UA64278A

UA64278A - Appliance for increase of well productivity

Info

Publication number: UA64278A
Application number: UA2003043764A
Authority: UA
Inventors: Yaroslav Bohdanovych Tarko; Ihor Vasyliovych Kopach; Mykhailo Ivanovych Machuzhak; Anatolii Grygorovych Kukuiev; Yaroslav Yaroslavovych Tarko; Volodymyr Ivanovych Ivanenko
Original assignee: Collective Res And Production
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2004-02-16

Abstract

Appliance for increase of well productivity has housing with installed in it and intended for prescribed opening pressure locking mechanism, this closes it hermetically, for instance, a membrane that is destroyed; if needed û a packer, branch pipe with radial openings and circulation plug with radial openings coinciding in initial position of the bushing with radial openings of the branch pipe and installed on the housing or the lower part of the pump-in compressor pipes turbulators for the liquid flow. The flow turbulators are placed as well inside the housing or at the lower segment of the pipes. Number of the inner and the outer turbulators and diameters of those are chosen respectively to the needed intensity of hydrodynamic vibrations. At application of the packer, branch pipe with radial openings and circulation plug the last ones are placed over the packer and the turbulators û under the packer.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до пристроїв для освоєння та 2 підвищення продуктивності пластів шляхом очищення привибійної зони та вибою свердловини.The invention relates to the oil and gas production industry, in particular to devices for development and 2 increasing the productivity of formations by cleaning the near-bore zone and drilling the well.

Відомий пристрій для створення миттєвої депресії на пласт, котрий включає встановлену в колоні насосно-компресорних труб з радіальними каналами мембрану, пакер і розташовану між пакером та мембраною циркуляційну втулку, причому втулка виконана з наскрізними радіальними прорізами, а діаметр осьового каналу в верхній її частині менший площі радіальних каналів насосно-компресорних труб (а. с. СРСР Мо 977731, 1981).A known device for creating an instant depression on the formation, which includes a membrane installed in a column of pump-compressor pipes with radial channels, a packer and a circulation bushing located between the packer and the membrane, and the bushing is made with through radial slots, and the diameter of the axial channel in its upper part is smaller areas of radial channels of pump-compressor pipes (a.s. of the USSR Mo 977731, 1981).

Недоліки даного пристрою полягають в наступному: - під час закачування рідини в затрубний простір з метою підняття тиску в насосно-компресорних трубах для руйнування мембрани, значна частина рідини глушіння, в якості якої використовується вода або водні розчини, нагнітається в продуктивний пласт, що знижує фазову проникність для нафти і газу і негативно впливає на ефективність робіт; 12 - після підняття рідини в трубах до статичного рівня, продукти забруднення знову осідають на вибій свердловини і проникають в пласт, повторно забруднюючи його; - поглинання свердловинної рідини пластом утруднює підняття тиску в затрубному просторі для руйнування мембрани.The disadvantages of this device are as follows: - during the injection of liquid into the annular space in order to increase the pressure in the pump-compressor pipes for the destruction of the membrane, a significant part of the quenching liquid, which is water or aqueous solutions, is injected into the production layer, which reduces the phase permeability for oil and gas and negatively affects the efficiency of work; 12 - after raising the liquid in the pipes to a static level, the pollution products settle again on the wellhead and penetrate into the formation, contaminating it again; - the absorption of the well fluid by the formation makes it difficult to raise the pressure in the annular space to destroy the membrane.

Відомий пристрій для підвищення продуктивності свердловин, який включає корпус, котрий містить всередині розраховану на заданий тиск руйнування мембрану, яка герметично його перекриває та встановлені на зовнішньому боці пристрою або на нижній частині насосно-компресорних труб турбулізатори потоку рідини, виконані у вигляді розташованих на віддалі один від одного кільцевих дисків або концентрично встановлених по відношенню до корпусу або труб заглушених патрубків з діаметром, більшим від зовнішнього діаметру корпусу та труб, але який би забезпечував нормальний спуск труб в експлуатаційну колону, крім того, корпус або труби з турбулізаторами встановлюється по можливості ближче до продуктивного пласта (ПУ Мо 48609 А). «A well-known device for increasing the productivity of wells, which includes a housing, which contains inside a membrane designed for a given pressure of destruction, which hermetically covers it, and installed on the outer side of the device or on the lower part of the pump-compressor pipes, turbulators of the fluid flow, made in the form of a remote one from one of the annular disks or concentrically installed in relation to the housing or pipes, blocked nozzles with a diameter greater than the outer diameter of the housing and pipes, but which would ensure the normal descent of the pipes into the operating column, in addition, the housing or pipes with turbulators are installed as close as possible to productive layer (PU Mo 48609 A). "

Даний пристрій має ряд переваг над пристроєм по а. с. СРСР Мо 977731, в першу чергу це те, що він може використовуватися без пакера і після руйнування мембрани та створення високої миттєвої депресії тиску на пласт, одночасно з припливом рідини з пласта, рідина, яка знаходиться в затрубному просторі з великою швидкістю також перетікає в труби. Під час цього вона проходить через турбулізатори, різко змінюючи швидкість со |і напрями свого руху, в результаті чого утворюються завихрення та ділянки локального вакууму, що приводить ча до інтенсивних гідродинамічних коливань потоку та ударних хвиль, котрі передаються по рідині в пласт і сприяють кращому відриву продуктів кольматації від поверхні фільтрації та їх повному виносу з пласта. счThis device has a number of advantages over the device according to a. with. USSR Mo 977731, first of all it is that it can be used without a packer and after the destruction of the membrane and the creation of a high instantaneous pressure depression on the formation, simultaneously with the inflow of fluid from the formation, the fluid that is in the annular space at a high speed also flows into the pipes . During this, it passes through turbulators, sharply changing its speed and directions of movement, as a result of which vortices and areas of local vacuum are formed, which leads to intense hydrodynamic fluctuations of the flow and shock waves, which are transmitted through the liquid to the reservoir and contribute to better separation clogging products from the filtration surface and their complete removal from the formation. high school

Однак конструкція даного пристрою не дозволяє отримати коливання потрібної інтенсивності при обробці «І пластів, котрі потребують значно сильнішої гідродинамічної дії. Крім того, при використанні пакера, затрубний 3о простір ізольований від продуктивного пласта і коливання та ударні хвилі в затрубному просторі або не ее, утворюються або не розповсюджуються на пласт.However, the design of this device does not allow obtaining fluctuations of the required intensity during the processing of "I" layers, which require much stronger hydrodynamic action. In addition, when using a packer, the annular 3o space is isolated from the productive formation and oscillations and shock waves in the annular space or not, are formed or do not spread to the formation.

Метою винаходу є підвищення ефективності очищення привибійної зони пласта та вибою свердловини за рахунок збільшення інтенсивності гідродинамічних коливань потоку рідини та створення їх у свердловинах, « обладнаних пакером. З 70 Вказана мета досягається тим, що в пристрою, який містить корпус, встановлений в ньому розрахований на с заданий тиск відкриття запірний механізм, котрий герметично його перекриває, наприклад, мембрану, яка з» руйнується, при необхідності пакер, патрубок з радіальними отворами і циркуляційну втулку з радіальними отворами, які співпадають у початковому положенні втулки з радіальними отворами патрубка та встановлені на корпусі або нижній частині насосно-компресорних труб турбулізатори потоку рідини, останні розміщують також і всередині корпусу або нижньої частини труб, причому кількість зовнішніх та внутрішніх турбулізаторів та їхThe purpose of the invention is to increase the efficiency of cleaning the near-outbreak zone of the reservoir and the outcrop of the well by increasing the intensity of hydrodynamic fluctuations of the fluid flow and creating them in wells equipped with a packer. With 70 This goal is achieved by the fact that in the device, which contains a housing, a closing mechanism designed for the specified opening pressure is installed in it, which hermetically covers it, for example, a membrane that is destroyed, if necessary, a packer, a nozzle with radial holes and a circulation sleeve with radial holes that coincide in the initial position of the sleeve with the radial holes of the nozzle and liquid flow turbulators installed on the body or the lower part of the pump-compressor pipes, the latter are also placed inside the body or the lower part of the pipes, and the number of external and internal turbulators and their

Ме діаметр вибирають в залежності від необхідної інтенсивності гідродинамічних коливань, а при застосуванні «» пакеру, патрубка з радіальними отворами та циркуляційної втулки, останні розміщені вище пакера, а турбулізатори - нижче пакера, у свердловинах же, в яких конструкція або технічний стан експлуатаційних колон о не дозволяє спуск пристрою з зовнішніми турбулізаторами, їх встановлюють тільки з внутрішньої сторони -І 20 пристрою або нижньої частини труб.Me diameter is chosen depending on the required intensity of hydrodynamic oscillations, and when using a "" packer, a pipe with radial holes and a circulation sleeve, the latter are placed above the packer, and the turbulizers are below the packer, in wells in which the design or technical condition of the production columns does not allow descent of the device with external turbulators, they are installed only from the inner side -I 20 of the device or the lower part of the pipes.

Схема пристрою приведена на фігурах 1, 2 та 3. со Пристрій складається з корпусу 1, всередині якого міститься розрахований на заданий тиск відкриття запірний механізм, наприклад, мембрана 2, котра герметично перекриває корпус. На зовнішній та внутрішній стороні корпусу 1, розміщені зовнішні З та внутрішні 4 турбулізатори потоку, які виконані у вигляді кільцевих 52 дисків. Товщина та діаметр дисків вибираються в залежності від швидкості потоку рідини, яка буде створена, в. діаметру експлуатаційної колони, корпусу пристрою чи труб та необхідної інтенсивності коливань. Пристрій встановлюється в нижній частині з'єднаних між собою муфтами 5 насосно-компресорних труб 6 (фіг. 1). Якщо пристрій застосовують з встановленням пакеру 7, патрубка 8 з радіальними отворами та циркуляційної втулки 9, то верхню частину корпусу з мембраною 2, патрубком 8 та циркуляційною втулкою 9, розміщують вище пакеру, а 60 нижню частину корпусу або насосно-компресорні труби з турбулізаторами - нижче пакера (фіг. 2). У свердловинах, в яких конструкція або технічний стан експлуатаційних колон не дозволяє спуск пристрою з зовнішніми турбулізаторами, їх встановлюють тільки з внутрішньої сторони пристрою (фіг. 3).The scheme of the device is shown in figures 1, 2 and 3. The device consists of a housing 1, inside which there is a locking mechanism designed for the given opening pressure, for example, a membrane 2, which hermetically covers the housing. On the outer and inner sides of the housing 1, there are external Z and internal 4 flow turbulators, which are made in the form of 52 annular disks. The thickness and diameter of the disks are selected depending on the flow rate of the liquid that will be created, in. the diameter of the operating column, device body or pipes and the required intensity of oscillations. The device is installed in the lower part of the pump-compressor pipes 6 connected by couplings 5 (Fig. 1). If the device is used with the installation of a packer 7, a nozzle 8 with radial holes and a circulation sleeve 9, then the upper part of the housing with a membrane 2, a nozzle 8 and a circulation sleeve 9 is placed above the packer, and 60 the lower part of the housing or pump-compressor pipes with turbulators - below the packer (Fig. 2). In wells in which the design or technical condition of the operating columns does not allow the descent of the device with external turbulators, they are installed only from the inside of the device (Fig. 3).

Пристрій працює наступним чином.The device works as follows.

Насосно-компресорні (бурильні) труби б, на яких встановлений пристрій, опускають у свердловину та бо встановлюють в експлуатаційній колоні 10, яка має перфораційні отвори 11 напроти продуктивних пластів 12.Pump-compressor (drilling) pipes b, on which the device is installed, are lowered into the well and installed in the production column 10, which has perforation holes 11 opposite the productive layers 12.

Оскільки мембрана 2 герметично перекриває внутрішнє січення корпусу, то насосно-компресорні труби не будуть заповнені рідиною, що дає можливість в подальшому створення високої миттєвої депресії тиску. Потім нагнітають рідину в затрубний простір, створюють надлишковий тиск і руйнують мембрану 2. В процесі закачування рідини на пласт діє репресія тиску, а в момент руйнування діафрагми на вибої свердловини тиск різко падає і на продуктивний пласт створюється висока миттєва депресія тиску, в результаті чого пластова рідина поступає в свердловину, виносячи з пласта продукти його забруднення. Одночасно рідина, яка знаходиться у затрубному просторі, з великою швидкістю перетікає в насосно-компресорні труби. На ділянці, де встановлені турбулізатори рідина різко змінює швидкість та завихрюється, створюючи інтенсивні гідродинамічні 7/0 Коливання та ударні хвилі. Входження потоку рідини в труби приводить до різкого збільшення швидкості руху рідини. При використанні, наприклад, стандартного обладнання: експлуатаційна колона з внутрішнім діаметром - 150мм та насосно-компресорні труби з внутрішнім діаметром бОмм, швидкість руху рідини збільшиться в 7,5 рази. Рух через внутрішні турбулізатори потоку значно збільшить інтенсивність гідродинамічних коливань і ударних хвиль.Since the membrane 2 hermetically covers the internal section of the case, the pump-compressor pipes will not be filled with liquid, which makes it possible to create a high instantaneous pressure depression in the future. Then the liquid is injected into the annular space, creating excess pressure and destroying the membrane 2. In the process of pumping the liquid into the formation, pressure repression acts, and at the moment of destruction of the diaphragm at the wellbore, the pressure drops sharply and a high instantaneous pressure depression is created on the productive formation, as a result of which the formation the liquid enters the well, carrying out the products of its pollution from the formation. At the same time, the liquid in the annular space flows into the pump-compressor pipes at a high speed. In the area where the turbulators are installed, the liquid changes speed sharply and swirls, creating intense hydrodynamic 7/0 Oscillations and shock waves. The entry of the liquid flow into the pipes leads to a sharp increase in the speed of the liquid movement. When using, for example, standard equipment: an operating column with an internal diameter of 150 mm and pump-compressor pipes with an internal diameter of 10 mm, the speed of fluid movement will increase by 7.5 times. Movement through internal flow turbulators will significantly increase the intensity of hydrodynamic oscillations and shock waves.

При встановленні у свердловині пакера 7, патрубка 8 і циркуляційної втулки 9, після герметизації пакера, створюють тиск у затрубному просторі, який через суміщені радіальні отвори патрубка та циркуляційної втулки діє на мембрану та при досягненні критичної величини руйнує її. В цей момент пластова рідина та рідина з затрубного простору з великою швидкістю почнуть рухатися по НКТ вверх і перепад тиску, який виникне в звуженні циркуляційної втулки перемістить її в верхнє положення, чим досягнеться роз'єднання радіальних отворів в патрубку і циркуляційній втулці та припинення перетоку рідини з затрубного простору в труби. В цих умовах розміщення турбулізаторів нижче пакера, забезпечить турбулентність потоку та гідродинамічні коливання, які будуть створюватися при русі пластової рідини в затрубному просторі та трубах.When the packer 7, nozzle 8 and circulation sleeve 9 are installed in the well, after the packer is sealed, pressure is created in the annular space, which acts on the membrane through the combined radial holes of the nozzle and the circulation sleeve and destroys it when it reaches a critical value. At this moment, the reservoir fluid and the fluid from the annular space will begin to move up the tubing with high speed, and the pressure drop that will occur in the narrowing of the circulation sleeve will move it to the upper position, which will achieve the separation of the radial holes in the nozzle and the circulation sleeve and stop the flow of fluid from the annular space into the pipes. In these conditions, the placement of turbulators below the packer will ensure flow turbulence and hydrodynamic oscillations that will be created during the movement of reservoir fluid in the annular space and pipes.

В свердловинах, у яких технічний стан експлуатаційних колон не дозволяє спуск пристрою з зовнішніми турбулізаторами, в пристрою встановлюють тільки внутрішні турбулізатори, які і створюють необхідну турбулентність потоку та гідродинамічні коливання.In wells in which the technical condition of the production columns does not allow lowering of the device with external turbulators, only internal turbulators are installed in the device, which create the necessary flow turbulence and hydrodynamic fluctuations.

Інтенсивні гідродинамічні коливання та ударні хвилі, які діють на продуктивний пласт будуть сприяти « руйнуванню агрегатних структур продуктів, що закупорюють привибійну зону пласта, відриву їх від поверхні каналів фільтрації та повному вилученню з пласта і свердловини потоком рідини.Intense hydrodynamic oscillations and shock waves acting on the productive reservoir will contribute to the "destruction of the aggregate structures of products clogging the near-welling zone of the reservoir, their separation from the surface of the filtration channels and their complete removal from the reservoir and the well by the flow of liquid.

Технічний результат винаходу полягає в тому, що за рахунок розташування турбулізаторів потоку одночасно /- ду зо на зовнішній та внутрішній поверхнях корпусу або насосно-компресорних труб, а при встановленні у свердловині пакера, патрубка з радіальними отворами та циркуляційної втулки, розміщення останніх вище пакера, а - турбулізаторів - нижче опакера, і крім того, встановлення у свердловинах, в яких технічний стан с експлуатаційних колон не дозволяє спуск зовнішніх турбулізаторів, тільки внутрішніх турбулізаторів, збільшить інтенсивність гідродинамічних коливань та ударних хвиль, що підвищить ефективність очищення привибійної « з5 Зони і продуктивність пласта та розшириться область застосування пристрою. соThe technical result of the invention consists in the fact that due to the arrangement of flow turbulators at the same time /- duzo on the outer and inner surfaces of the housing or pump-compressor pipes, and when installing a packer, a nozzle with radial holes and a circulation sleeve in the well, placing the latter above the packer, a - turbulators - below the opacer, and in addition, installation in wells in which the technical condition of the operational columns does not allow the descent of external turbulators, only internal turbulators, will increase the intensity of hydrodynamic oscillations and shock waves, which will increase the efficiency of cleaning the near-bottom "z5 Zone and productivity layer and the field of application of the device will expand. co

Claims

The formula of the invention "

1. A device for increasing the productivity of wells, which includes a casing installed in it, designed for a given opening pressure, a closing mechanism that hermetically covers it, for example, a collapsible membrane, if necessary, a packer, a nozzle with radial holes and a circulation sleeve with radial holes that coincide in the initial position of the sleeve with the radial holes of the nozzle, and fluid flow turbulators installed on the body or the lower part of the pump-compressor pipes, which differs in that the flow turbulators are also placed inside the body or in the lower part of the FO pipes, and the number of external and internal turbulators and their diameter are chosen depending on the required intensity of hydrodynamic oscillations, and when using a packer, a nozzle with radial holes and a circulation sleeve, the latter are placed above the packer, and the turbulators are below the packer. d)

2. The device according to claim 1, which differs in that in wells in which the design or technical condition of the operating columns do not allow the device with external turbulators to be lowered, they are installed - only from the inside of the device or the lower part of the pump-compressor pipes. IR f) R 60 b5