Способ работы скважинной струйной установки при эксплуатации газоконденсатных скважин

Способ работы скважинной струйной установки при эксплуатации газоконденсатных скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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

Известен способ работы струйной скважинной установки, включающий подачу по колонне насосно-компресссрных 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 C1, 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 рабочая среда подается в сопло струйного аппарата по колонне труб, что в ряде случаев сужает область использования данной установки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной установки, включающий установку в скважине колонны насосно-компрессорных труб со струйным насосом и пакером, распакеровку пакера, спуск в скважину через проходной канал на кабеле излучателя и приемника-преобразователя физических полей вместе с герметизирующим узлом, установку последнего на посадочное место в проходном канале, размещение излучателя и приемника-преобразователя физических полей над кровлей продуктивного пласта и подачу под напором жидкой среды в активное сопло струйного насоса с созданием депрессии на пласт и регистрацией параметров флюида, поступающего из продуктивного пласта (см. патент RU 2106540 C1, кл. F 04 F 5/02, 10.03.1998).

Данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем создания перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данный способ работы не позволяет в полной мере использовать возможности скважинной струйной установки в связи с отсутствием операций по увеличению дебита продуктивного пласта путем его повторной перфорации.

Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является повышение надежности работы и производительности при эксплуатации газоконденсатных скважин.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ работы скважинной струйной установки при эксплуатации газоконденсатных скважин заключается в том, что монтируют снизу-вверх входную воронку с хвостовиком, пакер и струйный насос, в корпусе которого выполнены канал подвода газообразной среды и канал подвода откачиваемой из скважины среды, ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают над кровлей перфорации продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и затем спускают через проходной канал корпуса струйного насоса в скважину в зону продуктивного пласта на каротажном кабеле каротажный прибор вместе с герметизирующим узлом, который предварительно размещают на каротажном кабеле и устанавливают герметизирующий узел на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля через герметизирующий узел, в процессе спуска проводят регистрацию геофизических параметров продуктивного пласта в интервале от входной воронки до забоя скважины, затем путем подачи через затрубное пространство под напором газообразной среды в активное сопло струйного насоса создают депрессию на пласт и дренируют скважину в течение 4-10 часов, откачивая при этом жидкую среду из забоя скважины, далее при работающем струйном насосе проводят запись геофизических параметров продуктивного пласта в интервале от забоя скважины до входной воронки, извлекают из скважины каротажный прибор вместе с каротажным кабелем и герметизирующим узлом на поверхность, после чего спускают в скважину на каротажном кабеле перфоратор или устройство для акустического воздействия на продуктивный пласт в интервал продуктивного пласта и при работающем струйном насосе проводят повторную перфорацию продуктивного пласта или очистку его прискважинной зоны акустическим воздействием в режиме депрессии или в режиме гидравлического воздействия на продуктивный пласт: депрессия + репрессия, далее извлекают из скважины перфоратор или устройство для акустического воздействия с каротажным кабелем на поверхность и устанавливают на посадочное место проходного канала вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления (КВД) с автономным манометром и каналом для прохода откачиваемой из скважины среды, в котором предварительно устанавливают обратный клапан, путем подачи газообразной среды в активное сопло струйного насоса создают депрессию на пласт, а по окончании дренирования продуктивного пласта прекращают подачу газообразной среды в активное сопло струйного насоса и разобщают тем самым над- и подпакерное пространство скважины в результате автоматического закрытия обратного клапана вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления, после чего проводят регистрацию автономным манометром кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, а после этого извлекают вставку для регистрации КВД с автономным манометром на поверхность, а затем разобщают внутреннюю полость колонны труб и затрубное пространство скважины путем установки в ступенчатом проходном канале блокирующей вставки со сквозным проходным каналом и запускают скважину в работу фонтанным способом через струйный насос, при этом описанный выше цикл исследований и обработки прискважинной зоны продуктивного пласта повторяют в случае падения дебита скважины.

После установки блокирующей вставки возможно проведение кислотной обработки и/или гидроразрыва продуктивного пласта путем закачки по колонне труб через блокирующую вставку соответственно кислотного раствора и/или жидкости гидроразрыва с последующим удалением продуктов реакции и/или жидкости гидроразрыва из продуктивного пласта путем их откачки струйным насосом.

При гидродинамическом воздействии на пласт предпочтительно превышение времени депрессии над временем репрессии на менее чем в 1,5 раза, а абсолютная величина депрессии должна быть не меньше абсолютной величины репрессии на пласт.

Анализ работы скважинной струйной установки показал, что надежность и эффективность работы установки можно повысить путем оптимизации последовательности действий при проведении работ по эксплуатации скважин, в данном случае газоконденсатных скважин.

Было установлено, что указанная выше последовательность действий позволяет наиболее эффективно использовать скважинную струйную установку при проведении работ по интенсификации добычи газа из газоконденсатных скважин путем повышения притока газа из продуктивного пласта. За счет создания депрессии в подпакерной зоне в течение 4-10 часов создаются температурные аномалии вдоль ствола скважины, регистрация которых позволяет оценить техническое состояние скважины и в сочетании с другими методами исследования скважин позволяет определить их продуктивность. При созданной депрессии струйный насос удаляет из продуктивного пласта указанные выше частицы и среды, которые по внутренней полости колонны труб с высокой скоростью выносятся на поверхность, а с помощью каротажного прибора и вставки для регистрации кривой восстановления пластового давления проводится исследование режима работы продуктивного пласта, в частности динамики притока газа. Одновременно предоставляется возможность визуально контролировать величину депрессии, получая информацию по каротажному кабелю. Дополнительные возможности по интенсификации притока предоставляются за счет возможности проведения кислотной обработки продуктивного пласта, гидроразрыва продуктивного пласта и комбинированного воздействия на продуктивный пласт в режиме депрессия + репрессия. При этом необходимо отметить, что все указанные работы можно проводить без извлечения колонны труб со струйным насосом на поверхность, что значительно сокращает простой скважины на время работ по интенсификации притока из продуктивного пласта. Кроме того, при проведении испытания пластов можно регулировать режим откачки посредством изменения давления газообразной среды, подаваемой в активное сопло струйного насоса. В ходе проведения исследования обеспечивается возможность перемещения каротажного прибора вдоль скважины, причем исследование можно проводить при любом режиме работы струйного насоса. Перекрытие блокирующей вставкой каналов, связывающих струйный насос с внутритрубным пространством, позволяет напрямую сообщить внутритрубное пространство колонны труб с подпакерной зоной и продуктивным пластом. Таким образом, данный способ работы позволяет эффективно проводить мероприятия по интенсификации дебита скважины в процессе ее эксплуатации, проводя при этом всестороннее исследование скважины. Необходимо отметить, что описанная в изобретении последовательность действий позволяет постоянно контролировать ход работ по интенсификации притока добываемой из продуктивного пласта газообразной среды. В частности, кривые восстановления пластового давления, полученные на различных этапах реализации описываемого способа работы, позволяют получить объективную картину состояния продуктивного пласта в зависимости от проведенных работ по повышению проницаемости продуктивного пласта.

Таким образом, достигнуто выполнение поставленной задачи - повышение надежности работы и производительности при проведении исследований и гидроразрыве продуктивного пласта.

На фиг.1 представлен продольный разрез скважинной струйной установки для реализации описываемого способа работы с установленным в ней герметизирующим узлом и каротажным прибором, на фиг.2 представлен продольный разрез скважинной струйной установки с установленным в ней герметизирующим узлом и перфоратором, на фиг.3 - продольный разрез установки с вставкой для регистрации кривой восстановления пластового давления и на фиг.4 - продольный разрез установки с блокирующей вставкой.

Скважинная струйная установка содержит смонтированные на колонне труб 1 снизу-вверх входную воронку 2 с хвостовиком 3, пакер 4 с выполненным в нем центральным каналом 5 и струйный насос 6, в корпусе 7 которого соосно установлены активное сопло 8 и камера смешения 9, а также выполнены канал 10 подвода газообразной среды, канал 11 для подвода откачиваемой из скважины среды и ступенчатый проходной канал 12 с посадочным местом 13 между ступенями. В ступенчатом проходном канале 12 предусмотрена возможность установки герметизирующего узла 14, который подвижно размещен на каротажном кабеле 15 выше наконечника 16 для подсоединения каротажного прибора 17, и вставок: блокирующей 18 со сквозным проходным каналом 19, и вставки 20 для регистрации кривых восстановления пластового давления (КВД) в подпакерном пространстве скважины вместе с автономным манометром 21 и каналом 22 для прохода откачиваемой из скважины среды, в котором предварительно устанавливают обратный клапан 23. К каротажному кабелю 15 также могут быть подсоединены перфоратор 24 или устройство для акустического воздействия на продуктивный пласт 25. Выход струйного насоса 6 подключен к внутренней полости колонны труб 1 выше герметизирующего узла 14, сопло 8 струйного насоса 6 через канал подвода газообразной среды 10 подключено к затрубному пространству скважины (колонны труб 1) и канал 11 для подвода откачиваемой из скважины среды подключен к внутренней полости колонны труб 1 ниже герметизирующего узла 14, при этом вставки 18 и 20 могут быть выполнены в верхней части с приспособлением 26 для их установки и извлечения из скважины.

Способ работы скважинной струйной установки при эксплуатации газоконденсатных скважин заключается в том, что монтируют на колонне труб 1 снизу-вверх входную воронку 2 с хвостовиком 3, пакер 4 и струйный насос 6, в корпусе 7 которого выполнены канал 10 подвода газообразной среды и канал 11 подвода откачиваемой из скважины среды, ступенчатый проходной канал 12 с посадочным местом 13 между ступенями. Спускают эту сборку на колонне труб 1 в скважину, при этом входную воронку 2 располагают над кровлей перфорации продуктивного пласта 25. Далее проводят распакеровку пакера 4 и затем спускают через проходной канал 12 корпуса 7 струйного насоса 6 в скважину в зону продуктивного пласта 25 на каротажном кабеле 15 каротажный прибор 17 вместе с герметизирующим узлом 14, который предварительно размещают на каротажном кабеле 15 и устанавливают герметизирующий узел 14 на посадочное место 13 в проходном канале 12 корпуса 7 струйного насоса 6 с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля 15 через герметизирующий узел 14.

В процессе спуска проводят регистрацию геофизических параметров продуктивного пласта 25 в интервале от входной воронки 2 до забоя скважины. Затем путем подачи через затрубное пространство под напором газообразной среды в активное сопло 8 струйного насоса 6 создают депрессию на пласт 25 и дренируют скважину в течение 4-10 часов, откачивая при этом жидкую среду из забоя скважины. Далее, при работающем струйном насосе 6 проводят запись геофизических параметров продуктивного пласта 25 в интервале от забоя скважины до входной воронки 2. Далее извлекают из скважины каротажный прибор 17 вместе с каротажным кабелем 15 и герметизирующим узлом 14 на поверхность. После этого спускают в скважину на каротажном кабеле 15 перфоратор 24 или устройство для акустического воздействия на продуктивный пласт 25 в интервал продуктивного пласта 25 и при работающем струйном насосе 6 проводят повторную перфорацию продуктивного пласта 25 или очистку его прискважинной зоны акустическим воздействием в режиме депрессии или в режиме гидравлического воздействия на продуктивный пласт 25: депрессия + репрессия. Далее извлекают из скважины перфоратор 24 или устройство для акустического воздействия с каротажньм кабелем 15 на поверхность и устанавливают на посадочное место 13 проходного канала 12 вставку 20 для регистрации кривых восстановления пластового давления (КВД) с автономным манометром 21 и каналом 22 для прохода откачиваемой из скважины среды, в котором предварительно устанавливают обратный клапан 23. Путем подачи газообразной среды в активное сопло 8 струйного насоса 6 создают депрессию на пласт 25. По окончании дренирования продуктивного пласта 25 прекращают подачу газообразной среды в активное сопло 8 струйного насоса 6 и разобщают тем самым над- и подпакерное пространство скважины в результате автоматического закрытия обратного клапана 23 вставки 20 для регистрации кривых восстановления пластового давления, после чего проводят регистрацию автономным манометром 21 кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины. После регистрации кривой восстановления пластового давления извлекают вставку 20 для регистрации КВД с автономным манометром 21 на поверхность, а затем разобщают внутреннюю полость колонны труб 1 и затрубное пространство скважины путем установки в ступенчатом проходном канале 12 блокирующей вставки 18 со сквозным проходным каналом 19 и запускают скважину в работу фонтанным способом через струйный насос 6, при этом описанный выше цикл исследований и обработки прискважинной зоны продуктивного пласта 25 повторяют при падении дебита скважины, например вследствие накопления на ее забое жидкой среды.

После установки блокирующей вставки 18 возможно проведение кислотной обработки и/или гидроразрыва продуктивного пласта 25 путем закачки по колонне труб 1 через блокирующую вставку 18 соответственно кислотного раствора и/или жидкости гидроразрыва с последующим удалением продуктов реакции и/или жидкости гидроразрыва из продуктивного пласта 25 путем откачки струйным насосом 6.

При гидродинамическом воздействии на пласт 25 предпочтительно превышение времени депрессии над временем репрессии на менее чем в 1,5 раза, а абсолютная величина депрессии должна быть не меньше абсолютной величины репрессии на пласт.

Настоящее изобретение может быть использовано в газодобывающей промышленности при освоении газоконденсатных скважин после бурения и в ходе их эксплуатации.

1. Способ работы скважинной струйной установки при эксплуатации газоконденсатных скважин, заключающийся в том, что монтируют снизу вверх входную воронку с хвостовиком, пакер и струйный насос, в корпусе которого выполнены канал подвода газообразной среды и канал подвода откачиваемой из скважины среды, ступенчатый проходной канал с посадочным местом между ступенями, спускают эту сборку на колонне труб в скважину, при этом входную воронку располагают над кровлей перфорации продуктивного пласта, далее проводят распакеровку пакера и затем спускают через проходной канал корпуса струйного насоса в скважину в зону продуктивного пласта на каротажном кабеле каротажный прибор вместе с герметизирующим узлом, который предварительно размещают на каротажном кабеле, и устанавливают герметизирующий узел на посадочное место в проходном канале корпуса струйного насоса с обеспечением возможности возвратно-поступательного движения каротажного кабеля через герметизирующий узел, в процессе спуска проводят регистрацию геофизических параметров продуктивного пласта в интервале от входной воронки до забоя скважины, затем путем подачи через затрубное пространство под напором газообразной среды в активное сопло струйного насоса создают депрессию на пласт и дренируют скважину в течение 4-10 ч, откачивая при этом жидкую среду из забоя скважины, далее при работающем струйном насосе проводят запись геофизических параметров продуктивного пласта в интервале от забоя скважины до входной воронки, извлекают из скважины каротажный прибор вместе с каротажным кабелем и герметизирующим узлом на поверхность, после чего спускают в скважину на каротажном кабеле перфоратор или устройство для акустического воздействия на продуктивный пласт в интервал продуктивного пласта и при работающем струйном насосе проводят повторную перфорацию продуктивного пласта или очистку его прискважинной зоны акустическим воздействием в режиме депрессии или в режиме гидравлического воздействия на продуктивный пласт: депрессия + репрессия, далее извлекают из скважины перфоратор или устройство для акустического воздействия с каротажным кабелем на поверхность и устанавливают на посадочное место проходного канала вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления (КВД) с автономным манометром и каналом для прохода откачиваемой из скважины среды, в котором предварительно устанавливают обратный клапан, путем подачи газообразной среды в активное сопло струйного насоса создают депрессию на пласт, а по окончании дренирования продуктивного пласта прекращают подачу газообразной среды в активное сопло струйного насоса и разобщают тем самым над- и подпакерное пространства скважины в результате автоматического закрытия обратного клапана вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления, после чего проводят регистрацию автономным манометром кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, а затем извлекают вставку для регистрации КВД с автономным манометром на поверхность, после чего разобщают внутреннюю полость колонны труб и затрубное пространство скважины путем установки в ступенчатом проходном канале блокирующей вставки со сквозным проходным каналом и запускают скважину в работу фонтанным способом через струйный насос, при этом описанный выше цикл исследований и обработки прискважинной зоны продуктивного пласта повторяют в случае падения дебита скважины.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после установки блокирующей вставки проводят кислотную обработку и/или гидроразрывы продуктивного пласта путем закачки по колонне труб через блокирующую вставку, соответственно, кислотного раствора и/или жидкости гидроразрыва с последующим удалением продуктов реакции и/или жидкости гидроразрыва из продуктивного пласта путем откачки струйным насосом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при гидродинамическом воздействии на пласт время депрессии превышает время репрессии на менее чем в 1,5 раза, а абсолютная величина депрессии не меньше абсолютной величины репрессии на пласт.