Способ работы скважинной струйной установки при гидродинамических испытаниях скважин

Способ работы скважинной струйной установки при гидродинамических испытаниях скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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

Известен способ работы струйной скважинной установки, включающий подачу по колонне насосно-компрессорных труб активной жидкой среды в сопло струйного аппарата, увлечение ею пассивной среды и смешение с ней с подачей смеси сред из скважины на поверхность (см. RU 2059891 С1, F 04 F 5/02, 10.05.1996).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например, нефти с одновременной обработкой добываемой среды и прискважинной зоны пласта, однако в данном способе не предусмотрена возможность селективного воздействия на прискважинную зону пласта, что в ряде случаев сужает область использования данного способа работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной установки, включающий установку в скважине на колонне насосно-компрессорных труб струйного насоса, размещенного в корпусе с выполненным в последнем проходным каналом, подачу по колонне труб в сопло струйного насоса рабочей среды и создание за счет этого в подпакерной зоне регулируемого давления с возможностью проведения дренирования пласта и других регламентных работ (см. патент RU 2176336 С1, кл. F 04 F 5/02, 27.11.2001).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить в скважине ниже уровня установки струйного насоса обработку пласта, в том числе с созданием перепада давлений над и под струйным насосом. Однако данный способ работы не позволяет в полной мере использовать возможности скважинной струйной установки, что связано с ограниченным набором операций по обработке пласта, преимущественно с использованием химически активных жидких сред и отсутствием оптимальной последовательности действий по исследованию состояния пласта.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение качества испытания пласта и увеличение производительности скважины, а также выработка продуманной последовательности действий по дальнейшему использованию скважины.

Указанная задача решается за счет того, что в способе работы скважинной струйной установки при гидродинамических испытаниях скважин сначала монтируют снизу-вверх на колонне труб пакер и струйный насос, в корпусе которого выполнены канал подвода активной среды, канал подвода откачиваемой из скважины среды и ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом струйный насос располагают выше кровли пласта, далее проводят распакеровку пакера и затем спускают в скважину по колонне труб и устанавливают на посадочное место в корпусе струйного насоса вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве с автономным манометром и/или датчиком давления, связанным с регистрирующим устройством на поверхности с помощью каротажного кабеля, путем подачи под напором жидкой среды в активное сопло струйного насоса проводят дренирование пласта с поэтапным созданием не менее трех последовательно возрастающих по величине значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойное давление, дебит скважины, состав и физические параметры поступающего из пласта флюида, далее проводят гидродинамическое циклическое воздействие на пласт для очистки его прискважинной зоны от кольматирующих частиц путем создания не менее пяти циклов депрессия+репрессия, причем депрессию создают путем подачи активной среды в сопло струйного насоса, а репрессию при остановке струйного насоса и путем открытия после этого в вставке для регистрации кривых восстановления пластового давления (КВД) перепускного клапана, а затем еще раз проводят откачку добываемой из скважины среды с поэтапным созданием не менее трех последовательно возрастающих по величине значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойное давление, дебит скважины, состав и физические параметры поступающего из пласта флюида, а после достижения последнего наибольшего значения депрессии резко прекращают подачу жидкой среды в сопло струйного насоса и проводят посредством автономного манометра и/или датчика давления регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, причем описанный выше цикл гидродинамического испытания повторяют до тех пор, пока производительность скважины после последнего цикла гидродинамического испытания не достигнет проектных значений.

Кроме того, целесообразно, чтобы время действия на пласт каждого из ступенчато изменяющихся значений депрессии составляло не более одного часа при производительности скважины не менее 50 м³/час и не менее 3 часов при производительности скважины менее 5 м³/час, а при гидродинамическом циклическом воздействии на пласт время действия на пласт репрессии должно быть не больше 0,9 времени действия на пласт депрессии, а абсолютная величина депрессии должна быть больше абсолютной величины репрессии не менее чем на 30%.

Целесообразно после гидродинамических испытаний скважины проводить дополнительные воздействия на пласт, например акустическое воздействие в режиме депрессии или кислотную обработку, а до и после дополнительных воздействий проводить промыслово-геофизические исследования пласта в режиме притока.

Анализ работы скважинной струйной установки показал, что надежность и эффективность проводимых гидродинамических испытаний можно повысить путем оптимизации последовательности действий при проведении указанных выше испытаний пласта с использованием комбинированного воздействия на пласт различной величины депрессии.

Было выявлено, что указанная выше последовательность действий позволяет наиболее эффективно использовать скважинную струйную установку в сочетании с вставкой для регистрации кривых восстановления пластового давления, что в конечном итоге позволяет интенсифицировать приток нефти из пласта. Путем исследования пласта в ходе проведения гидродинамического воздействия на пласт представляется возможность оценить реальное исходное техническое состояние скважины, свойства флюида, который добывают из скважины, состояние прискважинной зоны пласта и выбрать режим работы струйной установки. В ходе проведения работ представляется возможность оценить результативность проводимого испытания пласта и выбрать наиболее эффективный режим продолжения исследования скважины. Знакопеременное гидродинамическое воздействие на пласт позволяет провести очистку его прискважинной зоны и увеличить производительность скважины. При созданной депрессии струйный насос своевременно удаляет из продуктивного пласта засоряющие его кольматирующие частицы, которые с высокой скоростью выносятся на поверхность. Использование функциональной вставки, включающей автономные приборы, которые могут быть установлены под функциональной вставкой, позволяет проводить исследование поступающей из скважины среды и физических параметров пласта в реальном времени. Одновременно предоставляется возможность визуально контролировать величину депрессии на поверхности, получая информацию с датчика давления по каротажному кабелю. Было выявлено, что существенными для эффективного воздействия на пласт являются скачкообразный переход от депрессии на пласт к репрессии с циклическим повторением этой операции и оптимизация ступенчатого режима создания депрессии на пласт. Также было выявлено минимальное количество ступенчатых депрессий на пласт, которое должно быть не менее 3 для получения качественной информации об очистке прискважинной зоны пласта и о пласте в целом. Таким образом, данный способ работы позволяет проводить интенсивные испытания скважин в различных режимах. В результате удалось в 1,2-1,6 раза ускорить проведение работ по повышению продуктивности скважины, при этом создаются условия для выравнивания профиля притока пластового флюида. В ходе исследования было установлено, что целесообразно учитывать производительность скважины при проведении испытания и, в зависимости от этого, вносить в цикл гидродинамического испытания коррективы. Время действия на пласт каждой из ступенчато изменяющихся значений депрессии должно составлять не более одного часа при производительности скважины не менее 50 м³/час и не менее 3 часов при производительности скважины менее 5 м³/час, а при гидродинамическом циклическом воздействии на пласт время действия на пласт репрессии должно быть не больше 0,9 времени действия на пласт депрессии, при этом абсолютная величина депрессии должна быть больше абсолютной величины репрессии не менее чем на 30%. Необходимо отметить, что описанная в изобретении последовательность действий позволяет постоянно контролировать ход гидродинамического исследования скважины. В частности полученные значения дебитов и кривые восстановления пластового давления позволяют получить объективную картину состояния прискважинной зоны продуктивного пласта в зависимости от проведенных в скважине работ.

Таким образом достигнуто выполнение поставленной задачи - повышение качества испытания пласта и увеличение производительности скважины.

На фиг.1 представлен продольный разрез установки с функциональной вставкой для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве и с установленными под ней автономным манометром и датчиком давления. На фиг.2 представлен график цикла гидродинамического испытания скважины.

Скважинная струйная установка содержит смонтированные на колонне труб 1 пакер 2 и струйный насос 3, в корпусе 4 которого установлены активное сопло 5 и камера смешения 6, а также выполнены канал 7 подвода активной среды, канал 8 подвода откачиваемой из скважины среды и ступенчатый проходной канал 9 с посадочным местом 10 между ступенями, при этом в ступенчатом проходном канале 9 предусмотрена возможность установки вставки 11 для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины вместе с автономным манометром 12 и датчиком 13 давления. Выход струйного насоса 3 подключен к затрубному пространству скважины (колонны труб 1), сопло 5 струйного насоса 3 через канал 7 подвода активной среды подключено к внутренней полости колонны труб 1 выше вставки 11 для регистрации кривых восстановления пластового давления, а канал 8 для подвода откачиваемой из скважины среды подключен к внутренней полости колонны труб 1 ниже вставки 11 для регистрации кривых восстановления пластового давления, вставка 11 для регистрации кривых восстановления пластового давления выполнена в верхней части с перепускным цилиндрическим клапаном 14, а датчик 13 давления размещен в этом цилиндрическом клапане 14.

Способ работы скважинной струйной установки при гидродинамических испытаниях скважин заключается в том, что сначала монтируют снизу-вверх на колонне труб 1 пакер 2 и струйный насос 3. Спускают эту сборку на колонне труб 1 в скважину, при этом струйный насос 3 располагают выше кровли пласта 15. Далее проводят распакеровку пакера 2 и затем спускают в скважину по колонне труб 1 и устанавливают на посадочное место 10 в корпусе 4 струйного насоса 3 вставку 11 для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве с автономным манометром 12 и/или датчиком давления 13, связанным с регистрирующим устройством на поверхности с помощью каротажного кабеля 16. Путем подачи под напором жидкой среды в активное сопло 5 струйного насоса 3 проводят дренирование пласта 15 с поэтапным созданием не менее трех последовательно возрастающих по величине значений депрессии на пласт 15 ΔP₁, ΔP₂, ΔР₃ (см. фиг.2), регистрируя при каждом из них забойное давление, дебит скважины, состав и физические параметры поступающего из пласта 15 флюида. Далее проводят гидродинамическое воздействие на пласт 15 путем создания не менее пяти циклов депрессия+репрессия (ΔР+ΔR), причем депрессию создают путем подачи активной среды в сопло 5 струйного насоса 3, а репрессию при остановке работы струйного насоса 3 путем открытия во вставке 11 для регистрации кривых восстановления пластового давления перепускного клапана 14, а затем еще раз проводят откачку добываемой из скважины среды с поэтапным созданием не менее трех последовательно возрастающих по величине значений депрессии на пласт 15. После достижения последнего наибольшего значения депрессии резко прекращают подачу жидкой среды в активное сопло 5 струйного насоса 3 и проводят посредством датчика 13 давления и/или автономного манометра 12 регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины. Описанный выше цикл гидродинамического испытания повторяют до тех пор, пока производительность скважины после последнего цикла гидродинамического испытания не достигнет проектных значений.

После гидродинамических испытаний скважины могут быть проведены дополнительные воздействия на пласт 15, например акустическое воздействие в режиме депрессии или кислотная обработка, а до и после дополнительных воздействий проводятся промыслово-геофизические исследования пласта в режиме притока.

Настоящее изобретение может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при испытании геологических объектов, освоении скважин после бурения или при их капитальном ремонте с целью интенсификации дебитов углеводородов.

1. Способ работы скважинной струйной установки при гидродинамических испытаниях скважин, заключающийся в том, что монтируют снизу вверх на колонне труб пакер и струйный насос, в корпусе которого выполнены канал подвода активной среды, канал подвода откачиваемой из скважины среды и ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом струйный насос располагают выше кровли пласта, далее проводят распакеровку пакера и затем спускают в скважину по колонне труб и устанавливают на посадочное место в корпусе струйного насоса вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве с автономным манометром и/или датчиком давления, связанным с регистрирующим устройством на поверхности с помощью каротажного кабеля, путем подачи под напором жидкой среды в активное сопло струйного насоса проводят дренирование пласта с поэтапным созданием не менее трех последовательно возрастающих по величине значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойное давление, дебит скважины, состав и физические параметры поступающего из пласта флюида, далее проводят гидродинамическое циклическое воздействие на пласт для очистки его прискважинной зоны от кольматирующих частиц путем создания не менее пяти циклов депрессия+репрессия, причем депрессию создают путем подачи активной среды в сопло струйного насоса, а репрессию - при остановке струйного насоса и путем открытия после этого в вставке для регистрации кривых восстановления пластового давления перепускного клапана, а затем еще раз проводят откачку добываемой из скважины среды с поэтапным созданием не менее трех, последовательно возрастающих по величине значений депрессии на пласт, регистрируя при каждом из них забойное давление, дебит скважины, состав и физические параметры поступающего из пласта флюида, а после достижения последнего наибольшего значения депрессии резко прекращают подачу жидкой среды в сопло струйного насоса и проводят посредством автономного манометра и/или датчика давления регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, причем описанный выше цикл гидродинамического испытания повторяют до тех пор, пока производительность скважины после последнего цикла гидродинамического испытания не достигнет проектных значений.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что время действия на пласт каждой из ступенчато изменяющихся значений депрессии составляет не более одного часа при производительности скважины не менее 50 м /ч и не менее 3 ч при производительности скважины менее 5 м³/ч.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при гидродинамическом циклическом воздействии на пласт время действия на пласт репрессии составляет не более 0,9 времени действия на пласт депрессии, а абсолютная величина депрессии больше абсолютной величины репрессии не менее чем на 30%.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после гидродинамических испытаний скважины проводят дополнительные воздействия на пласт, например акустическое воздействие в режиме депрессии или кислотную обработку, а до и после дополнительных воздействий проводят промыслово-геофизические исследования пласта в режиме притока.