Способ вскрытия продуктивного пласта обсаженной скважины

Способ вскрытия продуктивного пласта обсаженной скважины

Реферат

 

Использование: в горной промышленности при вскрытии пластов обсаженной нефтяной или газовой скважины. Обеспечивает упрощение технологии вскрытия. Сущность изобретения: по способу в скважину закачивают жидкость, затем создают депрессию и осуществляют перфорацию. Закачку жидкости в скважину осуществляют на высоту столба жидкости, определяемого из соотношения H= (P₁-P₂)/₁q, где H - высота столба утяжеленной жидкости в скважине, м; Р₁ - пластовое давление, МПа; Р₂ - депрессия на пласт, Па; ₁ - плотность закачиваемой утяжеленной жидкости в скважине, кг/м³; q = 9,81 м/с - ускорение свободного падения. Плотность закачиваемой жидкости определяют из следующего соотношения: ₁ (₂(P₁-P₂))/(L₂q-P₂-P₃), где ₂ - плотность пластовой жидкости, кг/м³; P³ - нормативная репрессия, Па; L - глубина скважины, м.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия пластов обсаженной нефтяной или газовой скважины.

Известен способ вскрытия продуктивного пласта обсаженной скважины, включающий заполнение скважины жидкостью, спуск перфоратора в интервал вскрываемого пласта, герметизацию устья скважины и перфорацию при депрессии на пласт (1).

Наиболее близким аналогом изобретения является способ вскрытия продуктивного пласта обсаженной скважины, включающий закачку жидкости в скважину, создание депрессии и перфорацию (2).

Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков.

Необходимый технический результат достигается тем, что по способу вскрытия пласта обсаженной скважины закачивают жидкость в скважину, создают депрессию и перфорацию, согласно изобретению закачку жидкости в скважину осуществляют на высоту столба жидкости, определяемого из соотношения H = (P₁-P₂)/₁q, где H - высота столба утяжеленной жидкости в скважине, м; P₁ - пластовое давление, Па; P₂ - депрессия на пласт, Па; ₁ - плотность закачиваемой утяжеленной жидкости в скважине, кг/м³; q = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения, при этом плотность закачиваемой жидкости определяют из следующего соотношения: _{1 2}(P₁-P₂))/(L₂q-P₂-P₃), где ₂ - плотность пластовой жидкости, кг/м³; P₃ - нормативная репрессия, Па; L - глубина скважины, м.

Благодаря этим признакам вторичное вскрытие продуктивного пласта можно осуществить без осложнений, не оборудуя устье скважины герметизирующими устройствами, а также пакеров, разобщающих межтрубное пространство, что облегчает спуск в скважину перфоратора, который требует в свою очередь, в зависимости от толщины вскрываемого пласта, многократного спуска для пространства. При этом одновременно в случае притока жидкости из пласта исключается опасность излива жидкости или фонтанирование, поскольку обеспечивается самоглушение скважины, благодаря наличию в ней утяжеленной жидкости, с плотностью, определяемой из математического выражения, отмеченного выше.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

Путем проведения исследований глубинными приборами сначала устанавливают пластовое давление P₁, плотность жидкости пласта ₂, а также глубину скважины. Определяют также нормативную репрессию P₃ на пласт для безопасного ведения работ согласно п. 2.10 "Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности". М. , Госгортехнадзор России, 1993 г., далее задают величину P₂ депрессии на пласт. Исходя из этих данных, рассчитывают плотность ₁ утяжеленной жидкости и затем буровой глинистый раствор в скважине заменяют этой жидкостью, которая гарантирует самоглушение скважины при поступлении жидкости из пласта после прострелочных работ перфоратором.

Равновесие пластового давления и гидростатического давления столба жидкостей в скважине после прострела происходит при условии P₁= ₁qH₁+₂q(H₂-H₁), (1) Создаваемую на пласт депрессию P₂ определяют из выражения: P₂= P₁-₁qH₁ (2) где H₁ - высота столба жидкости над пластом перед перфорацией.

Высоту столба H₂ жидкости при самоглушении определяют совместным решением (1) и (2) Вертикальная глубина скважины с учетом статического уровня жидкости H₃ жидкости после самоглушения соответствует: Из (3) и (4) совместным решением определяют расчетную плотность закачиваемой в скважину утяжеленной жидкости, которой заменяют скважинную жидкость и которая обеспечивает производство работ по вскрытию пласта при депрессиях и спуско-подъемные работы без герметизации устья скважины: При этой плотности утяжеленной жидкости ее высота в скважине перед перфорацией должна быть: После перфорации уровень жидкости в скважине поднимается и высота ее над пластом составит: Статический уровень (высота опорожненного ствола) составит Проверочно H₃ = L - H₂.

В качестве закачиваемой жидкости в скважину можно использовать пластовую воду с добавлением хлористого кальция-утяжелителя.

Далее после спуска в скважину подземного оборудования скважину промывают нефтью и пускают в эксплуатацию.

Пример конкретного осуществления способа.

Способ испытывался на скважине N 156, ее параметры следующие: L = 1600 м - глубина скважины, P₁ = 16 10⁶, Па - пластовое давление.

₂ = 890 кг/м³ - плотность пластовой жидкости.

Нефтяной пласт вскрывают одним из известных методов с использованием перфоратора при депрессии на пласт P₂ = 1 10⁶ Па.

Согласно формуле (5) плотность утяжеленной жидкости выбирают: Таким образом, перед созданием депрессии на пласт скважинную жидкость заменяют на пластовую воду, утяжеленную хлористым кальцием, до ₁ = 1214 кг/м³ согласно расчету.

Депрессию перед перфорацией создают компрессором, спустив в скважину насосно-компрессорные трубы. При этом высота столба жидкости над пластом составляет по расчету: После перфорации ожидалось, что жидкость в скважине поднимается и высота ее соатавит: После чего произойдет самоглушение скважины, т. к. гидростатическое давление столба жидкости будет равно пластовому и статический уровень жидкости будет равен пластовому, и статический уровень жидкости в скважине установится: 1600 - 1375 = 225 м.

Это равнозначно резерву безопасности давления: 890 9,81 225 = 2 10⁶ Па, что удовлетворяет требованиям правил безопасности работ.

Фактически через 26 часов уровень жидкости в скважине после самоглушения установился на глубине 236 м, что объяснимо погрешностью технологических процессов и поступлением из пласта более тяжелой жидкости.

После перфорации в скважину опустили НКТ диаметром 75 мм, промыли на нефть и скважину пустили в эксплуатацию с глубинным насосом.

Технико-экономические показатели заключаются в следующем.

Использование способа позволит упростить технологию вскрытия пласта на депрессии без использования герметизирующих устройств устья скважины, следовательно, облегчая спуск перфоратора по открытому стволу, повышается безопасность труда, исключается излив жидкости при спуско-подъемных операциях и после операции перфорации.

Источники информации 1. SU 1520917 A1, 27.11.96.

2. SU 1572084 A1, 20.11.96.

Формула изобретения

Способ вскрытия продуктивного пласта обсаженной скважины, включающий закачку жидкости в скважину, создание депрессии и перфорацию, отличающийся тем, что закачку жидкости в скважину осуществляют на высоту столба жидкости, определяемого из соотношения Н (Р₁-Р₂) /₁ g, где Н - высота столба утяжеленной жидкости в скважине, м; Р₁ - пластовое давление, Па; Р₂ - депрессия на пласт, Па; ₁ - плотность закачиваемой утяжеленной жидкости в скважине, кг/м³; g = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения, при этом плотность закачиваемой жидкости определяют из следующего соотношения: ₁ (₂(P₁-P₂))/(L₂q-P₂-P₃), где ₂ - плотность пластовой жидкости, кг/м³; Р₃ - нормативная репрессия, Па; L - глубина скважины, м.