача - оптимизация работ по освоению скважин с аномально низкими пластовыми давлениями с целью добычи различных сред из скважины и, за счет этого, интенсификация процесса добычи различных сред. Thus, the task of the invention has been solved - the optimization of the development of wells with abnormally low reservoir pressures in order to produce various media from the well and, due to this, the intensification of the production process of various media.

На фиг. 1 представлена скважинная струйная установка в момент проведения работ по дренированию пласта и на фиг. 2 представлена установка в момент, когда из скважины удалены струйный насос и геофизический прибор. In FIG. 1 shows a downhole jet installation at the time of the formation drainage and in FIG. Figure 2 shows the installation at the moment when the jet pump and the geophysical instrument are removed from the well.

Скважинная струйная установка содержит установленную в обсадной колонне 2 скважины колонну труб 1, установленные в корпусе струйный насос 4, герметизирующий узел 3, каротажный кабель 5, на котором установлен геофизический прибор 6. Колонна труб 1 снабжена разъединительно-соединительной вставкой 7, ниже которой установлен клапанный узел 13 с обратным клапаном 8. В затрубном пространстве колонны труб 1 установлен пакер 9, а ниже пакера 9 на колонне труб 1 установлены фильтр 10 и перфоратор 11. Перфоратор 11 размещают в зоне пласта 12. С помощью разъединительно-соединительной вставки 7 выше последней над клапаном 8 на колонне труб 1 может быть установлен насос для добычи, предназначенный для откачки из скважины добываемой из нее среды в период эксплуатации скважины. The downhole jet installation comprises a pipe string 1 installed in the casing 2 of the well, a jet pump 4 installed in the casing, a sealing unit 3, a logging cable 5 on which the geophysical tool 6 is installed. The pipe string 1 is equipped with a disconnecting and connecting insert 7, below which a valve assembly 13 with a check valve 8. A packer 9 is installed in the annulus of the pipe string 1, and a filter 10 and a perforator 11 are installed below the packer 9 on the pipe string 1. The perforator 11 is placed in the formation zone 12. Using of the connecting and connecting insert 7 above the last above the valve 8 on the pipe string 1 can be installed a production pump designed to pump out the medium extracted from it during the operation of the well.

Описываемая скважинная струйная установка работает следующим образом. The described downhole jet installation operates as follows.

В скважине на колонне труб 1 устанавливают струйный насос 4 и размещенные ниже струйного насоса 4 разъединительно-соединительную вставку 7, обратный клапан 8, фильтр 10 и перфоратор 11. При установке струйного насоса 4 в колонне труб 1 ниже струйного насоса 4 устанавливают геофизический прибор 6. Затем проводят установку пакера 9 в затрубном пространстве колонны труб 1, что позволяет разъединить пространство скважины. После этого по колонне труб 1 подают жидкую эжектирующую среду в сопло струйного насоса 4, что позволяет начать откачку струйным насосом 4 из подпакерной зоны скважины. Параметры в подпакерной зоне скважины контролируют с помощью геофизического прибора 6 и при достижении стабильной депрессии с геофизического прибора 6 подают сигнал на отстрел (подрыв кумулятивных зарядов) перфоратора 11. В результате подрыва перфоратора 11 проводится дренирование пласта. Струйный насос 4 продолжает откачку пластового флюида через фильтр 10 и обратный клапан 8, а с помощью геофизического прибора 6 проводится контроль депрессии, величины дебита и состава пластового флюида. После установления стабильного притока добываемой из скважины среды, например нефти, прекращают подачу эжектирующей среды в струйный насос, что приводит к восстановлению гидростатического давления между струйным насосом 4 и обратным клапаном 8. При этом клапан 8 закрывается, предотвращая попадание рабочей жидкости в подпакерное пространство и, соответственно, в пласт, исключая, таким образом, его загрязнение. Из колонны труб 1 с помощью каротажного кабеля 5 поднимают на поверхность геофизический прибор 6. Далее с помощью разъединительно-соединительной вставки отсоединяют струйный насос 4 от клапанного узла 13 и вместе с колонной труб 1 поднимают его на поверхность. Затем на колонне труб 1 в скважине может быть установлен над обратным клапаном 8 насос для добычи (на чертежах не показано) из скважины добываемой среды. В результате скважина переведена в эксплуатационный режим работы. In the well, a jet pump 4 is installed on the pipe string 1 and a disconnecting and connecting insert 7, a check valve 8, a filter 10 and a perforator 11 located below the jet pump 4. When installing the jet pump 4, a geophysical device 6 is installed in the pipe string 1 below the jet pump 4. Then carry out the installation of the packer 9 in the annulus of the pipe string 1, which allows you to separate the space of the well. After that, a liquid ejection medium is supplied through the pipe string 1 to the nozzle of the jet pump 4, which allows pumping to begin pumping out of the subpacker zone of the well 4 by the jet pump 4. The parameters in the sub-packer zone of the well are controlled using a geophysical device 6 and, when a stable depression is achieved, a signal is sent from the geophysical device 6 to shoot (detonate the cumulative charges) of the perforator 11. As a result of undermining the perforator 11, the formation is drained. The jet pump 4 continues to pump out the formation fluid through the filter 10 and the check valve 8, and using the geophysical device 6, the depression, flow rate and composition of the formation fluid are monitored. After establishing a stable flow of the medium extracted from the well, such as oil, the flow of the ejection medium into the jet pump is stopped, which leads to the restoration of hydrostatic pressure between the jet pump 4 and the check valve 8. In this case, the valve 8 closes, preventing the ingress of working fluid into the under-packer space, and, accordingly, into the formation, thus excluding its contamination. Using a logging cable 5, a geophysical instrument 6 is lifted from the pipe string 1 to the surface 6. Then, using a disconnecting and connecting insert, the jet pump 4 is disconnected from the valve assembly 13 and, together with the pipe string 1, it is lifted to the surface. Then, on the pipe string 1 in the well, a pump for production (not shown) from the well of the produced medium can be installed above the check valve 8 from the well. As a result, the well was put into production.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтедобывающей и горной промышленности при проведении добычи различных сред из скважин. The present invention can be used in the oil and mining industries during the production of various media from wells.

Claims

A downhole jet installation comprising a packer installed on a pipe string, a check valve and a jet pump with an active nozzle, a mixing chamber, a diffuser, a central passive medium inlet channel and a shut-off element, the check valve being installed below the shut-off element and on a logging cable passed through the shut-off element a geophysical instrument is installed, characterized in that the installation is additionally equipped with a filter and a perforator, while the geophysical instrument is installed above the check valve below the jet valve wasp, a filter and perforator installed below the check valve, wherein the tubing string is adapted to removably-coupling insert placed above the check valve, is provided with a geophysical instrument transmitter physical fields for initiating detonation gun, a perforator is provided with a receiver of the physical fields.