RU2261984C1 - Well operation method - Google Patents

Well operation method Download PDF

Info

Publication number
RU2261984C1
RU2261984C1 RU2004138830/03A RU2004138830A RU2261984C1 RU 2261984 C1 RU2261984 C1 RU 2261984C1 RU 2004138830/03 A RU2004138830/03 A RU 2004138830/03A RU 2004138830 A RU2004138830 A RU 2004138830A RU 2261984 C1 RU2261984 C1 RU 2261984C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
sucker
rod pump
pump
oil
Prior art date
Application number
RU2004138830/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.С. Ащепков (RU)
Ю.С. Ащепков
М.Ю. Ащепков (RU)
М.Ю. Ащепков
А.Т. Панарин (RU)
А.Т. Панарин
М.В. Чертенков (RU)
М.В. Чертенков
Original Assignee
Ащепков Юрий Сергеевич
Ащепков Михаил Юрьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ащепков Юрий Сергеевич, Ащепков Михаил Юрьевич filed Critical Ащепков Юрий Сергеевич
Priority to RU2004138830/03A priority Critical patent/RU2261984C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2261984C1 publication Critical patent/RU2261984C1/en

Links

Landscapes

  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil industry, particularly to produce oil with sucker-rod pump.
SUBSTANCE: method involves installing flow string with sucker-rod pump on rock in dib-hole through stepped pipe liner; arranging sucker-rod pump in well at maximal possible depth, wherein distance between sucker-rod pump and well head is equal to multiple pipe liner length. Sucker-rod pump is arranged so that the pump is in well oscillation antinode zone tuned for one of higher modes of natural system vibrations. Piston stroke is increased and decreased to maintain well output. Then sucker-rod pump is operated along with simultaneous applying dilatation and wave action on productive formations by sucker-rod pump movement.
EFFECT: increased well output and reduced water content in produced oil due to increased intensity of dilatation and wave action.
1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при добыче нефти штанговым насосом.The present invention relates to the oil industry and may find application in oil production by a sucker rod pump.

Известен способ добычи нефти штанговым насосом, подвешенным на колонне насосно-компрессорных труб (Справочник по эксплуатации нефтяных месторождений. М.: "Недра", 1964, том 1, с.214-295).A known method of oil production by a rod pump suspended on a string of tubing (Reference book for the operation of oil fields. M: "Nedra", 1964, volume 1, S. 214-295).

Недостатками способа являются большие потери хода плунжера и производительности насоса из-за деформации труб и штанг, а также из-за отсутствия динамического воздействия на пласт, стимулирующего фильтрацию и приток нефти к скважинам.The disadvantages of the method are large losses of the stroke of the plunger and pump performance due to the deformation of the pipes and rods, as well as due to the lack of dynamic effects on the formation, stimulating filtration and oil flow to the wells.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ эксплуатации скважины, в котором колонну насосно-компрессорных труб с штанговым насосом устанавливают на породу в зумпфе под собственным весом через ступенчатый хвостовик и проводят отбор нефти из скважины (Патент РФ №2136851, кл. Е 21 В 43/00, опубл.1999.09.10 - прототип).Closest to the proposed method in technical essence is a method of operating a well in which a tubing string with a sucker rod pump is installed on a rock in a sump under its own weight through a stepped shank and oil is taken from the well (RF Patent No. 2136851, class E 21 In 43/00, publ. 1999/09/10 - prototype).

В такой компоновке оборудования на породы в зумпфе действуют сжимающие статические (создаваемые весом колонны труб) и динамические (создаваемые динамикой работы насоса) нагрузки, которые снижают потери хода плунжера, создают вокруг скважины поле дилатации (разуплотнения пород) и при соблюдении условий резонанса колебаний и согласования скважины с окружающей средой развивают волновые процессы в продуктивных пластах, оказывая стимулирующее воздействие на приток нефти к окружающим скважинам.In this arrangement of equipment, compressive static (created by the weight of the pipe string) and dynamic (created by the dynamics of the pump) load acts on the rocks in the sump, which reduce the stroke losses of the plunger, create a field of dilatation (softening of the rocks) around the well and subject to the conditions of vibration resonance and matching wells with the environment develop wave processes in productive formations, providing a stimulating effect on the flow of oil to the surrounding wells.

Недостатком известного способа является слабое проявление эффекта дилатационно-волнового воздействия и, как следствие, невысокий прирост дебита и малое снижение обводненности добываемой нефти.The disadvantage of this method is the weak manifestation of the effect of the dilatation wave effect and, as a result, a low increase in flow rate and a small decrease in water cut of the produced oil.

В изобретении решается задача повышение дебита и снижение обводненности добываемой нефти за счет повышения интенсивности дилатационно-волнового воздействия.The invention solves the problem of increasing the flow rate and reducing the water content of the produced oil by increasing the intensity of the dilatation wave effect.

Задача решается тем, что в способе эксплуатации скважины, включающем установку колонны насосно-компрессорных труб с штанговым насосом на породу в зумпфе через ступенчатый хвостовик, эксплуатацию штангового насоса и отбор нефти из скважины с одновременным дилатационно-волновым воздействием на продуктивные пласты динамикой работы штангового насоса, согласно изобретению, штанговый насос размещают в скважине на максимально возможной глубине на расстоянии, кратном целому числу длин хвостовика, увеличивают число и уменьшают длину ходов плунжера из условия сохранения дебита скважины. The problem is solved in that in the method of operating the well, which includes installing a string of tubing with a sucker rod pump on the rock in the sump through a stepped shank, operating the sucker rod pump and extracting oil from the well with simultaneous wave-dilating action on the productive formations with the dynamics of the sucker rod pump, according to the invention, the sucker rod pump is placed in the well at the maximum possible depth at a distance that is a multiple of an integer number of liner lengths, increase the number and reduce the stroke length unzhera from the conservation of the well production rate.

Признаками изобретения являются:The features of the invention are:

1) установка колонны насосно-компрессорных труб с штанговым насосом на породу в зумпфе через ступенчатый хвостовик;1) installation of a tubing string with a sucker rod pump on the rock in the sump through a stepped shank;

2) эксплуатация штангового насоса;2) operation of a sucker rod pump;

3) отбор нефти из скважины с одновременным дилатационно-волновым воздействием на продуктивные пласты динамикой работы штангового насоса;3) the selection of oil from the well with simultaneous dilatation-wave action on the productive formations by the dynamics of the operation of the sucker rod pump;

4) размещение штангового насоса в скважине на максимально возможной глубине;4) placement of the sucker rod pump in the well at the maximum possible depth;

5) то же, на расстоянии от устья, кратном целому числу длин хвостовика;5) the same, at a distance from the mouth, a multiple of an integer number of shank lengths;

6) увеличение числа и уменьшение длины ходов плунжера при сохранении дебита скважины.6) an increase in the number and decrease in the length of the plunger strokes while maintaining the flow rate of the well.

Признаки 1 - 3 являются общими с прототипом, признаки 4-6 являются существенными отличительными признаками изобретения. Signs 1 to 3 are common with the prototype, signs 4-6 are the salient features of the invention.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Дилатационное поле создается при опирании колонны насосно-компрессорных труб на породы в зумпфе скважины. Под действием веса колонны насосно-компрессорных труб в породах под плоскостью опоры хвостовика формируется зона уплотнения, а над плоскостью опоры, в том числе в продуктивном пласте, - зона разуплотнения (дилатации). В зоне дилатации пласта повышается проницаемость коллектора и улучшается приток нефти к скважине.The dilatation field is created when the tubing string is supported by rocks in the sump of the well. Under the influence of the weight of the tubing string in the rocks, a seal zone is formed under the support plane of the liner, and a decompression (dilatation) zone is formed above the support plane, including in the reservoir. In the dilatation zone of the reservoir, the permeability of the reservoir increases and the flow of oil to the well improves.

Наиболее интенсивное дилатационное поле формируется в интервале перфорации призабойной зоны, вблизи ствола скважины, где колонна и порода ослаблены перфорационными каналами и имеют минимальную жесткость. С удалением от ствола скважины поле быстро затухает. Поэтому положительное влияние дилатационное поле оказывает в основном на работу самой возбуждающей скважины, на окружающие скважины оно влияет слабо. Создание интенсивного волнового поля вокруг скважины позволяет охватить воздействием больший объем пласта и повысить эффективность работы добывающей скважины.The most intense dilatation field is formed in the perforation interval of the bottomhole zone, near the wellbore, where the string and rock are weakened by perforation channels and have minimal rigidity. With distance from the wellbore, the field decays quickly. Therefore, the dilatation field has a positive effect mainly on the operation of the exciting well itself; it affects the surrounding wells weakly. Creating an intense wave field around the well allows you to cover the impact of a larger volume of the reservoir and increase the efficiency of the production well.

Применение новой компоновки оборудования в скважине позволяет повысить интенсивность волнового поля за счет увеличения частоты.The use of a new arrangement of equipment in the well allows increasing the intensity of the wave field by increasing the frequency.

Повышение частоты поля достигается настройкой скважин на более высокие моды собственных частот колебательной системы.An increase in the field frequency is achieved by tuning the wells to higher modes of natural frequencies of the oscillatory system.

В предложенном способе используют компоновку оборудования с установленной на забой и настроенной в резонанс колонной насосно-компрессорных труб, а также в использовании для волнового воздействия на пласт поля повышенной частоты.The proposed method uses a layout of equipment installed on the bottom and tuned into resonance string tubing, as well as in the use for wave action on the reservoir field of high frequency.

Многочисленные исследования влияния волнового поля на процессы фильтрации свидетельствуют о прямой зависимости скорости фильтрации жидкости в продуктивных пластах от интенсивности (частоты) волнового поля. Такие зависимости подтверждены широким опытом применения волновых (акустических, сейсмических, ультразвуковых, сейсмоакустических и др.) методов воздействия на пласт и призабойную зону.Numerous studies of the influence of the wave field on the filtration processes indicate a direct dependence of the rate of fluid filtration in reservoirs on the intensity (frequency) of the wave field. Such dependences are confirmed by wide experience in the application of wave (acoustic, seismic, ultrasonic, seismoacoustic, etc.) methods of stimulating the formation and bottom-hole zone.

Аналогичный положительный эффект за счет применения более высоких частот волнового поля достигается и в предлагаемом способе добычи нефти.A similar positive effect due to the use of higher frequencies of the wave field is achieved in the proposed method of oil production.

При эксплуатации скважины устанавливают колонну насосно-компрессорных труб с штанговым насосом на породу в зумпфе через ступенчатый хвостовик. Штанговый насос размещают в скважине на максимально возможной глубине. Кроме того, штанговый насос размещают в скважине на расстоянии от устья Нн, равном целому числу длин хвостовика n, умноженному на длину хвостовика Lx, так, чтобы он находился в зоне пучности колебаний скважины, настроенной на одну из высших мод собственных колебаний системы. Длина хвостовика Lx должна быть минимальной Lx.min. Из условия сохранения дебита скважины увеличивают число ходов плунжера при уменьшении длины хода плунжера. На таком режиме проводят эксплуатацию штангового насоса и отбор нефти из скважины. При этом реализуется дилатационно-волновое воздействие на продуктивные пласты динамикой работы штангового насоса. В результате дебит скважины увеличивается, а обводненность добываемой нефти снижается.During well operation, a tubing string with a sucker rod pump is installed on the rock in the sump through a stepped shank. The sucker rod pump is placed in the well at the maximum possible depth. In addition, the sucker rod pump is placed in the well at a distance from the mouth N n equal to an integer number of liner lengths n multiplied by the liner length L x so that it is in the antinode zone of the well’s vibrations tuned to one of the highest modes of the system’s natural vibrations. Shank length L x must be minimum L x . min . From the condition of maintaining the flow rate of the well, the number of plunger strokes is increased while the plunger stroke length is reduced. In this mode, the operation of the sucker rod pump and the selection of oil from the well. In this case, a dilatational wave effect on productive strata is realized by the dynamics of the pump operation. As a result, the flow rate of the well increases, and the water cut of the produced oil decreases.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Добывают нефть из нефтедобывающей скважины со следующими параметрами: глубина забоя Н3 равна 1650 м, интервал перфорации на глубинах 1595 - 1580 м, динамический уровень жидкости в скважине 700 м, пластовое давление в зоне скважины 14,5 МПа, забойное давление 9,5 МПа, диаметр плунжера глубинного штангового насоса 32 мм, площадь плунжера без площади штанг Sпл 7,03 мм2, число ходов плунжера N равно 3, длина хода плунжера ΔL равна 3 м, глубина размещения насоса Нн=1280 м. Для привода насоса используют двухступенчатую колонну штанг диаметром 16 и 19 мм, допускающую погружение насоса согласно справочным данным до глубины не более 1460 м. Текущий дебит скважины по нефти 2,5 т/сут., обводненность нефти 50%.Oil is produced from an oil well with the following parameters: bottomhole depth N 3 is 1650 m, perforation interval at depths 1595 - 1580 m, dynamic fluid level in the well 700 m, reservoir pressure in the well zone 14.5 MPa, bottomhole pressure 9.5 MPa , the diameter of the plunger of the deep-well pump 32 mm, the area of the plunger without the area of the rods S PL 7.03 mm 2 , the number of strokes of the plunger N is 3, the stroke length of the plunger ΔL is 3 m, the depth of the pump N n = 1280 m. To use the pump drive a two-stage column of rods with a diameter of 16 and 19 mm, allowing laden pump according to the reference data to a depth of not more than 1460 m. The current production rate of oil 2.5 t / d., water cut 50% oil.

Рассчитывают минимальную длину хвостовика Lx.min, при которой насос погружается на максимальную глубинуCalculate the minimum length of the shank L x.min , at which the pump is immersed to the maximum depth

Lx.min3н=1650-1460=190 мL x . min = H 3 -H n = 1650-1460 = 190 m

Накладывают условие Lx.min3/n, откуда n=Нз/Lx.min=1650/190=8,68.The condition L x is imposed. min = H 3 / n, whence n = H s / L x . min = 1650/190 = 8.68.

Поскольку n должно быть целым (кратным) числом, округляют 8,68 до 9. Тогда Lx.min3/n=1650/9=183,33 м. Принимают длину хвостовика Lx.min равной 183,33 м. Определяют глубину подвески насоса, Нн3-Lx.min=1650-183,33=1466,67 м, что превышает допустимое значение согласно справочным данным.Since n must be an integer (multiple) number, round 8.68 to 9. Then L x . min = H 3 / n = 1650/9 = 183.33 m. Take the length of the shank L x . min equal to 183.33 m. Determine the depth of the suspension of the pump, N n = N 3 -L x . min = 1650-183.33 = 1466.67 m, which exceeds the permissible value according to the reference data.

Принимают n=8 и получают окончательно Lx.min3/n=1650/8=206,25 м. Определяют глубину размещения насоса, Нн3-Lx.min=1650-206,25=1443,75 м, что в пределах допустимого. Увеличивают длину колонны штанг до глубины 1443,75 м, в том числе 100 м за счет диаметра 16 мм и 63,75 м за счет диаметра 19 мм.Take n = 8 and finally get L x . min = H 3 / n = 1650/8 = 206.25 m. Determine the depth of the pump, N n = H 3 -L x . min = 1650-206.25 = 1443.75 m, which is within the acceptable range. The length of the rod string is increased to a depth of 1443.75 m, including 100 m due to the diameter of 16 mm and 63.75 m due to the diameter of 19 mm.

Определяют теоретический дебит скважиныDetermine the theoretical flow rate of the well

Qтеор=Sпл·N·ΔL·1440=703·10-6·3·3=9,1 м3/сут.Q theory = S PL · N · ΔL · 1440 = 703 · 10 -6 · 3 · 3 = 9.1 m 3 / day.

Меняют режим работы станка-качалки в сторону увеличения числа ходов плунжера N до максимального Nmax за счет уменьшения длины хода плунжера ΔL до минимального значения ΔLmin, которое для данного станка-качалки равно 0,9 м, при этомThe operating mode of the rocking machine is changed in the direction of increasing the number of plunger strokes N to the maximum N max by reducing the plunger stroke ΔL to the minimum value ΔL min , which for this rocking machine is 0.9 m, while

Nmax=N·ΔL/ΔLmin=3·3/0,9=10.N max = N · ΔL / ΔL min = 3 · 3 / 0.9 = 10.

Допустимая частота качаний составляет 6,5 качаний в 1 мин. Принимают Nmax=6.5. и получаютAllowable swing frequency is 6.5 swings per 1 min. Take N max = 6.5. and get

ΔLmin=N·ΔL/Nmax=3·3/6,5=1,38 м.ΔL min = N · ΔL / N max = 3 · 3 / 6.5 = 1.38 m.

С этими параметрами запускают скважину в работу. При таком режиме улучшается наполнение насоса за счет снижения потерь хода плунжера из-за деформации труб и за счет улучшения притока нефти из-за активизации дилатационно-волнового воздействия на продуктивные пласты динамикой работы штангового насоса. Реальный дебит увеличивается на 10-15% по отношению к скважинам, работающим по прототипу. В данном случае дебит по нефти возрос до 3,5 т/сут при снижении обводненности до 43,5%.With these parameters, the well is launched into operation. In this mode, pump filling is improved by reducing plunger stroke losses due to pipe deformation and by improving oil flow due to increased dilatation-wave action on productive formations by the dynamics of the rod pump. The actual flow rate increases by 10-15% in relation to the wells operating on the prototype. In this case, the oil flow rate increased to 3.5 tons / day with a decrease in water cut to 43.5%.

Применение предложенного способа позволит повысить дебит и снизить обводненность добываемой нефти.The application of the proposed method will increase the flow rate and reduce the water content of the extracted oil.

Claims (1)

Способ эксплуатации скважины, включающий установку колонны насосно-компрессорных труб с штанговым насосом на породу в зумпфе через ступенчатый хвостовик, эксплуатацию штангового насоса и отбор нефти из скважины с одновременным дилатационно-волновым воздействием на продуктивные пласты динамикой работы штангового насоса, отличающийся тем, что штанговый насос размещают в скважине на максимально возможной глубине на расстоянии от устья, кратном целому числу длин хвостовика, и таким образом, чтобы он находился в зоне пучности колебаний скважины, настроенной на одну из высших мод собственных колебаний системы, при этом увеличивают число и уменьшают длину ходов плунжера при условии сохранения дебита скважины.A method of operating a well, including installing a string of tubing with a sucker rod pump on a rock in a sump through a stepped shank, operating a sucker pump and extracting oil from the well with simultaneous wave-dilatation action on productive formations by the dynamics of the sucker pump operation, characterized in that the sucker rod pump placed in the well at the maximum possible depth at a distance from the wellhead, a multiple of an integer number of liner lengths, and so that it is in the zone of antinode of vibrations with Vazhiny tuned to one of the higher mode oscillations of the system, thus increasing the number and decrease the length of the plunger moves while maintaining well production.
RU2004138830/03A 2004-12-30 2004-12-30 Well operation method RU2261984C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004138830/03A RU2261984C1 (en) 2004-12-30 2004-12-30 Well operation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004138830/03A RU2261984C1 (en) 2004-12-30 2004-12-30 Well operation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2261984C1 true RU2261984C1 (en) 2005-10-10

Family

ID=35851269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004138830/03A RU2261984C1 (en) 2004-12-30 2004-12-30 Well operation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261984C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526447C1 (en) * 2013-07-02 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Increasing productivity of production wells

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526447C1 (en) * 2013-07-02 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Increasing productivity of production wells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5950726A (en) Increased oil and gas production using elastic-wave stimulation
US8113278B2 (en) System and method for enhanced oil recovery using an in-situ seismic energy generator
US20090145595A1 (en) Gas assisted downhole pump
RU2007148901A (en) CAVITY DRILLING SYSTEM
RU2014114351A (en) HYDRAULIC GROUND RIP WITH HETEROGENEOUS APPANTS PLACEMENT USING HYDRAULIC SAND PUNCHING (OPTIONS)
US6854518B1 (en) Method and apparatus for enhancing production from an oil and/or gas well
RU2007149587A (en) METHOD OF PHYSICAL IMPACT AT THE DEVELOPMENT OF A HYDROCARBON DEPOSIT AND A WELL DEPARTMENT FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2231631C1 (en) Method of development of an oil pool
CN1314880C (en) Method and apparatus for seismic stimulation of fluid-bearing formations
US20020157871A1 (en) Apparatus and method of oscillating a drill string
US4716555A (en) Sonic method for facilitating the fracturing of earthen formations in well bore holes
RU2261984C1 (en) Well operation method
RU2378534C1 (en) Pump set
RU2406816C1 (en) Oil deposit development method
RU2406817C1 (en) Oil deposit development method
RU2376461C2 (en) Method of cyclic gaslift liquid production
RU2681770C1 (en) Method of anchoring tubing in wells operated by sucker-rod pumping units
RU2307230C1 (en) Method for fluid oscillation exciting in well bottom zone
RU2525563C1 (en) Processing of wellbore zone of formation
RU2387813C1 (en) Method to operate well furnished with sucker-rod pump
RU2442876C2 (en) Shaker machine
RU2447278C2 (en) Method of hydraulic fracturing of bed
RU2136851C1 (en) Well development method
RU2175057C2 (en) Gear to excite variations of hydrodynamic pressure in production well
RU2181830C1 (en) Method of well swabbing

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20100915

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20111020

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20111107

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130719