RU2520115C2

RU2520115C2 - Treatment method of bottom-hole zone

Info

Publication number: RU2520115C2
Application number: RU2012139496/03A
Authority: RU
Inventors: Кирилл Сергеевич Купавых; Александр Владимирович Шипулин
Original assignee: Александр Владимирович Шипулин
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-06-20
Also published as: RU2012139496A

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: method involves pumping to a well perforation zone of a working agent, formation of depression differential pressure between the bottom-hole zone and a well cavity by creation of periodic pressure pulses in the bottom-hole zone in the form of a wave moving along the well cavity, which is formed at periodic opening of the well cavity on the mouth and its closing for periodic outflowing of well fluid and rise of pressure in the well cavity using valves. Outflow of fluid from the well cavity is performed through a well fluid drain valve attaching the well mouth and a drain reservoir. Well cavity pressure is increased through a fluid filling-up valve attaching the well mouth to a pressure fluid source. When the fluid drain valve is being opened, the fluid filling-up valve is closed at the same time. When the fluid drain valve is being closed, the fluid filling-up valve is opened at the same time. Opening and closing of valves is performed at intervals providing bringing of well fluid mass to the state of free vertical oscillations. Limits of pressure variation of pumped fluid are adjusted. Number of free vertical oscillations of a well fluid column and pumping rate of working agent is assumed depending on geological conditions. Well cavity fluid filling-up is performed by means of a pump from the drain reservoir. Drain and filling-up valves are combined into a common structure of a flow switch providing the possibility with opening of one valve to close another one and vice versa.

EFFECT: improving efficiency of the method owing to the possibility of bringing mass of well fluid column and working agent to back-and-forth movement state using small amount of additional equipment and simpler treatment.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны асфальтосмолопарафиновыми образованиями и мехпримесями.The present invention relates to mining and can be used to develop and restore the production rate of production wells, decreased as a result of mudding of the bottomhole zone with asphalt-resin-paraffin formations and solids.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент №2219334, Кл. Е21В 43/25), включающий создание на устье скважины периодических волн отрицательного давления в скважине перекрытием, выдержкой времени и последующим открытием выкидного патрубка, дополнительное создание на устье скважины периодических волн положительного давления понижением уровня столба жидкости, приложением давления баллона со сжатым воздухом, открытием клапана во входящем патрубке и последующим его закрытием в момент максимального понижения уровня столба жидкости.A known method of processing the near-wellbore zone of the formation (patent No. 2219334, Cl. ЕВВ 43/25), including creating at the wellhead periodic waves of negative pressure in the well by overlapping, delaying the time and then opening the discharge pipe, additionally creating periodic waves of positive pressure at the wellhead by lowering the level of the liquid column, applying the pressure of the cylinder with compressed air, opening the valve in the inlet pipe and then closing it at the time of the maximum decrease in the level of the liquid column tee.

Однако призабойная зона плохо промывается скважинной жидкостью, поскольку гидроудар имеет короткое время воздействия, в течение которого трещины пласта в течение ударного воздействия не успевают полностью раскрываться и смыкаться.However, the bottom-hole zone is poorly washed by well fluid since the water hammer has a short exposure time during which the formation cracks do not have time to fully open and close during the impact.

Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (патент №2272902, Кл. Е21В 43/25), включающий формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной пласта и полостью насосно-компрессорных труб и создание периодических импульсов давления в призабойной зоне пласта, которые создают путем закачки флюида в трубное пространство скважины в течение времени T1, a стравливание до заданного давления производят при открытии клапана управления в течение времени Т2.A known method for the development and cleaning of the bottom-hole zone of wells by pulse drainage (patent No. 2272902, Cl. ЕВВ 43/25), including the formation of a depression of the differential pressure between the bottom-hole formation zone and the cavity of the tubing and the creation of periodic pressure pulses in the bottom-hole formation zone, which create by pumping fluid into the borehole during T1, and bleeding to a predetermined pressure is performed when the control valve is opened for a time T2.

Известен способ освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (патент №2159326, Кл. Е21В 43/25), в котором формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной пласта и полостью скважины производится путем предварительной закачки флюида в скважину, создания периодических импульсов давления в призабойной зоне пласта в виде затухающей стоячей волны, перемещающейся по полости скважины, и стравливания давления при перемещении флюида по скважине из призабойной зоны пласта к дневной поверхности при резком открытии полости скважины.There is a method of developing and cleaning the bottom-hole zone of wells by pulse drainage (patent No. 2159326, Cl. ЕВВ 43/25), in which the formation of a depression of the pressure differential between the bottom-hole zone of the formation and the cavity of the well is carried out by pre-pumping fluid into the well, creating periodic pressure pulses in the bottom-hole formation zone in the form of a damped standing wave moving along the well cavity and pressure release when fluid moves along the well from the bottomhole formation zone to the surface during sharp opening the well cavity.

Известен способ обработки прискважинной зоны пласта (патент №2266404, Кл. Е21В 43/25), включающий создание периодических импульсов давления в прискважинной зоне пласта в виде перемещающейся по полости скважины ударной волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье с применением вентилей, один из которых соединяет полость скважины со сливной емкостью, второй - с источником жидкости, находящейся под давлением.A known method of processing the borehole zone of the formation (patent No. 2266404, CL. EVB 43/25), including the creation of periodic pressure pulses in the borehole zone of the formation in the form of a shock wave moving along the cavity of the borehole formed when the borehole is periodically opened at the wellhead using valves, one of which connects the well cavity with a drain tank, the second - with a source of liquid under pressure.

Известен способ обработки призабойной зоны скважины (патент №2344281, Кл. Е21В 43/25), взятый за прототип, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны с применением вентилей слива и долива жидкости, которые соединяют устье скважины с ресивером, наполненным газом с периодичностью, обеспечивающей раскачку ее массы в режиме резонанса.A known method of processing the bottom-hole zone of the well (patent No. 2344281, Cl. ЕВВ 43/25), taken as a prototype, which includes pumping fluid into the cavity of the well, the formation of a depressive differential pressure between the bottom-hole zone and the cavity of the well by creating periodic pressure pulses in the bottom-hole zone in the form waves moving through the cavity of the well with the use of drain and topping-up valves that connect the wellhead to a receiver filled with gas with a frequency that ensures the buildup of its mass in resonance mode.

Однако для осуществления способа необходимо применение дополнительного устьевого оборудования, в частности ресивера, заполненного газом, и соединяющих шлангов, требуется контроль за движением жидкости в скважине и заполнением ресивера для своевременного открывания и закрывания вентилей.However, for the implementation of the method, it is necessary to use additional wellhead equipment, in particular a receiver filled with gas, and connecting hoses, it is necessary to control the movement of fluid in the well and filling the receiver for the timely opening and closing of valves.

Задачей изобретения является приведение массы столба скважиной жидкости и рабочего агента в состояние возвратно-поступательного движения с применением малого количества дополнительного оборудования и упрощения управления процессом обработки.The objective of the invention is to bring the mass of the column to the well of the fluid and the working agent in a state of reciprocation using a small amount of additional equipment and simplifying the management of the processing process.

Задача решается тем, что, применяя способ обработки призабойной зоны скважины, включающий закачивание в полость скважины жидкости, формирование депрессионного перепада давления между призабойной зоной и полостью скважины путем создания периодических импульсов давления в призабойной зоне в виде перемещающейся по полости скважины волны, образующейся при периодическом открывании полости скважины на устье и ее закрывании для периодического вытекания скважинной жидкости и повышении давления в полости скважины с применением вентилей, причем через вентиль слива жидкости, соединяющий устье скважины и сливную емкость, осуществляют излив жидкости из полости скважины, через вентиль долива жидкости, соединяющий устье скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, повышают давление в полости скважины, вентили слива и долива жидкости открывают с периодичностью, обеспечивающей раскачку в скважине ее массы, при открывании вентиля слива жидкости одновременно закрывают вентиль долива жидкости, при закрывании вентиля слива жидкости одновременно открывают вентиль долива жидкости, долив жидкости в полость скважины осуществляют насосом из сливной емкости.The problem is solved in that, using a method for processing the bottom-hole zone of a well, including pumping a liquid into the cavity of the well, forming a depressive differential pressure between the bottom-hole zone and the cavity of the well by creating periodic pressure pulses in the bottom-hole zone in the form of a wave generated along the cavity of the well, which is generated during periodic opening wellbore cavities at the wellhead and its closure for periodic leakage of wellbore fluid and pressure increase in the wellbore cavity using valves, etc. why, through the fluid drain valve connecting the wellhead and the drain tank, the fluid is poured out of the well cavity, the pressure in the well cavity is increased through the fluid filling valve connecting the well head with the pressure source under pressure, the drain and fluid fill valves are opened at intervals which ensures the buildup of its mass in the well, when opening the fluid drain valve, at the same time close the fluid filling valve; when closing the fluid drain valve, simultaneously open the valve to willow liquid, topping up the liquid in the well cavity pump is carried out from the downcomer barrel.

Такой способ позволяет исключить применение ресивера, содержащего инертный газ, упростить устьевое оборудование, а также легко контролировать процессы закачки и излива жидкости из скважины.This method eliminates the use of a receiver containing inert gas, simplifies wellhead equipment, and also easily controls the processes of pumping and pouring fluid from the well.

Пример устройства для реализации предлагаемого способа, поясняется чертежами фиг.1 и 2, на которых: 1 - скважина; 2 - переключатель потоков; 3 - сливной рукав; 4 - насосный агрегат.An example of a device for implementing the proposed method is illustrated by the drawings of figures 1 and 2, in which: 1 - well; 2 - stream switch; 3 - drain sleeve; 4 - pump unit.

Устье скважины 1 через переключатель потоков 2, который может быть, например, шаровой или золотниковой конструкции, соединяется со сливным рукавом 3 (фиг.1), либо с выходом насосного агрегата 4 (фиг.2). Сливной рукав 3 направлен в сливную емкость, которой в данном случае является мерный бак насосного агрегата 4.The wellhead 1 through a flow switch 2, which may be, for example, a ball or spool structure, is connected to a drain sleeve 3 (Fig. 1), or to the output of a pumping unit 4 (Fig. 2). The drain sleeve 3 is directed into the drain tank, which in this case is the measuring tank of the pump unit 4.

Способ реализуют следующим образом. Проводят технологические операции для подготовки скважины к химической обработке. Циркуляцией закачивают рабочий агент, например кислотный раствор в зону перфорации скважины, заливают в скважину продавочную жидкость. Затем устанавливают на скважине переключатель потоков 2 и соединяют его с выходом насосного агрегата 4 и с мерным баком насосного агрегата через сливной рукав 3.The method is implemented as follows. Carry out technological operations to prepare the well for chemical treatment. A working agent, for example, an acid solution, is pumped into the well perforation zone by circulation, and a squeezing fluid is poured into the well. Then, a flow switch 2 is installed on the well and connected to the output of the pumping unit 4 and to the measuring tank of the pumping unit through the drain sleeve 3.

Первоначально с помощью переключателя потоков 2 подключают устье скважины к выходу насосного агрегата 4 и создают давление в скважине для закачки рабочего агента в пласт (фиг.1). Трещины пласта в призабойной зоне под влиянием давления расширяются. После того как часть рабочего агента проникает в пласт, с помощью переключателя потоков 2 соединяют устье скважины со сливным рукавом (фиг.2). Порция продавочной жидкости, находящейся под давлением, изливается из полости скважины в сливную емкость, трещины пласта смыкаются. Столб скважинной жидкости приводится в состояние свободных вертикальных колебаний. Затем с помощью переключателя потоков 2 подключают устье скважины к выходу насосного агрегата 4 и создают давление в скважине для закачки рабочего агента в пласт и т.д.Initially, using the flow switch 2 connect the wellhead to the outlet of the pump unit 4 and create pressure in the well to pump the working agent into the formation (Fig. 1). Fractures in the bottomhole zone expand under pressure. After part of the working agent penetrates into the reservoir, using the flow switch 2 connect the wellhead with a drain sleeve (figure 2). A portion of the squeezing fluid under pressure is poured from the well cavity into the drain tank, the formation cracks close. A column of well fluid is brought into a state of free vertical vibrations. Then, using the flow switch 2, the wellhead is connected to the outlet of the pump unit 4 and pressure is created in the well to pump the working agent into the formation, etc.

Одновременность открывания вентиля слива при закрывании вентиля долива и открывания вентиля долива при закрывании вентиля слива обеспечивается объединением вентилей в единую конструкцию переключателя потока 2, что способствует упрощению управления и исключению задержек в процессе обработки скважины.The simultaneous opening of the drain valve when closing the topping valve and opening the topping valve when closing the drain valve is provided by combining the valves into a single design of the flow switch 2, which simplifies control and eliminates delays in the processing of the well.

Потоки жидкости переключают с периодичностью, обеспечивающей свободное раскачивание ее массы в скважине. Регулярное колебательное перемещение массы жидкости в призабойной зоне способствует ее промывке, отрыву адсорбционных отложений от стенок поровых каналов и трещин, периодические расширения и смыкания трещин пласта приводят к расшатыванию и выкрашиванию низкопроницаемых фрагментов скелета пласта.The fluid flows are switched at intervals that ensure the free swinging of its mass in the well. Regular oscillatory movement of the fluid mass in the bottom-hole zone facilitates its washing, separation of adsorption deposits from the walls of the pore channels and cracks, periodic expansion and closing of the formation cracks lead to loosening and chipping of low-permeability fragments of the formation skeleton.

Известно, что при постоянном давлении закачки рабочего агента он, как правило, уходит в одну промоину. Колебательное движение закачиваемого рабочего агента в призабойной зоне позволяет более равномерно распределять его вокруг перфорации скважины, размывать углеводородную пленку на стенках поровых каналов и трещин, что улучшает контакт рабочего агента с породой пласта, способствует облегченному удалению продуктов химической реакции.It is known that at a constant injection pressure of the working agent, as a rule, it goes into one hole. The oscillatory movement of the injected working agent in the bottomhole zone allows it to be distributed more evenly around the perforation of the well, to erode the hydrocarbon film on the walls of the pore channels and fractures, which improves the contact of the working agent with the formation rock, and facilitates the easy removal of chemical reaction products.

Если в качестве сливной емкости используется мерный бак насосного агрегата, то по шкале мерного бака контролируют объем порций закачиваемого рабочего агента при каждом подключении устья скважины к насосному агрегату, а также общее количество закачиваемого рабочего агента и время закачки рабочего агента. Процесс обработки можно визуально контролировать по напору и времени излива продавочной жидкости в сливную емкость.If a measuring tank of a pumping unit is used as a drain tank, then the volume of servings of the injected working agent is monitored on the scale of the measuring tank at each connection of the wellhead to the pumping unit, as well as the total amount of injected working agent and the working agent injection time. The processing process can be visually controlled by the pressure and time of the outflow of the squeezing fluid into the drain tank.

Предлагаемый способ позволяет в зависимости от геологических и эксплуатационных условий регулировать пределы изменения давления закачиваемой жидкости, число свободных вертикальных колебаний столба скважинной жидкости, а также скорость закачки рабочего агента.The proposed method allows, depending on geological and operational conditions, to regulate the limits of the pressure change of the injected fluid, the number of free vertical vibrations of the column of well fluid, as well as the rate of injection of the working agent.

Claims

A method for processing a bottom hole zone of a well, including pumping a working agent into the hole perforation zone, forming a pressure drop between the bottom hole and the well cavity by creating periodic pressure pulses in the bottom hole in the form of a wave generated by periodically opening the well cavity at the wellhead and closing it for periodic leakage of the borehole fluid and increasing the pressure in the cavity of the borehole using valves, and through the valve the well fluid connecting the wellhead and the drain tank discharges the fluid from the well cavity, the pressure in the well cavity is increased through the fluid adding valve connecting the well head to the pressure source under pressure, characterized in that when the fluid drain valve is opened simultaneously close the fluid filling valve; when closing the fluid drain valve, simultaneously open the fluid filling valve; the valves open and close at regular intervals, ensure bringing the mass of the borehole fluid into a state of free vertical vibrations, regulate the limits of change in the pressure of the injected fluid, the number of free vertical vibrations of the column of the borehole fluid and the rate of injection of the working agent depending on geological conditions, adding fluid to the cavity of the well by a pump from the drain tank, drain valves and topping is combined into a single design of the flow switch, which makes it possible to close the other with the opening of one valve and vice versa.