Конструкция горизонтального ствола скважины

Конструкция горизонтального ствола скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к конструкциям скважин с горизонтальным стволом.

Горизонтальный ствол проходит через участки пласта с разной проницаемостью, трещиноватостью, нефтенасыщенностью. Очень часты случаи, когда часть горизонтального ствола проходит через водоносный пропласток или сообщается с ним. В результате добываемая из пласта продукция обводняется. Поиск интервала притока воды и его изоляция весьма сложный и дорогостоящий процесс.

Проблема упрощается при использовании конструкций скважин, предусматривающих герметичное разделение горизонтального ствола на отдельные интервалы, которые при обводнении тем или иным способом отключают от скважины.

Известна конструкция горизонтального ствола скважины, включающая эксплуатационную колонну с перфорационными отверстиями и разобщителем интервалов горизонтального ствола в виде цементного кольца между породой и наружной поверхностью эксплуатационной колонны (Джоши С. Основы технологии горизонтальной скважины: пер. с англ. Краснодар: Советская Кубань, 2003. - с.27). Поиск интервалов притока воды производят с помощью пакеров, а изоляцию - тампонированием или механическими устройствами, т.е. так же, как в вертикальных скважинах.

Недостатком конструкции является сложность поиска интервалов водопритока и их изоляции.

Наиболее близка к предлагаемой конструкция скважины компании «ЗЭРС» (Каталог оборудования для заканчивания скважин. - М., 2010 - с.36-37), которая содержит эксплуатационную колонну с отверстиями и герметичными разобщителями интервалов горизонтального ствола в виде пакеров, причем отверстия эксплуатационной колонны снабжены регулируемыми фильтром или клапаном. Перевод их в открытое или закрытое состояние осуществляют специальным инструментом, спускаемым на колонне технологических труб, сложными манипуляциями с перемещением труб и закачек жидкости.

Недостатками конструкции являются сложность оборудования и работ с ним, низкая надежность.

Техническими задачами предлагаемого изобретения являются упрощение конструкции и работ с ней, а также повышение надежности.

Указанные технические задачи решаются предлагаемой конструкцией горизонтального ствола скважины, включающей эксплуатационную колонну с герметичными разобщителями интервалов пласта горизонтального ствола и перфорационными отверстиями между разобщителями.

Новым является то, что эксплуатационная колонна снабжена втулками с меньшим, чем у нее внутренним диаметром и гладкой некорродируемой внутренней поверхностью, внутри эксплуатационной колонны размещен перфорированный хвостовик с полыми ниппелями, спускаемый на колонне лифтовых труб и выполненный с возможностью продольного перемещения, при этом ниппели выполнены с возможностью герметичного взаимодействия с внутренней поверхностью втулок.

Новым является также и то, что втулки размещены на одинаковом расстоянии друг от друга.

На фиг.1 показана конструкция горизонтального ствола скважины.

На фиг.2 - схема проведения исследований для поиска обводнившихся интервалов.

Конструкция включает горизонтальный ствол 1 (фиг.1), внутрь которого спущена эксплуатационная колонна 2 с разобщителями 3 со стороны ее наружной поверхности, делящими горизонтальный ствол 1 на интервалы.

В эксплуатационной колонне 2 выполнены перфорационные отверстия 4 и установлены втулки 5 с гладкой внутренней некорродирующей поверхностью, выполненные с меньшим, чем у эксплуатационной колонны 2 внутренним диаметром.

Внутри эксплуатационной колонны 2 установлен хвостовик 6 с ниппелями 7, снабженными уплотнителями 8 для герметичного взаимодействия с внутренней поверхностью втулок 5. Хвостовик 6 изготовлен с перфорационными отверстиями 9, размещенными в части промежутков между ниппелями 7. Хвостовик 6 спускают на колонне лифтовых труб (на фиг. не показана), в состав которых может быть включен насос (на фиг. не показан), соединенный своим входом с хвостовиком 6, причем хвостовик 6 может также заканчиваться сверху открытым концом.

На фиг.2 изображен спущенный в скважину заглушенный снизу хвостовик 10 для исследования с количеством ниппелей 7 и расстоянием между ними, обеспечивающим поочередно взаимодействие с парой втулок 5. Хвостовик 10 снабжен отверстиями 11, сообщающими его полость с интервалами между втулками 5. Верхним концом хвостовик 10 сообщен со входом насоса. При равномерном размещении втулок 5 достаточно двух ниппелей 7 с отверстием 11 между ними.

Работает конструкция следующим образом.

После бурения горизонтального ствола 1 в него спускают эксплуатационную колонну 2 с разобщителями 3 в виде пакера, который может быть механическим, набухающим, надувным и др., сажают после окончания спуска и разделяют с их помощью ствол 1 на интервалы. При отсутствии пакеров в качестве разобщителя 3 используют цементирование. Втулки 5 размещают на эксплуатационной колонне 2 перед спуском в скважину. Перфорационные отверстия 4 выполняют заранее или после спуска эксплуатационной колонны 2 и разобщения ствола 1 на интервалы (после цементирования или установки пакеров). После этого спускают насос и начинают эксплуатировать скважину. При появлении в продукции скважины воды производят поиск обводнившегося интервала. Для этого спускают на колонне лифтовых труб (на чертеже не показана) хвостовик 10 (фиг.2) с ниппелями 7, который совмещают с парой втулок 5, и включают насос (на чертеже не показан). Ниппели 7, благодаря уплотнителям 8 при взаимодействии с втулками 5 герметично отсекают выбранный интервал от других, и на поверхность через отверстия 11 поступает продукция только этого интервала горизонтального ствола 1 (фиг.1). Затем перемещают хвостовик 10 (фиг.2) для отсечения ниппелями 7 следующего интервала и повторяют исследования. Если втулки 5 размещают на одинаковом расстоянии друг от друга, то для проведения исследований всех интервалов достаточно двух ниппелей 7, установленных на хвостовике 10 на том же расстоянии друг от друга.

Исследовав все интервалы, определяют те, из которых поступает вода. После этого спускают хвостовик 6 (фиг.1) с ниппелями 7, ограничивающими обводнившиеся интервалы, причем эти интервалы не имеют отверстий 9, а остальные выполнены с отверстиями 9. Если два или более соседних интервалов не обводнены, между ними можно не устанавливать ниппель 7. Выполнение втулок 5 с некорродирующей полированной внутренней поверхностью позволяет обеспечить герметичное взаимодействие с ними уплотнителей 8 ниппелей 7 на весь срок службы скважины.

После запуска скважины продукция пласта будет безводной, т.к. из обводненных интервалов продукция не будет поступать в скважину.

Таким образом, предлагаемая конструкция скважины несложная, легко осуществимая, позволяет простыми действиями определить и отключить обводненные интервалы, а благодаря своей простоте и более надежная.

1. Конструкция горизонтального ствола скважины, включающая эксплуатационную колонну с герметичными разобщителями интервалов пласта горизонтального ствола и перфорационными отверстиями между разобщителями, отличающаяся тем, что эксплуатационная колонна снабжена втулками с меньшим, чем у нее внутренним диаметром и гладкой некорродируемой внутренней поверхностью, внутри эксплуатационной колонны размещен перфорированный хвостовик с полыми ниппелями, спускаемый на колонне лифтовых труб и выполненный с возможностью продольного перемещения, при этом ниппели выполнены с возможностью герметичного взаимодействия с внутренней поверхностью втулок.

2. Конструкция горизонтального ствола скважины по п.1, отличающаяся тем, что втулки размещены на одинаковом расстоянии друг от друга.