Способ работы скважинной струйной установки при каротаже горизонтальных скважин

Способ работы скважинной струйной установки при каротаже горизонтальных скважин

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 насосно-компрессорных труб со струйным насосом, пакером и перфоратором, размещение перфоратора против продуктивного пласта и подрыв перфоратора с последующей прокачкой жидкой рабочей среды через струйный насос (см. авторское свидетельство SU 1146416, Е21В 43/116, 23.03.1985).

Данный способ работы позволяет проводить перфорацию скважины и за счет этого интенсифицировать откачку из скважины различных добываемых сред, например нефти, однако данный способ работы не позволяет проводить исследование прискважинной зоны пластов, что в ряде случаев приводит к снижению эффективности работ по интенсификации работы скважины из-за отсутствия информации о том, как работают перфорированные пласты. Таким образом, эффективность проводимой работы по дренированию скважины не дает ожидаемых результатов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ работы скважинной струйной установки, заключающийся в том, что спускают в скважину на насосно-компрессорных трубах струйный насос со ступенчатым проходным каналом в его корпусе и расположенный ниже струйного насоса пакер с проходным каналом, при достижении заданной глубины проводят распакеровку пакера, причем последний устанавливают выше исследуемых продуктивных пластов, далее спускают по колонне труб в скважину гибкую трубу с каротажным прибором, в стволе скважины посредством каротажного прибора производят регистрацию фоновых значений физических параметров прискважинной зоны продуктивных пластов, потом подают в сопло струйного насоса жидкую рабочую среду, создавая в подпакерном пространстве скважины ряд различных по величине депрессий, и при каждой величине депрессии измеряют дебит скважины, после этого проводят замеры физических параметров продуктивных пластов и поступающей в скважину из пласта откачиваемой среды, перемещая при этом вдоль ствола скважины каротажный прибор, а после завершения замеров проводят подъем каротажного прибора на поверхность, а также депакеровку пакера и осуществляют подъем колонны труб со струйным насосом и пакером (см. патент RU 2239729, кл. F04F 5/54, 10.11.2004).

Данный способ ее работы позволяет проводить различные технологические операции в горизонтальных скважинах ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем снижения перепада давлений над и под герметизирующим узлом. Однако данная установка требует использования гибкой трубы, длина которой должна быть не менее расстояния от устья скважины до забоя, что удорожает установку. Кроме того, использование гибкой трубы затрудняет реализацию способа работы, поскольку гибкая труба создает дополнительное гидравлическое сопротивление в скважине, что приводит к снижению интенсивности работ в скважине.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение затрат времени и стоимости оборудования, которое установлено в скважине, при организации работ по исследованию, испытанию и подготовке к работе горизонтальных и большой кривизны скважин.

Техническим результатом, достигаемым от использования изобретения, является интенсификация исследования скважин и снижение стоимости проводимых работ.

Указанная задача решается за счет того, что способ работы скважинной струйной установки заключается в том, что спускают в скважину на насосно-компрессорных трубах струйный насос со ступенчатым проходным каналом в его корпусе и расположенные ниже струйного насоса пакер и хвостовик с входной воронкой, проводят распакеровку пакера, далее через колонну труб и ступенчатый проходной канал спускают в скважину колонну труб меньшего диаметра с закрепленным на нижнем конце последней геофизическим прибором, а затем по колонне труб меньшего диаметра спускают пропущенный через герметизирующий узел каротажный кабель, на конце которого установлен кабельный наконечник, подключают посредством кабельного наконечника геофизический прибор к каротажному кабелю, верхний конец колонны труб меньшего диаметра посредством зажима закрепляют на каротажном кабеле и с помощью последнего спускают колонну труб меньшего диаметра с геофизическим прибором под ее собственным весом в горизонтальный участок скважины, в процессе спуска геофизическим прибором проводят регистрацию геофизических параметров скважины, располагают геофизический прибор на забое горизонтального участка скважины, а герметизирующий узел устанавливают в ступенчатом проходном канале корпуса струйного насоса, потом подают в сопло струйного насоса рабочую среду, создавая в подпакерном пространстве скважины ряд различных по величине депрессий, и при каждой величине депрессии измеряют дебит скважины и забойное давление, после этого при работающем струйном насосе проводят посредством каротажного кабеля подъем колонны труб меньшего диаметра вместе с геофизическим прибором и с помощью последнего проводят регистрацию геофизических параметров пластов вдоль ствола скважины от забоя до входной воронки колонны труб, каротажным кабелем поднимают геофизический прибор с колонной труб меньшего диаметра и герметизирующим узлом на поверхность, устанавливают в ступенчатом проходном канале корпуса струйного насоса депрессионную вставку с обратным клапаном и подвешенным к ней автономным прибором для регистрации параметров откачиваемой из скважины среды и давления, подают в сопло струйного насоса жидкую рабочую среду и создают в подпакерном пространстве скважины депрессию, после чего прекращают подачу жидкой рабочей среды и проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве, а после этого извлекают депрессионную вставку на поверхность.

Измерения геофизическим прибором могут быть проведены несколько раз при различных скоростях движения последнего вдоль ствола скважины, как при работающем, так и при неработающем струйном насосе.

Анализ работы скважинной струйной установки показал, что интенсификации работы установки можно добиться путем оптимизации последовательности действий при испытании и освоении скважин, в первую очередь с криволинейным стволом за счет выполнения работ в строго определенной последовательности.

Было выявлено, что указанная выше последовательность действий позволяет наиболее эффективно использовать оборудование, которое установлено на колонне насосно-компрессорных труб, при проведении работ по исследованию и испытанию продуктивных пластов горных пород за счет замены гибкой трубы колонной труб меньшего диаметра, которую спускают в горизонтальный участок скважины на каротажном кабеле под ее собственным весом, при этом созданы все условия для получения полной и достоверной информации о состоянии продуктивных пластов. Путем создания ряда различных депрессий струйный насос создает в скважине заданные величины перепада давления, а с помощью каротажного прибора проводится исследование и испытание скважины. Одновременно предоставляется возможность контролировать величину депрессии путем управления скоростью прокачки жидкой рабочей среды. При проведении испытания пластов можно регулировать режим откачки посредством изменения давления жидкой рабочей среды, подаваемой в сопло струйного насоса. Установка колонны труб меньшего диаметра и геофизического прибора на каротажном кабеле, который пропущен через герметизирующий узел с возможностью осевого перемещения, позволяет провести качественную работу по исследованию скважины и подготовке ее к работе, а также позволяет без переустановки скважинной струйной установки произвести обработку скважины и подготовку ее к эксплуатации, что также позволяет ускорить и упростить процесс испытания и подготовки скважины к работе. Таким образом, данный способ работы скважинной струйной установки позволяет проводить качественное исследование и испытание скважин после бурения, а также подготовки скважины к эксплуатации с проведением всестороннего исследования и испытания в различных режимах.

На фиг.1 представлен продольный разрез установки в момент спуска колонны труб меньшего диаметра вместе с геофизическим прибором. На фиг.2 представлен разрез установки со спущенной в скважину колонной труб меньшего диаметра. На фиг.3 представлен продольный разрез установки с установленной в проходном канале депрессионной вставкой.

Скважинная струйная установка содержит установленные на колонне насосно-компрессорных труб 1 снизу вверх хвостовик 16 с входной воронкой 17, пакер 2 и струйный насос 3, в корпусе 4 которого размещены сопло 5 и камера смешения 6 с диффузором 7, а также выполнен ступенчатый проходной канал 8. В ступенчатом проходном канале 8 может быть установлен герметизирующий узел 9, пропущенный через каротажный кабель 10. Каротажный кабель 10 подключен к геофизическому прибору 11, предназначенному для измерения физических величин, например дебита откачиваемой из скважины среды, давления в скважине, удельного электрического сопротивления горных пород и др. Геофизический прибор 11 установлен на нижнем конце колонны 12 труб меньшего диаметра, причем через последнюю пропущен каротажный кабель 10, а колонна 12 труб меньшего диаметра закреплена на каротажном кабеле 10 посредством зажима 13.

Работа скважинной струйной установки заключается в том, что спускают в скважину на насосно-компрессорных трубах 1 струйный насос 3 со ступенчатым проходным каналом 8 в его корпусе 4, расположенный ниже струйного насоса 3 пакер 2 с проходным каналом и хвостовик 16 с входной воронкой 17. При достижении заданной глубины проводят распакеровку пакера 2, причем последний устанавливают таким образом, чтобы входная воронка находилась выше исследуемых продуктивных пластов. Далее через колонну насосно-компрессорных труб 1 и ступенчатый проходной канал 8 спускают в скважину колонну 12 труб меньшего диаметра с закрепленным на нижнем конце последней геофизическим прибором 11, а затем по колонне 12 труб меньшего диаметра спускают пропущенный через герметизирующий узел 9 каротажный кабель 10, на конце которого установлен кабельный наконечник 18. Подключают посредством кабельного наконечника 18 геофизический прибор 11 к каротажному кабелю 10. Верхний конец колонны 12 труб меньшего диаметра посредством зажима 13 закрепляют на каротажном кабеле 10 и с помощью последнего спускают колонну 12 труб меньшего диаметра с геофизическим прибором 11 под ее собственным весом в горизонтальный участок скважины. В процессе спуска геофизическим прибором 11 проводят регистрацию геофизических параметров скважины. Располагают геофизический прибор 11 в забое горизонтального участка скважины, а герметизирующий узел 9 устанавливают в ступенчатом проходном канале 8 корпуса 4 струйного насоса 3. Потом подают под давлением в сопло 5 струйного насоса рабочую среду (жидкость или газ), создавая в подпакерном пространстве скважины ряд различных по величине депрессий и при каждой величине депрессии измеряют дебит скважины и забойное давление. После этого при работающем струйном насосе 3 проводят посредством каротажного кабеля 10 подъем колонны труб 12 меньшего диаметра вместе с геофизическим прибором 11 и с помощью последнего проводят регистрацию геофизических параметров пластов вдоль ствола скважины от забоя до входной воронки колонны насосно-компрессорных труб 1. Каротажным кабелем 10 поднимают геофизический прибор 11 с колонной 12 труб меньшего диаметра и герметизирующим узлом 9 на поверхность. Устанавливают в ступенчатом проходном канале 8 корпуса 4 струйного насоса 3 депрессионную вставку 14 с обратным клапаном и подвешенным к ней автономным прибором 15 для регистрации параметров откачиваемой из скважины среды и давления. Подают под давлением в сопло 5 струйного насоса 3 рабочую среду и создают в подпакерном пространстве скважины депрессию, после чего прекращают подачу рабочей среды и проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве, а после этого извлекают депрессионную вставку 14 на поверхность.

Измерения посредством геофизического прибора 11 проводят как при работающем, так и при неработающем струйном насосе 3 несколько раз при различных скоростях его движения вдоль ствола скважины.

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 струйной установки, заключающийся в том, что спускают в скважину на колонне труб струйный насос со ступенчатым проходным каналом в его корпусе и расположенные ниже струйного насоса пакер и хвостовик с входной воронкой, проводят распакеровку пакера, далее через колонну труб и ступенчатый проходной канал спускают в скважину колонну труб меньшего диаметра с закрепленным на нижнем конце последней геофизическим прибором, а затем по колонне труб меньшего диаметра спускают пропущенный через герметизирующий узел каротажный кабель, на конце которого установлен кабельный наконечник, подключают посредством кабельного наконечника геофизический прибор к каротажному кабелю, верхний конец колонны труб меньшего диаметра посредством зажима закрепляют на каротажном кабеле и с помощью последнего спускают колонну труб меньшего диаметра с геофизическим прибором под ее собственным весом в горизонтальный участок скважины, в процессе спуска геофизическим прибором проводят регистрацию геофизических параметров скважины, располагают геофизический прибор в забое горизонтального участка скважины, а герметизирующий узел устанавливают в ступенчатом проходном канале корпуса струйного насоса, потом подают в сопло струйного насоса рабочую среду, создавая в подпакерном пространстве скважины ряд различных по величине депрессий и при каждой величине депрессии измеряют дебит скважины и забойное давление, после этого при работающем струйном насосе проводят посредством каротажного кабеля подъем колонны труб меньшего диаметра вместе с геофизическим прибором и с помощью последнего проводят регистрацию геофизических параметров пластов вдоль ствола скважины от забоя до входной воронки колонны труб, каротажным кабелем поднимают геофизический прибор с колонной труб меньшего диаметра и герметизирующим узлом на поверхность, устанавливают в ступенчатом проходном канале корпуса струйного насоса депрессионную вставку с обратным клапаном и подвешенным к ней автономным прибором для регистрации параметров откачиваемой из скважины среды и давления, подают в сопло струйного насоса жидкую рабочую среду и создают в подпакерном пространстве скважины депрессию, после чего прекращают подачу жидкой рабочей среды и проводят регистрацию кривой восстановления пластового давления в подпакерном пространстве, а после этого извлекают депрессионную вставку на поверхность.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерения геофизическим прибором проводят несколько раз при различных скоростях движения последнего вдоль ствола скважины как при работающем, так и при неработающем струйном насосе.