Способ гидродинамического воздействия на пласт и устройство для его реализации

Способ гидродинамического воздействия на пласт и устройство для его реализации

Реферат

Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным насосным установкам, и может быть использовано в нефтепромысловом оборудовании при освоении и повышении продуктивности нефтегазосодержащих пластов.

Известен способ работы скважинной струйной установки при гидродинамическом воздействии на прискважинную зону пласта (см. патент РФ 2222716 C1, F04F 5/02, 27.01.2004), заключающийся в том, что в скважину спускают размещенные на колонне насосно-компрессоных труб пакер и струйный насос с каналами подвода рабочего агента и откачиваемого из скважины пластового флюида, устанавливают струйный насос и пакер над кровлей продуктивного пласта и производят распакеровку последнего, после чего насосным агрегатом периодически подают рабочий агент в сопло струйного насоса - воду или нефть, причем подачу рабочего агента осуществляют в следующем режиме: резко подают рабочий агент в сопло струйного насоса при заданном давлении насосного агрегата и за 5-10 с создают депрессию на продуктивный пласт, поддерживают действие этой депрессии на пласт в течение 2-20 мин путем постоянной подачи рабочего агента в сопло струйного насоса при заданном давлении насосного агрегата, затем скачкообразно за 2-5 с создают репрессию на продуктивный пласт в виде гидроудара путем воздействия на продуктивный пласт давлением рабочего агента из колонны труб за счет резкого переключения его подачи из колонны труб через канал подвода откачиваемого из скважины флюида в подпакерное пространство, затем резко переключают подачу всего рабочего агента в сопло струйного насоса и повторяют описанный выше цикл воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта депрессией и репрессией, при этом количество циклов депрессия + репрессия определяют по степени восстановления проницаемости прискважинной зоны продуктивного пласта путем периодического проведения контрольных замеров дебита скважины.

Данный способ гидродинамического воздействия на пласт позволяет проводить обработку пласта в скважине ниже уровня установки пакера. Однако данный способ работы обладает следующими недостатками:

- во-первых, управление переключателем каналов, например каротажным кабелем, ухудшает эксплуатационные свойства, так как необходимо после монтажа установки в скважине опускать каротажный кабель и соединять его с клапаном на глубине, например, 1000-2500 м;

- во-вторых, динамическое воздействие на пласт путем переключения каналов для создания гидроудара носит разовый характер, для эффективной работы необходимо много раз переключать, что уменьшает интенсивность динамического воздействия и увеличивает время обработки скважины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ и устройство гидродинамического воздействия на пласт и устройство для его реализации (см. патент РФ №2360103, Е21В 43/18, 11.12.2007), заключающийся в том, что в скважину опускают размещенные на колонне насосно-компрессорных труб генератор пульсирующего потока, пакер и струйный насос, снабженный каналами подвода рабочей жидкости и откачиваемой из скважины пластовой жидкости, устанавливают генератор, струйный насос и пакер над уровнем перфорации обсадной трубы в зоне продуктивного пласта, производят распакеровку последнего, затем создают депрессию на продуктивный пласт путем импульсной подачи рабочей жидкости через генератор в сопло струйного насоса при заданном давлении, затем создают репрессию на продуктивный пласт путем импульсного воздействия на него давлением рабочей жидкости в подпакерное пространство, при этом устанавливают величину давления рабочей жидкости на продуктивный пласт больше величины пластового давления и повторяют описанный выше цикл воздействия на прискважинную зону продуктивного пласта депрессией и репрессией, причем воздействие на пласт прекращают, когда дебит скважины становится неизменным, а рабочую жидкость для создания репрессии подают через затрубное пространство, выход струйного насоса и канал откачиваемой из скважины пластовой жидкости.

Устройство гидродинамического воздействия на пласт, содержащее колонну насосно-компрессорных труб, генератор пульсирующего потока, верхний цилиндрический корпус, образующие с обсадной трубой затрубное пространство, пакер с центральным каналом, разобщающий затрубное пространство с подпакерной зоной, размещенный в цилиндрическом корпусе струйный насос, камера всасывания которого сообщена с подпакерной зоной, а выход сообщен с затрубным пространством, содержит также разделители потоков с выполненными в них радиальными и продольными каналами и обратные клапаны, гидравлически соединяющие соответствующие полости колонны насосно-компрессорных труб, струйного насоса, пакера, генераторов и затрубного пространства.

Подача рабочей жидкости при создании депрессии через генератор пульсирующего потока на струйный насос позволяет произвести гидродинамическое воздействие на пласт, однако при расположении генератора выше струйного насоса большая часть кинетической энергии уходит вверх в виде волны, отражаясь от струйного насоса на генератор, что снижает эффективность генератора, так как вход жидкости в генератор осуществляется в виде небольших тангенциальных отверстий.

Гидродинамическое воздействие на пласт приводит к срыву с места частиц кольматанта, находящегося в перовых каналах продуктивного пласта в прискважинной зоне, и к образованию гидроразрывов, что снижает дебит скважины и уменьшает ее долговечность.

Большое количество разделителей потоков и обратных клапанов, расположенных в каналах, по которым производится подача рабочей жидкости в пласт, снижает надежность работы.

Надежность работы струйного насоса снижается при забитых отверстиях генератора.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности очистки и обработки призабойной зоны пласта путем повышения КПД генератора при подаче рабочей жидкости и закачке ВУСов за счет отсекателей колебаний и увеличение мощности струйного насоса и повышение надежности при вызове притока путем использования муфты, за счет дополнительных отверстий для забора осваиваемой жидкости.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе гидродинамического воздействия на пласт, заключающемся в том, что в скважину опускают размещенные на колонне насосно-компрессорных труб струйный насос, снабженный каналами подвода рабочей жидкости и откачиваемой из скважины пластовой жидкости, пакер и генератор пульсирующего потока, устанавливают струйный насос, пакер и генератор пульсирующего потока над уровнем перфорации обсадной трубы в зоне продуктивного пласта, затем производят обработку и очистку скважины от камальтанта, после чего производят возбуждение и вызов притока из скважины, в нем при обработке и очистке скважины от камальтанта подают рабочую жидкость в пласт через колонну насосно-компрессорных труб, каналы струйного насоса, пакер и генератор пульсирующего потока, затем закачивают вязкоупругие смеси через колонну насосно-компрессорных труб, каналы струйного насоса, пакер и генератор импульсного потока, после чего производят распакеровку и рабочую жидкость для вызова притока подают через затрубное пространство и струйный насос в колонну насосно-компрессорных труб.

Указанный технический результат достигается в устройстве гидродинамического воздействия на пласт, содержащем колонну насосно-компрессорных труб, верхний цилиндрический корпус, пакер с центральным каналом, разобщающий затрубное пространство с подпакерной зоной, струйный насос и генератор пульсирующего потока, соединенные гидравлически с центральным каналом пакера, в нем струйный насос расположен соплом вверх, вход струйного насоса для рабочей жидкости соединен с затрубным пространством через обратные клапана, а выход струйного насоса - с НКТ, причем струйный насос содержит отсекатель колебаний в виде лабиринтов, а генератор размещен ниже пакера.

При этом возможно между пакером и генератором колебаний установить муфту с гидравлическими каналами, сообщающими центральный канал пакера с затрубным пространством, в которых установлены обратные клапаны.

Поскольку заявленный способ осуществляется при работе предложенного устройства, то описание работы способа приведено при изложении описания работы устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство гидродинамического воздействия на пласт (см. чертеж) содержит колонну насосно-компрессорных труб 1, верхний корпус 2, образующие с обсадной трубой 3 затрубное пространство 4, пакер 5 с центральным каналом 6, разобщающий затрубное пространство 4 с подпакерной зоной 7. В верхнем корпусе 2 установлен струйный насос, содержащий сопло 8, смеситель 9 и разделитель потоков 10. В разделителе потоков выполнены продольные отверстия 11 и радиальные отверстия, в которых установлены обратные клапаны 12. В смесителе 9 струйного насоса выполнен канал 13. Струйный насос содержит отсекатель колебаний 14 в виде лабиринтов. Также устройство содержит генератор пульсирующего потока 15 с тангенциальными отверстиями 16. Между пакером 5 и генератором пульсирующего потока 15 установлена муфта 17 с входными радиальными каналами, в которых установлены обратные клапаны 18.

Работает устройство следующим образом.

Опускают устройство на колонне насосно-компрессорных труб. Затем производят обработку и очистку скважины, для чего подают рабочую жидкость по колонне насосно-компрессорных труб через канал 13 смесителя 9, продольные отверстия 11 распределителя потоков 10, через центральное отверстие пакера 5, через центральное отверстие муфты 16 на генератор пульсирующего потока 15. Воздействие жидкости на пласт производится в режиме колебаний давления, что приводит к срыву с места частиц кольматанта, находящегося в поровых каналах продуктивного пласта, а также к образованию в прискважинной зоне продуктивного пласта микротрещин.

Затем по колонне насосно-компрессорных труб через отверстия 9 и 10 смесителя, продольные отверстия разделителя потоков 10, через центральное отверстие 6 пакера 5, через центральное отверстие муфты 16 на генератор пульсирующего потока 15 закачивают вязкоупругие смеси. Способ проникновения вязкоупругих смесей в пласт в режиме колебания давления с применением отсекателей колебания давления в виде лабиринтов струйного насоса позволяет увеличить объем закачек, что дает возможность увеличить стойкость продукта в пласте при избыточной депресии, создаваемой добычными насосами.

Увеличенные по мощности колебания давления при закачке Вуса позволяют увеличить КПД закачки и использовать данные системы более продолжительно по времени (водоизоляция пластов).

Затем производят распакеровку пакера 5 и подают рабочую жидкость через затрубное пространство 4, обратные клапаны 12, через разделитель потоков 10 в споло 8 струйного насоса и производится откачка пластовой жидкости через тангенциальные отверстия генератора, каналы муфты и пакера, продольные отверстия распределителя потоков. Также пластовая жидкость поступает через обратные клапаны 18 муфты 17, и таким образом производится откачка пластовой жидкости, даже если тангенциальные отверстия 16 генератора пульсирующего потока 15 забиты, а также увеличивает мощность струйного насоса за счет дополнительного отверстия для забора осваиваемой жидкости.

После завершения обработки призабойной зоны пласта оборудование из скважины извлекают.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого изобретения, выражается в существенном повышении эффективности очистки и обработки призабойной зоны пласта путем повышения КПД генератора при подаче рабочей жидкости и закачке вязкоупругих смесей за счет отсекателей колебаний давления, увеличении мощности струйного насоса и повышении надежности при вызове притока путем использования муфты за счет дополнительных отверстий для забора осваиваемой жидкости.

1. Способ гидродинамического воздействия на пласт, заключающийся в том, что в скважину опускают размещенные на колонне насосно-компрессорных труб струйный насос, снабженный каналами подвода рабочей жидкости и откачки из скважины пластовой жидкости, пакер и генератор пульсирования потока, устанавливают струйный насос, пакер и генератор пульсирования потока над уровнем перфорации обсадной трубы в зоне продуктивного пласта, затем производят обработку и очистку скважины от кольматанта, после чего производят возбуждение и вызов притока из скважины, отличающийся тем, что при обработке и очистке скважины от кольматанта подают рабочую жидкость в пласт через колонну насосно-компрессорных труб, каналы струйного насоса, пакер и генератор пульсирования потока, затем закачивают вязкоупругие смеси через колонну насосно-компрессорных труб, каналы струйного насоса, пакер и генератор пульсирования потока, после чего производят распакеровку и рабочую жидкость для вызова притока подают через затрубное пространство и струйный насос в колонну насосно-компрессорных труб.

2. Устройство гидродинамического воздействия на пласт, содержащее колонну насосно-компрессорных труб - НКТ, верхний цилиндрический корпус, пакер с центральным каналом, разобщающий затрубное пространство с подпакерной зоной, струйный насос и генератор пульсирования потока, соединенные гидравлически с центральным каналом пакера, отличающееся тем, что струйный насос расположен соплом вверх, вход струйного насоса для рабочей жидкости соединен с затрубным пространством через обратные клапаны, а выход струйного насоса - с колонной насосно-компрессорных труб, причем струйный насос содержит отсекатель колебаний в виде лабиринтов, а генератор размещен ниже пакера.

3. Устройство гидродинамического воздействия на пласт, отличающееся тем, что между пакером и генератором колебаний установлена муфта с гидравлическими каналами, сообщающими центральный канал пакера с затрубным пространством, в которых установлены обратные клапаны.