RU2278251C2 - Method to apply action to production reservoir and walls in wells - Google Patents
Method to apply action to production reservoir and walls in wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278251C2 RU2278251C2 RU2002103359/03A RU2002103359A RU2278251C2 RU 2278251 C2 RU2278251 C2 RU 2278251C2 RU 2002103359/03 A RU2002103359/03 A RU 2002103359/03A RU 2002103359 A RU2002103359 A RU 2002103359A RU 2278251 C2 RU2278251 C2 RU 2278251C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- wells
- suspension
- liquid
- clay
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области добычи жидких или газообразных текучих сред из скважин, а более конкретно к способам воздействия на продуктивные пласты, содержащие, в частности, нефть, газ, воду или растворы, с целью очистки зоны дренажа от кольматантов и создания в ней дополнительных трещин для улучшения притоков пластовых флюидов. Данная технология может также использоваться для очистки внутренней поверхности труб и колонн труб в скважинах от различного рода наслоений, остатков коррозии и окалины.The present invention relates to the field of production of liquid or gaseous fluids from wells, and more particularly to methods for influencing reservoirs containing, in particular, oil, gas, water or solutions, in order to clean the drainage zone from muds and create additional cracks in it to improve the flow of formation fluids. This technology can also be used to clean the inner surface of pipes and pipe columns in wells from various deposits, corrosion residues and scale.
Известен способ воздействия на пласт [1], включающий создание ударной волны в призабойной зоне скважины путем подъема столба скважинной жидкости из подпакерной зоны в надпакерную струйным насосом с последующим сообщением надпакерной полости с забоем скважины за счет снятия давления с пакера.A known method of stimulating the formation [1], including creating a shock wave in the near-wellbore zone of the well by raising a column of wellbore fluid from the under-packer zone to the over-pack jet pump, followed by communication of the over-packer cavity with the bottom of the well by relieving pressure from the packer.
К общим недостаткам этого способа можно отнести следующее:The common disadvantages of this method include the following:
1) сложность его осуществления (установка пакера, струйного насоса, гидроагрегатов для нагнетания жидкости и т.д.);1) the complexity of its implementation (installing a packer, jet pump, hydraulic units for pumping liquid, etc.);
2) он создает гидроразрыв пласта, но не способен осуществлять его очистку для декольматации флюидоподводящих каналов;2) it creates hydraulic fracturing, but is not able to clean it to decolmatize fluid supply channels;
3) недостаточная эффективность и значительные затраты энергии.3) lack of efficiency and significant energy costs.
Известен способ увеличения нефтегазоотдачи продуктивных пластов в скважинах [2], воздействия на них ударных волн, инициируемых электрогидравлическим путем. Данный способ как наиболее близкий к заявляемому принят нами за прототип.There is a method of increasing oil and gas recovery of productive formations in wells [2], the impact on them of shock waves initiated by electro-hydraulic means. This method as the closest to the claimed adopted by us for the prototype.
Основными недостатками прототипа являются:The main disadvantages of the prototype are:
1) сложность осуществления (необходимость подачи высокого напряжения на забой скважины);1) the complexity of the implementation (the need to supply high voltage to the bottom of the well);
2) малый радиус воздействия;2) a small radius of impact;
3) предел глубины по условиям гидростатики, где разрыв жидкости уже невозможен;3) the depth limit according to hydrostatic conditions, where rupture of the liquid is no longer possible;
4) большой расход электроэнергии.4) high power consumption.
Задача изобретения состоит в том, чтобы иметь возможность производить с помощью ударных волн не только гидроразрыв породы в окрестности ствола скважины, как это получается в случаях аналога и прототипа, но и одновременно реализовать эффект очистки зоны фильтрации пластовых флюидов в скважину от кольматантов (частиц глины, песка, капельной воды, нерастворимых солей, парафиноотложений и др.).The objective of the invention is to be able to produce not only rock fracturing in the vicinity of the wellbore using shock waves, as is the case in the analogue and prototype cases, but also at the same time to realize the effect of clearing the formation fluid filtration zone into the well from muds (clay particles, sand, drop water, insoluble salts, paraffin deposits, etc.).
Отдельная задача - очистка таким способом внутренней поверхности труб в скважинах от различного рода наслоений.A separate task is the cleaning in this way of the inner surface of the pipes in the wells from various kinds of deposits.
Поставленные задачи решаются тем, что в способе воздействия на продуктивные пласты и стенки в скважине, включающем заполнение скважины или части ее жидкостью и инициирование в ней ударных волн, в интервал вскрытия продуктивного пласта или в колонну труб закачивают глинистую суспензию, концентрацию которой подбирают из условия ее текучести при максимальном содержании твердой фазы, затем оставляют ее в покое до полного набора прочности коагуляционной структуры, после чего инициируют в ней ударную волну и далее процесс повторяют многократно. При этом для приготовления глинистой суспензии используют высококоллоидную глину или глинопорошки типа бентонитов, а для усиления эффекта сжимаемости среды в глинистую суспензию перед закачкой в скважину вводят дисперсную газовую фазу.The tasks are solved by the fact that in the method of influencing productive formations and walls in the well, including filling the well or part of it with liquid and initiating shock waves in it, a clay suspension is pumped into the interval of opening of the productive formation or in a pipe string, the concentration of which is selected from the condition of it flow at the maximum solids content, then leave it alone until the coagulation structure is fully set, after which a shock wave is initiated in it and then the process is repeated uh. In this case, high-colloidal clay or clay powders of the bentonite type are used to prepare the clay suspension, and a dispersed gas phase is introduced into the clay suspension to enhance the compressibility of the medium into the clay suspension.
Инициирование ударных волн в скважине может производиться различными способами:Initiation of shock waves in a well can be carried out in various ways:
- с помощью высоковольтного электроразрядника, спускаемого на кабеле;- with the help of a high-voltage electric discharge, launched on the cable;
- методом порыва диафрагм, установленных на забое;- by the method of rushing diaphragms mounted on the bottom;
- микровзрывами мелких зарядов ВВ;- microexplosions of small explosive charges;
- с помощью устройства, показанного на чертеже, которое названо импульсатором.- using the device shown in the drawing, which is called the pulsator.
Устройство (импульсатор) состоит из системы труб (1), соединенных между собой на конических резьбах, колонна которых спускается в скважину (2). В разъемах колонны установлены шайбы (3), имеющие калиброванные отверстия, проходной диаметр которых на 0,1 мм меньше диаметра рабочих шаров (4). Расстояние (1) между шайбами (3) рассчитывают и выбирают таким образом, чтобы время падения шара (4) после прорыва одной шайбы на следующую в вязкой и тиксотропной среде глинистой суспензии было равно времени полного восстановления структуры этой суспензии. Нижняя шайба заменяется при необходимости крестовиной (5) для возможности подъема рабочего шара (4) из скважины.The device (impulse) consists of a system of pipes (1) interconnected on tapered threads, the column of which descends into the well (2). Washers (3) are installed in the column connectors, having calibrated holes, the passage diameter of which is 0.1 mm less than the diameter of the working balls (4). The distance (1) between the washers (3) is calculated and selected so that the time of the ball (4) to fall after breaking one of the washers onto the next in a viscous and thixotropic medium of a clay suspension is equal to the time of complete restoration of the structure of this suspension. If necessary, the lower washer is replaced by a spider (5) for the possibility of raising the working ball (4) from the well.
Устройство (импульсатор) работает следующим образом. Оно спускается в скважину на колонне труб (разъемной или неразъемной - типа колтюбинга) и устанавливается над зоной перфорации пласта или непосредственно в ней.The device (impulse) works as follows. It is lowered into the well on a pipe string (detachable or one-piece - such as coiled tubing) and is installed above the formation perforation zone or directly in it.
После спуска колонны труб (1) до забоя производят закачку в скважину глинистой суспензии на необходимую высоту, затем внутрь колонны труб сбрасывают рабочий шар (4) и ожидают его посадки на верхнюю шайбу (3). После этого с помощью гидроагрегатов создают высокое давление в полости колонны (1). Под действием избыточного давления шар продавливается через калиброванное отверстие в шайбе (3). В момент выброса шара из отверстия возникает скачок давления - ударная волна, которая распространяется вниз и выходит из труб в полость скважины. Шар в это время опускается на следующую по порядку шайбу и процесс генерации импульсов повторяется.After lowering the pipe string (1) to the bottom, the clay suspension is injected into the well to the required height, then the working ball (4) is dropped inside the pipe string and it is expected to land on the upper washer (3). After that, using hydraulic units create high pressure in the cavity of the column (1). Under pressure, the ball is forced through a calibrated hole in the washer (3). At the moment the ball is ejected from the hole, a pressure jump occurs - a shock wave that propagates downward and leaves the pipes into the well cavity. The ball at this time drops to the next in order washer and the pulse generation process is repeated.
Расстояние между шайбами необходимо рассчитывать таким образом, чтобы за время опускания шара на очередную шайбу структура глинистой суспензии в скважине успела полностью восстановиться (минимально необходимое время составляет 10 минут).The distance between the washers must be calculated so that during the lowering of the ball onto the next washer, the structure of the clay suspension in the well has completely recovered (the minimum required time is 10 minutes).
Для продавливания шара через отверстие в шайбе подбирают соответствующий материал шайбы и проводят предварительную тарировку пары, чтобы скачок давления над шаром в момент продавки не превышал 3-4 МПа.To push the ball through the hole in the washer, the appropriate washer material is selected and the pair is pre-calibrated so that the pressure jump over the ball at the time of pushing does not exceed 3-4 MPa.
Обоснование возможности реализации предлагаемого способа.The rationale for the implementation of the proposed method.
Эффект, положенный в основу данного способа, связан с неакустическим отражением ударных волн от жесткой стенки в среде глинистой суспензии, обладающей тиксотропно-коагуляционной структурой, который экспериментально доказан.The effect underlying this method is associated with non-acoustic reflection of shock waves from a rigid wall in a clay suspension medium with a thixotropic-coagulation structure, which has been experimentally proven.
В стендовых условиях экспериментов были получены следующие результаты:In the bench conditions of the experiments, the following results were obtained:
1. При массовом содержании бентонита в воде 6% усиление падающей (прямой) ударной волны (пик давления на фронте волны) в пять раз превышает величину начального инициирующего импульса, который составлял 3,5 МПа.1. At a mass content of bentonite in water of 6%, the amplification of the incident (direct) shock wave (pressure peak at the wave front) is five times the value of the initial initiating pulse, which was 3.5 MPa.
2. При массовом содержании бентонита в воде 10% и 15% по записям осциллограмм от пьезодатчиков наблюдалось усиление отраженных от жесткой стенки ударных волн. Усиление (пик давления на фронте волны) составляло для 10% суспензии в 8 раз, для 15% суспензии в 12 раз от величины начального инициирующего импульса 3 МПа.2. At a mass content of bentonite in water of 10% and 15% according to the records of oscillograms from piezoelectric sensors, amplification of shock waves reflected from a rigid wall was observed. The gain (pressure peak at the wave front) was 8 times for a 10% suspension, 12 times for a 15% suspension of 3 MPa of the initial initiating pulse.
3. При насыщении бентонитовой суспензии газовой фазой с характерным размером пузырьков ⌀≤1 мм эффект усиления амплитуды падающей и отраженной ударных волн возрастал.3. When a bentonite suspension was saturated with a gas phase with a characteristic bubble size of ⌀≤1 mm, the amplification effect of the incident and reflected shock waves increased.
4. Опыты также показали линейную зависимость коэффициента усиления ударных волн от степени восстановления тиксотропно-коагуляционной структуры бентонитовой суспензии. При полностью разрушенной структуре эффект усиления исчезает, но появляется и возрастает по мере ее восстановления.4. The experiments also showed a linear dependence of the amplification coefficient of shock waves on the degree of restoration of the thixotropic-coagulation structure of the bentonite suspension. With a completely destroyed structure, the amplification effect disappears, but appears and increases as it is restored.
5. В опытах обнаружена прямая зависимость коэффициента усиления ударных волн от концентрации твердой фазы в бентонитовой суспензии. Эффект, заложенный в данном изобретении, заключается в том, что при прочих равных условиях нелинейное поведение среды выражается в усилении амплитуды отраженной ударной волны по отношению к падающей с коэффициентом 1,3-3.5. In the experiments, a direct dependence of the shock wave gain on the concentration of the solid phase in the bentonite suspension was found. The effect inherent in this invention is that, ceteris paribus, the nonlinear behavior of the medium is expressed in the amplification of the amplitude of the reflected shock wave relative to the incident one with a coefficient of 1.3-3.
Наглядным примером, доказывающим возможности предлагаемого способа, может служить тот факт, когда после инициирования ударной волны в экспериментальной трубе и ее повторения, после вскрытия внутренней полости было обнаружено отделение суперпрочного по адгезии герметика с поверхности вмонтированных датчиков давления, а также осадок ржавчины и окалины.A good example proving the capabilities of the proposed method can be the fact that, after the initiation of the shock wave in the experimental pipe and its repetition, after opening the internal cavity, it was discovered that the sealant, which is extremely strong in adhesion, was detected from the surface of the mounted pressure sensors, as well as rust and scale deposits.
Реализация предлагаемого способа в скважинных технологияхThe implementation of the proposed method in downhole technologies
I. Воздействие на продуктивные объекты в разрезе скважины.I. Impact on productive objects in the context of the well.
В скважину закачивают глинистую суспензию так, чтобы высота ее столба перекрывала интервал перфорации (систему отверстий в обсадной колонне труб для сообщения пласта со скважиной), затем после выдержки суспензии в покое в ней инициируют ударные волны с периодичностью, достаточной для полного восстановления коагуляционной структуры (не менее 10 мин).A clay suspension is pumped into the well so that the height of its column overlaps the perforation interval (a system of holes in the casing string of pipes for the formation to communicate with the well), then after holding the suspension at rest, shock waves are initiated at a frequency sufficient to completely restore the coagulation structure (not less than 10 min).
Инициирование ударных волн может производиться, например, с помощью гирлянды мелких зарядов ВВ, спускаемых на геофизическом каротажном кабеле, или с помощью специальных устройств, спускаемых на трубах и возбуждающих ударные волны за счет резкого изменения перепада давлений. При этом прямая ударная волна проходит через перфорационные отверстия в пласт и вызывает нарушение сплошности породы, а также раскрывает имеющиеся в ней трещины. Отраженная от стенок труб ударная волна с усиленной амплитудой создает обратный импульс для движения частиц в скважину, вследствие чего происходит очистка флюидопроводящих каналов от закупорки. После проведенной серии воздействий на пласт осадок в скважине вымывается посредством обычной промывки забоя. Initiation of shock waves can be carried out, for example, using a garland of small explosive charges released on a geophysical logging cable, or using special devices launched on pipes and exciting shock waves due to a sharp change in pressure drop. In this case, a direct shock wave passes through the perforation holes into the formation and causes a violation of the continuity of the rock, and also reveals the cracks present in it. A shock wave with enhanced amplitude reflected from the pipe walls creates a reverse impulse for particles to move into the well, as a result of which the fluid-conducting channels are cleaned of clogging. After a series of impacts on the formation, the sediment in the well is washed out by conventional washing of the face.
II Очистка труб в скважинах.II Pipe cleaning in wells.
Для очистки трубных колонн от загрязнений и отложений на внутренней поверхности в скважину также закачивают глинистую суспензию и действуют по вышеизложенной последовательности операций.To clean the pipe columns from contaminants and deposits on the inner surface, a clay suspension is also pumped into the well and operate according to the above sequence of operations.
Основные преимущества предлагаемого способа в сравнении с аналогами.The main advantages of the proposed method in comparison with analogues.
1. В аналогах не используется эффект усиления отраженных ударных волн и его возможности для очистки скважин.1. The analogues do not use the effect of amplification of reflected shock waves and its ability to clean wells.
2. Простота использования заявляемого способа.2. Ease of use of the proposed method.
3. Низкая себестоимость и высокая результативность.3. Low cost and high performance.
4. Экологическая и техническая безопасность.4. Environmental and technical safety.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №973805, кл. Е 21 В 43/26,1982.1. USSR Copyright Certificate No. 973805, cl. E 21 B 43 / 26.1982.
2. Авторское свидетельство СССР №636378, кл. Е 21В 43/26,1978 (прототип).2. Copyright certificate of the USSR No. 636378, cl. E 21B 43 / 26.1978 (prototype).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002103359/03A RU2278251C2 (en) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | Method to apply action to production reservoir and walls in wells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002103359/03A RU2278251C2 (en) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | Method to apply action to production reservoir and walls in wells |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002103359A RU2002103359A (en) | 2003-10-10 |
RU2278251C2 true RU2278251C2 (en) | 2006-06-20 |
Family
ID=36714281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002103359/03A RU2278251C2 (en) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | Method to apply action to production reservoir and walls in wells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2278251C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU174510U1 (en) * | 2016-08-15 | 2017-10-18 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Международный Институт Профессионального Образования" | INSIDE DRILLING DEVICE FOR BAROCYCLIC INFLUENCE ON THE BOTTOMFLOUR |
-
2002
- 2002-02-12 RU RU2002103359/03A patent/RU2278251C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU174510U1 (en) * | 2016-08-15 | 2017-10-18 | Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Международный Институт Профессионального Образования" | INSIDE DRILLING DEVICE FOR BAROCYCLIC INFLUENCE ON THE BOTTOMFLOUR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Study on removing calcium carbonate plug from near wellbore by high-power ultrasonic treatment | |
US7882895B2 (en) | Method for impulse stimulation of oil and gas well production | |
US8082989B2 (en) | Method for impulse stimulation of oil and gas well production | |
RU2343275C2 (en) | Method of intensification of natural gas extraction from coal beds | |
US7644759B2 (en) | Enhancement of flow rates through porous media | |
US7770638B2 (en) | Method for completion, maintenance and stimulation of oil and gas wells | |
RU2376455C2 (en) | Method of chemical reagent impulsive implosion bottom hole treatment, equipment for its execution, pressure impulse generator | |
WO2015112045A1 (en) | Method and apparatus for acting on oil-saturated formations and the bottom region of a horizontal well bore | |
RU2322578C2 (en) | Method for dynamic bottomhole zone treatment in high-temperature low-permeable reservoirs | |
US9810041B2 (en) | Method and device for cleaning control particles in a wellbore | |
EP2582907B1 (en) | Method employing pressure transients in hydrocarbon recovery operations | |
RU2478780C1 (en) | Method to produce rare metals using technology of drillhole in situ leaching and device for its realisation | |
RU2737632C1 (en) | Pulsed hydraulic fracturing method | |
EP2977545B1 (en) | Method and device for cleaning control particles in a wellbore | |
RU2278251C2 (en) | Method to apply action to production reservoir and walls in wells | |
RU2258803C1 (en) | Production bed treatment method | |
SU1709076A1 (en) | Method of filtration well completion | |
RU2462586C2 (en) | Method of synergetic reactant-impulse-wave treatment of bottom-hole formation zone and plant for its implementation | |
RU2444620C1 (en) | Method for formation well bore zone treatment | |
RU2376454C2 (en) | Nano-wave method of bottom hole zone treatment, equipment and pressure multiplier | |
RU2296215C1 (en) | Method for well bottom zone treatment | |
RU2768311C1 (en) | Method of performing pulsed hydraulic fracturing | |
RU2330954C1 (en) | Method of treatment of well bottomhole zone with low bed pressure | |
RU2752983C1 (en) | Method for oil-contaminated soil purification using high-pressure technology | |
RU2243366C2 (en) | Method for acoustic treatment of wells of system for preservation of bed pressure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060213 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090213 |