RU2183731C2 - Способ освоения нефтяной скважины и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, конкретно к технологии освоения нефтяных скважин свабированием. Обеспечивает чередование в скважине режимов депрессии-репрессии при каждом ходе сваба и, как следствие, осуществляет постоянную промывку фильтра и призабойной зоны пласта. Сущность изобретения: в скважину устанавливают колонну насосно-компрессорных труб. В ее верхней части выполнены отверстия. На ее нижнем конце установлен струйный насос. Его каналы сужаются в сторону колонны насосно-компрессорных труб и расположены под углом к оси колонны насосно-компрессорных труб. Насос отделяет затрубное пространство от скважинного пространства. Опускают на кабеле сваб в колонну насосно-компрессорных труб. Перемещают его возвратно-поступательно на фиксированное расстояние на разных глубинах. Эти расстояния назначаются из условия оптимизации способа. Этим создают переменное давление на пласт. Жидкость транспортируют из скважины в колонну насосно-компрессорных труб при подъеме сваба и обратно при спуске сваба через струйный насос. Через колонну насосно-компрессорных труб жидкость откачивают из скважины до получения притока нефти из пласта. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, а конкретно - к технологии освоения нефтяных скважин свабированием.

Известны различные способы освоения нефтяных скважин, заключающиеся в воздействии на нефтяной пласт соответствующими устройствами с целью вызова притока нефти (флюида) (Г.Л.Чазов, В.И.Азаматов и др. Термохимическое воздействие на малодебитные и сложные скважины. М., Недра, 1986; Инструкция по разрыву пластов давлением пороховых газов. М., Недра, 1990; В.Н.Моисеев. Применение геофизических методов в процессе эксплуатации скважин. М., Недра, 1990).

Недостатками известных способов освоения нефтяных скважин и устройств для их осуществления являются:
- кратковременность и зачастую импульсность воздействия на пласт, что ведет к уменьшению отдачи пласта после освоения, т.е. в процессе добычи;
- малая глубина зоны воздействия на пласт, что также приводит к уменьшению отдачи пласта вскоре после начала добычи нефти;
- недостаточное использование энергии пласта, в результате чего силовое воздействие на пласт прекращается сразу после его окончания.

Эти недостатки частично устранены в других известных способе освоения нефтяных скважин и устройстве для его осуществления, принятых за прототип.

Известный способ освоения включает откачивание жидкости из скважины через колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) путем возвратно-поступательного перемещения сваба (устройства для осуществления способа) в колонне НКТ (К. И.Джафаров. Поршневое тартание. //Нефтяное хозяйство, 1995, 5-6, с. 91-93). В этом случае в процессе удаления жидкости из скважины гидростатическое давление столба жидкости снижается, в том числе и в зоне пласта, в результате чего появляется возможность использовать давление пласта для увеличения притока нефти.

Недостатком прототипа является то, что при постоянной депрессии, имеющей место в процессе свабирования, происходит засорение фильтра и призабойной зоны пласта (ПЗП) мелкими частицами, дрейфующими вместе с поступающим из пласта в скважину флюидом. Вследствие этого снижаются объем добычи нефти и производительность освоения скважины.

Задачей изобретения является создание способа и устройства для освоения нефтяной скважины, обеспечивающих повышение производительности освоения скважины.

Техническим результатом от использования предлагаемой группы изобретений является чередование в скважине режимов депрессии-репрессии при каждом ходе сваба и, как следствие, осуществление постоянной промывки фильтра и ПЗП.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе освоения нефтяных скважин, включающем откачивание жидкости из скважины через колонну НКТ путем возвратно-поступательного перемещения сваба в колонне НКТ до получения притока нефти из пласта, согласно изобретению жидкость транспортируют из скважины в колонну НКТ при подъеме сваба и обратно при спуске сваба через струйный насос, установленный в нижней части колонны НКТ, и создают переменное давление на пласт, возвратно-поступательное перемещение сваба выполняют на строго фиксированное расстояние на разных глубинах, назначаемых из условия оптимизации способа.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для осуществления способа освоения нефтяных скважин, содержащем сваб, спускаемый на кабеле в колонну НКТ, согласно изобретению на нижнем конце колонны НКТ установлен струйный насос с каналами, сужающимися в сторону колонны НКТ и расположенными под углом к оси колонны НКТ, а в верхней части колонны НКТ выполнены отверстия.

Установка струйного насоса в нижней части НКТ делит скважину на две части: скважинную полость (под струйным насосом и под колонной НКТ) и затрубное пространство (над струйным насосом и вдоль колонны НКТ). Это позволяет уменьшить гидростатическое давление в зоне пласта на величину гидростатического давления жидкости, находящейся в затрубном пространстве, и тем самым способствовать активизации энергии пласта. В совокупности с транспортировкой жидкости из скважины в колонну НКТ и обратно через струйный насос это обеспечивает периодический перепад давления на пласт (режим депрессии-репрессии) следующим образом:
- во время подъема сваба жидкость из затрубного пространства устремляется за свабом через каналы струйного насоса с большой скоростью, которая обеспечивается сужением каналов и их расположением под углом к оси колонны НКТ. При этом под свабом и ниже выходящих из каналов струй жидкости образуются зоны пониженного давления. В этих условиях гидростатическое давление в зоне пласта становится меньше на величину гидростатического давления столба жидкости в трубном пространстве (под свабом и над свабом). Величина депрессии в скважинной полости нарастает тем больше, чем выше поднимается сваб. Режим депрессии вызывает приток флюида из пласта через перфорационные каналы в скважину;
- при спуске сваба ввиду сопротивления перетока жидкости через узкие каналы струйного насоса в затрубное пространство давление столба жидкости под свабом и над свабом передается практически полностью на скважинную полость. В этих условиях гидростатическое давление в зоне пласта повышается до величины гидростатического давления всего столба жидкости от устья до пласта. Повышенное давление (режим репрессии) прекращает приток флюида из пласта и задавливает скважинную жидкость через перфорационные каналы в пласт, осуществляя промывку фильтра и ПЗП и повышая его пропускную способность.

Далее, выполнение отверстий в верхней части колонны НКТ создает кольцевое движение скважинной жидкости из затрубного пространства в трубное и обратно. Это, во-первых, устраняет необходимость вычерпывания жидкости для снижения ее уровня с целью создания режима депрессии на пласт при подъеме сваба, а во-вторых, снижает усилия подъема сваба, что в итоге повышает производительность освоения скважины.

Фронтальный разрез предложенного устройства для осуществления способа освоения нефтяных скважин представлен на чертеже.

Устройство содержит сваб 1, закрепленный на кабеле 2 и размещенный в колонне НКТ 3. На нижнем конце колонны НКТ 3 установлен струйный насос 4 с каналами 5, которые сужаются в сторону НКТ 3 и располагаются под углом к оси колонны НКТ 3. В верхней части колонны НКТ 3 выполнены отверстия 6. Струйный насос 4 делит скважину на скважинное пространство 7 и затрубное пространство 8. Отверстия 6 и каналы 5 сообщают затрубное пространство 8 с трубным пространством 9.

С помощью предложенного устройства способ освоения нефтяных скважин осуществляют следующим образом.

Жидкость из скважины удаляют возвратно-поступательными движениями сваба 1 в колонне НКТ 3.

При подъеме сваба 1 вслед за ним в трубное пространство 9 устремляется жидкость из затрубного пространства 8, проходящая через каналы 5 струйного насоса 4, которые придают струям жидкости большую скорость, а также жидкость из скважинного пространства 7, захватываемая струями жидкости. В результате уменьшается давление в скважинном пространстве 7, а следовательно, и в зоне пласта, что вызывает приток флюида из пласта в скважину.

Объем жидкости, забираемой свабом из затрубного пространства 8, уменьшается на величину притока флюида. Следовательно, объем выталкиваемой свабом 1 жидкости превышает объем забираемой из затрубного пространства 8 жидкости. Жидкость из трубного пространства 9 над свабом 1 частично перетекает через отверстия 6 в затрубное пространства 8, основная часть жидкости выталкивается свабом 1 на поверхность в сборник флюида. Приток флюида из пласта засоряет твердыми частицами фильтр и ПЗП. Чтобы осуществить их промывку, при спуске сваба создают режим репрессии на пласт.

Спуск сваба 1 происходит со скоростью, значительно меньшей, чем подъем, вследствие того, что подъем осуществляется лебедкой, а спуск - под собственным весом сваба. Перетекание жидкости из трубного пространства 9 под свабом 1 в затрубное пространство 8 через каналы 5 струйного насоса 4 затруднено по причине узости каналов 5. В итоге создаются условия для воздействия на пласт давления всего гидростатического столба жидкости от устья до пласта. В этом режиме повышенного давления жидкость из скважинного пространства 7 задавливается в пласт, осуществляя промывку фильтра и ПЗП.

При следующем ходе сваба 1 вверх в зоне пласта вновь создается режим депрессии, и приток флюида происходит через очищенные фильтр и ПЗП.

Подъем и спуск сваба выполняют на строго фиксированное расстояние на разных глубинах, которые назначаются из условия оптимизации процесса освоения скважины.

Claims (3)

1. Способ освоения нефтяной скважины, включающий откачивание жидкости из скважины через колонну насосно-компрессорных труб, в нижней части которой установлен насос, путем возвратно-поступательного перемещения сваба в колонне насосно-компрессорных труб до получения притока нефти из пласта, отличающийся тем, что жидкость транспортируют из скважины в колонну насосно-компрессорных труб при подъеме сваба и обратно при спуске сваба через струйный насос, установленный в нижней части колонны насосно-компрессорных труб и отделяющий затрубное пространство от скважинного пространства, и создают переменное давление на пласт.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что возвратно-поступательное перемещение сваба выполняют на фиксированное расстояние на разных глубинах, назначаемых из условия оптимизации способа.

3. Устройство для освоения нефтяной скважины, содержащее сваб, кабель для опускания сваба в колонну насосно-компрессорных труб, на нижнем конце которой установлен насос, отличающееся тем, что на нижнем конце колонны насосно-компрессорных труб установлен струйный насос, отделяющий затрубное пространство от скважинного пространства, с каналами, сужающимися в сторону колонны насосно-компрессорных труб и расположенными под углом к оси колонны насосно-компрессорных труб, а в верхней части колонны насосно-компрессорных труб выполнены отверстия.