Способ работы скважинной установки при эксплуатации скважин и установка для реализации способа работы

Способ работы скважинной установки при эксплуатации скважин и установка для реализации способа работы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным струйным установкам для добычи нефти из скважин.

Известен способ работы скважинной струйной установки, включающий спуск в скважину колонны труб со струйным насосом и пакером с последующим прокачиванием жидкой рабочей среды через струйный насос (см. авторское свидетельство SU 1146416, Е 21 В 43/116, 23.03.1985).

Из указанного выше авторского свидетельства 1146416 известна скважинная струйная установка, включающая установленный в скважине на колонне насосно-компрессорных труб струйный насос и размещенный ниже струйного насоса пакер.

Данная установка позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, с одновременной интенсификацией добычи среды из пласта, однако включение струйного насоса в состав колонны труб не позволяет провести сразу весь комплекс работ по дренированию продуктивного пласта, поскольку в ряде случаев возникает необходимость в извлечении из скважины колонны труб со струйным насосом для проведения работ, например по химической обработке пласта, что ведет к значительному увеличению срока работ.

Наиболее близким к изобретению в части способа, как объекту изобретения, по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной установки, включающий установку на колонне труб струйного насоса с проходным каналом и пакера, спуск этой сборки в скважину, распакеровку пакера и создание необходимой депрессии в подпакерной зоне путем откачки струйным насосом технологической жидкости из подпакерной зоны (см. патент RU 2121610, F 04 F 5/02, 10.11.1998).

Из этого же патента известна скважинная струйная установка, содержащая установленные на колонне труб пакер с центральным каналом и струйный насос с активным соплом, камерой смешения и проходным каналом с посадочным местом для установки герметизирующего узла с осевым каналом, при этом установка снабжена излучателем и приемником-преобразователем физических полей, размещенным в подпакерной зоне со стороны входа в струйный насос откачиваемой из скважины среды и установленным на каротажном кабеле, пропущенном через осевой канал герметизирующего узла, выход струйного насоса подключен к пространству, окружающему колонну труб, вход канала подвода откачиваемой среды струйного насоса подключен к внутренней полости колонны труб ниже герметизирующего узла, а вход канала подачи жидкой рабочей среды в активное сопло подключен к внутренней полости колонны труб выше герметизирующего узла.

Данные способ работы скважинной струйной установки и установка для его осуществления позволяют проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем снижения перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данная установка не позволяет в полной мере использовать ее возможности, что связано с ограниченными возможностями по проведению работ в скважине, связанных с перфорацией продуктивного пласта.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение функциональных возможностей скважинной установки и повышение ее производительности за счет сокращения времени на проведение работ по исследованию скважины и дренированию пласта.

Указанная задача решается за счет того, что способ работы скважинной установки заключается в том, что устанавливают на колонне труб последовательно снизу вверх пакер с центральным проходным каналом, опору с перепускными окнами и осевым ступенчатым проходным каналом, в котором предусмотрена возможность установки струйного насоса или блокирующей вставки, и узел для разъединения или соединения колонны труб, спускают эту колонну труб в скважину и проводят распакеровку пакера в зоне над продуктивным пластом, затем спускают в скважину на каротажном кабеле струйный насос с установленным в корпусе последнего герметизирующим узлом, причем каротажный кабель пропускают через герметизирующий узел и канал подвода откачиваемой среды струйного насоса, а каротажный прибор закрепляют на конце каротажного кабеля ниже струйного насоса, производят установку корпуса струйного насоса в осевом ступенчатом проходном канале опоры и на каротажном кабеле спускают в зону продуктивного пласта каротажный прибор, в ходе спуска каротажным прибором проводят замер фоновых геофизических параметров продуктивного пласта, после этого путем подачи по колонне труб в сопло струйного насоса рабочей жидкости создают ряд депрессий в подпакерной зоне скважины, регистрируя при этом дебиты скважины и забойные давления, затем проводят регистрацию геофизических параметров продуктивного пласта, перемещая при этом каротажный прибор при работающем струйном насосе вдоль скважины на каротажном кабеле, после чего прекращают подачу рабочей жидкости в сопло струйного насоса, извлекают струйный насос с каротажным прибором из скважины на поверхность, устанавливают в осевом ступенчатом канале опоры блокирующую вставку, перекрывая при этом перепускные окна опоры, и запускают скважину в работу фонтанным способом, а при падении дебита скважины извлекают из опоры блокирующую вставку, спускают на каротажном кабеле в скважину струйный насос с каротажным прибором на конце каротажного кабеля, устанавливают струйный насос в осевом ступенчатом канале опоры, подают в сопло струйного насоса рабочую жидкость и создают в подпакерном пространстве скважины депрессию на продуктивный пласт, исследуя в режиме депрессии геофизические параметры продуктивного пласта и пластового флюида, откачивая при этом из скважины струйным насосом кольматирующие частицы и накопившуюся в скважине жидкую среду, а затем извлекают из скважины струйный насос с каротажньм прибором и устанавливают в осевом ступенчатом канале опоры блокирующую вставку с последующим запуском скважины в работу фонтанным способом, а после прекращения фонтанирования скважины извлекают из опоры блокирующую вставку и устанавливают в осевом ступенчатом канале опоры струйный насос для добычи пластового флюида, либо разъединяют колонну труб выше опоры, извлекают часть колонны труб выше опоры на поверхность и затем спускают на колонне труб в скважину эксплуатационный насос для откачки из скважины добываемой из нее среды, соединяя при этом колонну труб в месте ее разъединения.

Кроме того, при необходимости после проведения исследования скважины в режиме депрессии с помощью каротажного прибора проводят очистку прискважинной зоны продуктивного пласта, создавая акустическое воздействие на продуктивный пласт в режиме депрессии или одновременным гидродинамическим воздействием: депрессия-репрессия.

В части устройства, как объекта изобретения, поставленная задача решается за счет того, что скважинная установка для осуществления способа работы по п.1 содержит колонну труб с установленными на ней снизу вверх пакером с центральным проходным каналом, опору и узел для разъединения и соединения колонны труб, при этом в опоре выполнены перепускные окна и осевой ступенчатый проходной канал, в котором предусмотрена возможность установки блокирующей вставки с центральным проходным каналом или струйного насоса, при этом в корпусе струйного насоса выполнены: канал подвода рабочей жидкости в сопло, канал подвода откачиваемой из скважины среды и канал отвода смеси сред, а в корпусе над каналом подвода откачиваемой среды выполнен сообщенный с последним проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла и в герметизирующем узле выполнен осевой канал с возможностью пропуска через него и канал подвода откачиваемой среды каротажного кабеля для установки на нем в скважине ниже струйного насоса каротажного прибора с возможностью перемещения его вдоль ствола скважины при работающем или не работающем струйном насосе, канал отвода смеси сред сообщен с перепускными окнами и через последние с окружающим колонну труб пространством, канал подвода рабочей жидкости сообщен с внутренней полостью труб выше струйного насоса, а проходной канал корпуса струйного насоса выполнен с возможностью установки в нем, с перекрытием проходного канала, приспособления для доставки в скважину струйного насоса и извлечения его из нее.

Анализ работы скважинной установки показал, что производительность работы установки можно повысить как путем оптимизации последовательности действий при испытании и освоении скважин, так и совершенствованием конструкции установки с расширением ее функциональных возможностей путем обработки и исследования продуктивного пласта без извлечения всей колонны труб на поверхность для переустановки оборудования.

Было выявлено, что указанная выше последовательность действий позволяет наиболее эффективно использовать оборудование скважинной установки при проведении работ по интенсификации притока нефти из продуктивного пласта, при этом созданы условия, предотвращающие осаждение в скважине после проведения ее перфорации кольматирующих частиц и других сред, которые приводят к снижению проницаемости продуктивного пласта, что достигается за счет создания депрессии в подпакерной зоне. При созданной депрессии струйный насос удаляет из продуктивного пласта указанные выше частицы и среды из колонны труб в ее затрубное пространство, а с помощью каротажного прибора проводится исследование скважины или воздействие на пласт или пласты физическими полями, например акустическое воздействие на пласт. Одновременно предоставляется возможность контролировать величину депрессии путем управления скоростью прокачки жидкой рабочей среды. Кроме того, при проведении испытания пластов можно регулировать режим откачки посредством изменения давления жидкой рабочей среды, подаваемой в сопло струйного насоса. В ходе проведения исследования обеспечена возможность перемещения каротажного прибора вдоль скважины, причем исследование можно проводить как при работающем струйном насосе, так и при его остановке. Установка в колонне труб выше опоры узла для разъединения и соединения колонны труб позволяет производить смену оборудования в скважине без подъема всей колонны труб на поверхность, а также устанавливать в скважине дополнительное оборудование. Установка опоры позволяет устанавливать и извлекать струйный насос без демонтажа колонны труб. Возможность установки в опоре вместо струйного насоса блокирующей вставки позволяет предотвратить воздействие химических реагентов и продуктов реакции на струйный насос и в то же время устанавливать в опоре блокирующую вставку с достаточно большим проходным сечением центрального проходного канала, что повышает производительность при проведении химической обработки продуктивного пласта. Таким образом, данный способ работы и установка для его реализации позволяют проводить качественное освоение скважин после бурения, всестороннее их исследование и испытание в различных режимах.

Таким образом, указанная выше совокупность взаимозависимых параметров и последовательности действий обеспечивают достижение выполнения поставленной в изобретении задачи - расширения функциональных возможностей скважинной установки и повышения ее производительности за счет сокращения времени на проведение работ по исследованию скважины и дренированию пласта.

На фиг.1 представлен продольный разрез установки с установленным в опоре струйным насосом и на фиг.2 представлен продольный разрез установки с установленной в опоре блокирующей вставкой.

Скважинная установка содержит колонну труб 1 с установленными на ней снизу вверх пакером 2 с центральным проходным каналом 3, опору 4 и узел 5 для разъединения и соединения колонны труб 1. В опоре 4 выполнены перепускные окна 6 и осевой ступенчатый проходной канал 7, в котором предусмотрена возможность установки блокирующей вставки 8 с центральным проходным каналом 9 или струйного насоса 10. В корпусе 11 струйного насоса 10 выполнены: канал подвода рабочей жидкости 12 в сопло 13, канал подвода откачиваемой из скважины среды 14 и канал отвода смеси сред 15, а над каналом подвода откачиваемой среды 14 выполнен сообщенный с последним проходной канал 16 с посадочным местом для установки герметизирующего узла 17, а в герметизирующем узле 17 выполнен осевой канал с возможностью пропуска через него и канал подвода откачиваемой среды 14 каротажного кабеля 18 для установки на нем в скважине ниже струйного насоса 10 каротажного прибора 19 с возможностью перемещения его вдоль ствола скважины при работающем или не работающем струйном насосе. Канал отвода смеси сред 15 сообщен с перепускными окнами 6 и через последние с окружающим колонну труб 1 пространством. Канал подвода рабочей жидкости 12 сообщен с внутренней полостью колонны труб 1 выше струйного насоса 10, а проходной канал 16 корпуса 11 струйного насоса 10 выполнен с возможностью установки в нем, с перекрытием проходного канала 16, приспособления для доставки в скважину струйного насоса 10 и извлечения его из нее.

Способ работы скважинной установки реализуется следующим образом.

На колонне труб 1 устанавливают последовательно снизу вверх пакер 2 с центральным проходным каналом 3, опору 4 с перепускными окнами 6 и осевым ступенчатым проходным каналом 7, в котором предусмотрена возможность установки струйного насоса 10 или блокирующей вставки 8, и узел 5 для разъединения или соединения колонны труб 1. Спускают эту колонну труб 1 в скважину и проводят распакеровку пакера 2 в зоне над продуктивным пластом 20. Затем спускают в скважину на каротажном кабеле 18 струйный насос 10 с установленным в корпусе 11 последнего герметизирующим узлом 17, причем каротажный кабель 18 пропускают через герметизирующий узел 17, а каротажный прибор 19 закрепляют на конце каротажного кабеля 18 ниже струйного насоса 10. В ходе спуска струйного насоса 10 проводят замер фоновых геофизических параметров продуктивного пласта 20. Производят установку корпуса 11 струйного насоса 10 в осевом ступенчатом проходном канале 7 опоры 4 и на каротажном кабеле 18 спускают в зону продуктивного пласта 20 каротажный прибор 19. После этого путем подачи по колонне труб 1 в сопло 13 струйного насоса 10 рабочей жидкости создают ряд депрессий в подпакерной зоне скважины, регистрируя при этом дебит скважины и забойное давление.

Затем проводят регистрацию геофизических параметров продуктивного пласта 20, перемещая при этом каротажный прибор 19 при работающем струйном насосе вдоль скважины на каротажном кабеле 18, после чего прекращают подачу рабочей жидкости в сопло 13 струйного насоса 10, извлекают струйный насос 10 с каротажным прибором 19 из скважины на поверхность, устанавливают в осевом ступенчатом канале 7 опоры блокирующую вставку 8, перекрывая при этом перепускные окна 6 опоры 4, и запускают скважину в работу фонтанным способом, а при падении дебита скважины извлекают из опоры 4 блокирующую вставку 8, спускают на каротажном кабеле 18 в скважину струйный насос 10 с каротажным прибором 19 на конце каротажного кабеля 18. Устанавливают струйный насос 10 в осевом ступенчатом канале 7 опоры 4, подают в сопло 13 струйного насоса 10 рабочую жидкость и создают в подпакерном пространстве скважины депрессию на продуктивный пласт 20, исследуя в режиме депрессии геофизические параметры продуктивного пласта 20 и пластового флюида, откачивая при этом из скважины струйным насосом 10 кольматирующие частицы и накопившуюся в скважине жидкую среду, причем в качестве рабочей жидкости в сопло 13 струйного насоса 10 могут быть поданы дизельное топливо или отсепарированная нефть. Затем извлекают из скважины струйный насос 10 с каротажным прибором 19 и устанавливают в осевом ступенчатом канале 7 опоры 4 блокирующую вставку 8 с последующим запуском скважины в работу фонтанным способом. После прекращения фонтанирования скважины извлекают из опоры 4 блокирующую вставку 8 и устанавливают в осевом ступенчатом канале опоры струйный насос 10 для добычи нефти с его помощью, либо разъединяют колонну труб 1 выше опоры 4, извлекают часть колонны труб 1 выше опоры 4 на поверхность и затем спускают на колонне труб 1 в скважину эксплуатационный насос другого типа для откачки из скважины добываемой из нее среды, соединяя при этом колонну труб 1 в месте ее разъединения.

При необходимости, после проведения исследования скважины в режиме депрессии с помощью каротажного прибора 19, проводят очистку прискважинной зоны продуктивного пласта 20, создавая акустическое воздействие на продуктивный пласт 20 в режиме депрессии, или с одновременным гидродинамическим воздействием: депрессия-репрессия.

Настоящее изобретение может найти применение в нефтедобывающей промышленности при испытании и освоении скважин, а также в других отраслях промышленности, где производится добыча различных сред из скважин.

1. Способ работы скважинной установки, заключающийся в том, что устанавливают на колонне труб последовательно снизу вверх пакер с центральным проходным каналом, опору с перепускными окнами и осевым ступенчатым проходным каналом, в котором предусмотрена возможность установки струйного насоса или блокирующей вставки, и узел для разъединения или соединения колонны труб, спускают эту колонну труб в скважину и проводят распакеровку пакера в зоне над продуктивным пластом, затем спускают в скважину на каротажном кабеле струйный насос с установленным в корпусе последнего герметизирующим узлом, причем каротажный кабель пропускают через герметизирующий узел и канал подвода откачиваемой среды струйного насоса, а каротажный прибор закрепляют на конце каротажного кабеля ниже струйного насоса, производят установку корпуса струйного насоса в осевом ступенчатом канале опоры и на каротажном кабеле спускают в зону продуктивного пласта каротажный прибор, в ходе спуска каротажным прибором проводят замер фоновых геофизических параметров продуктивного пласта, после этого путем подачи по колонне труб в сопло струйного насоса рабочей жидкости создают ряд депрессий в подпакерной зоне скважины, регистрируя при этом дебиты скважины и забойные давления, затем проводят регистрацию геофизических параметров продуктивного пласта, перемещая при этом каротажный прибор при работающем струйном насосе вдоль скважины на каротажном кабеле, после чего прекращают подачу рабочей жидкости в сопло струйного насоса, извлекают струйный насос с каротажным прибором из скважины на поверхность, устанавливают в осевом ступенчатом канале опоры блокирующую вставку, перекрывая при этом перепускные окна опоры, и запускают скважину в работу фонтанным способом, а при падении дебита скважины извлекают из опоры блокирующую вставку, спускают на каротажном кабеле в скважину струйный насос с каротажным прибором на конце каротажного кабеля, устанавливают струйный насос в осевом ступенчатом канале опоры, подают в сопло струйного насоса рабочую жидкость и создают в подпакерном пространстве скважины депрессию на продуктивный пласт, исследуя в режиме депрессии геофизические параметры продуктивного пласта и пластового флюида, откачивая при этом из скважины струйным насосом кольматирующие частицы и накопившуюся в скважине жидкую среду, а затем извлекают из скважины струйный насос с каротажным прибором и устанавливают в осевом ступенчатом канале опоры блокирующую вставку с последующим запуском скважины в работу фонтанным способом, а после прекращения фонтанирования скважины извлекают из опоры блокирующую вставку и устанавливают в осевом ступенчатом канале опоры струйный насос для добычи пластового флюида, либо разъединяют колонну труб выше опоры, извлекают часть колонны труб выше опоры на поверхность и затем спускают на колонне труб в скважину эксплуатационный насос для откачки из скважины добываемой из нее среды, соединяя при этом колонну труб в месте ее разъединения.

2. Способ работы скважинной установки по п.1, отличающийся тем, что, при необходимости, после проведения исследования скважины в режиме депрессии с помощью каротажного прибора проводят очистку прискважинной зоны продуктивного пласта, создавая акустическое воздействие на продуктивный пласт в режиме депрессии или с одновременным гидродинамическим воздействием: депрессия-репрессия.

3. Скважинная установка для осуществления способа работы по п.1, содержащая колонну труб с установленными на ней снизу вверх пакером с центральным проходным каналом, опору и узел для разъединения и соединения колонны труб, при этом в опоре выполнены перепускные окна и осевой ступенчатый проходной канал, в котором предусмотрена возможность установки блокирующей вставки с центральным проходным каналом или струйного насоса, при этом в корпусе струйного насоса выполнены канал подвода рабочей жидкости в сопло, канал подвода откачиваемой из скважины среды и канал отвода смеси сред, а в корпусе над каналом подвода откачиваемой среды выполнен сообщенный с последним проходной канал с посадочным местом для установки герметизирующего узла и в последнем выполнен осевой канал с возможностью пропуска через него и канал подвода откачиваемой среды каротажного кабеля для установки на нем в скважине ниже струйного насоса каротажного прибора с возможностью перемещения его вдоль ствола скважины при работающем или не работающем струйном насосе, канал отвода смеси сред сообщен с перепускными окнами и через последние с окружающим колонну труб пространством, канал подвода рабочей жидкости сообщен с внутренней полостью труб выше струйного насоса, а проходной канал корпуса струйного насоса выполнен с возможностью установки в нем, с перекрытием проходного канала, приспособления для доставки в скважину струйного насоса и извлечения его из нее.