Патент на изобретение №2341644

(54) СПОСОБ ПРОМЫВКИ ПЕСЧАНОЙ ПРОБКИ В ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЕ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ПЛАСТОВЫХ ДАВЛЕНИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к промывке песчаных пробок в скважинах. Способ включает монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования, эжектора, спуск в скважину гибкой трубы, приготовление промывочной пенообразующей жидкости. На устье устанавливают бустерную установку и газовый сепаратор. После спуска в скважину гибкой трубы в бустерную установку подают жидкость от насосной установки и газ низкого давления от соседней скважины или газопровода, смешивают их до образования газожидкостной смеси и компримируют до величины, превышающей пластовое давление. После этого газожидкостную смесь высокого давления подают в газовый сепаратор, проводят разделение этой смеси на жидкую и газообразные фазы. Жидкость подают обратно в бустерную установку. Газ высокого давления подают на эжектор. Одновременно на него подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки. После образования в эжекторе пенной системы ее закачивают во внутреннюю полость гибкой трубы и осуществляют промывку песчаной пробки. Повышается надежность и эффективность удаления пробки. 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к промывке песчаных пробок в газовых скважинах в условиях низких пластовых давлений при их ремонте с применением гибких труб.

Известно, что появление песка на забое газовой скважины обусловлено различными причинами, связанными в основном с механическими свойствами продуктивного пласта. При падении пластового давления в процессе разработки месторождений природного газа происходит подъем газоводяного контакта и связанное с этим интенсивное обводнение газовых скважин. Движение пластовых вод из продуктивного пласта к забою газовой скважины влечет за собой ускорение процесса разрушения скелета горных пород продуктивного пласта и вынос песка на забой газовой скважины, образования там песчаной пробки, которая перекрывает интервал перфорации газовой скважины и препятствует движению газа на дневную поверхность, вплоть до полного прекращения добычи. Для нормальной эксплуатации газовой скважины песчаную пробку следует удалить.

Недостатком этого способа является то, что он не приспособлен для применения в газовых скважинах с низкими пластовыми давлениями, в частности при ремонте газовых скважин, расположенных в зонах многолетнемерзлых пород.

Известен способ промывки песчаной пробки в газовой скважине в условиях низких пластовых давлений, включающий монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования, эжектора, спуск в скважину гибкой трубы, приготовление промывочной пенообразующей жидкости и промывку скважины в зоне образования песчаной пробки [RU 2188304 С1, МПК 6 Е21В 37/00, Е21В 19/22, опубл. 2002.08.27].

Недостатком этого способа является то, что он не приспособлен для применения в газовых скважинах с низкими пластовыми давлениями, в частности при ремонте газовых скважин, расположенных в зонах многолетнемерзлых пород.

Задача, решаемая при создании изобретения, состоит в обеспечении условий для промывки песчаной пробки в условиях низких пластовых давлений.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания изобретения, состоит в повышении надежности промывки и эффективности удаления песчаной пробки в газовых скважинах с низкими пластовыми давлениями, в частности при ремонте газовых скважин, расположенных в зонах многолетнемерзлых пород.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном способе промывки песчаной пробки в газовой скважине в условиях низких пластовых давлений, включающем монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования, эжектора, спуск в скважину гибкой трубы, приготовление промывочной пенообразующей жидкости и промывку скважины в зоне образования песчаной пробки, в отличие от прототипа на устье скважины дополнительно устанавливают бустерную установку и газовый сепаратор, а после спуска в скважину гибкой трубы в бустерную установку подают жидкость от насосной установки и газ низкого давления от соседней скважины или газопровода, смешивают их до образования газожидкостной смеси и компримируют ее до величины, превышающей пластовое давление, после этого газожидкостную смесь высокого давления подают в газовый сепаратор, проводят разделение этой смеси на жидкую и газообразные фазы, жидкость подают обратно в бустерную установку, а газ высокого давления подают на эжектор, одновременно на него подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки, после образования в эжекторе от смешивания газа высокого давления и пенообразующей жидкости пенной системы закачивают ее во внутреннюю полость гибкой трубы и осуществляют промывку песчаной пробки.

На фиг.1 представлена схема осуществления способа промывки песчаной пробки в газовой скважине при спущенной гибкой трубе в кровлю песчаной пробки, на фиг.2 – то же, при спущенной гибкой трубе до нижних отверстий интервала перфорации, на фиг.3 – то же, при спущенной гибкой трубе до забоя ремонтируемой скважины.

Способ осуществляется следующим образом.

На устье ремонтируемой скважины 1 монтируют противовыбросовое оборудование 2, инжектор 3, направляющий желоб 4, размещают колтюбинговую установку 5, бустерную установку 6, насосное оборудование – две насосные установки 7, 8, газовый сепаратор 9 и эжектор 10. Обвязывают ремонтируемую скважину 1, колтюбинговую установку 5, бустерную установку 6, насосные установки 7, 8, газовый сепаратор 9, эжектор 10 и соседнюю скважину 11 трубопроводами 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.

Спускают в ремонтируемую скважину 1 во внутреннюю полость лифтовой колонны 19 гибкую трубу 20 до кровли песчаной пробки 21. Готовят промывочную пенообразующую жидкость и газ высокого давления.

Промывочную пенообразующую жидкость готовят путем смешивания технической воды, одноатомного спирта и поверхностно-активного вещества, например смесь неионогенных и катионоактивных поверхностно-активных веществ – диссольвана или ОП-10 (неонол водорастворимый).

Газ высокого давления готовят следующим образом. Первоначально газ низкого давления (20 кгс/см²) от соседней скважины 11 (или газопровода) по трубопроводу 18 подают в бустерную установку 6, одновременно в нее из первой насосной установки 7 по трубопроводу 17 подают техническую воду (в зимнее время – метанольную воду).

В бустерной установке 6 газ и техническая вода смешиваются, образуя газожидкостную смесь. Газожидкостная смесь в бустерной установке 6 компримируется до давления, превышающее текущее пластовое давление (70-90 кгс/см²). После этого газожидкостную смесь высокого давления подают по трубопроводу 16 в газовый сепаратор 9. Здесь происходит разделение газожидкостной смеси на жидкую и газообразную фазы. Жидкость из газового сепаратора 9 по трубопроводу 15 вновь направляют в первую насосную установку 7, а газ высокого давления (70-90 кгс/см²) подают по трубопроводу 14 на эжектор 10. Одновременно на эжектор 10 по трубопроводу 13 подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки 8, подогретую до температуры 50-60°С с помощью передвижной пароподогревательной установки 22. Пенообразующую жидкость и техническую воду хранят в специальных передвижных емкостях 23.

После образования в эжекторе 10 от смешивания газа высокого давления и пенообразующей жидкости пенной системы высокого давления закачивают ее через трубопровод 12 во внутреннюю полость гибкой трубы 20 и осуществляют промывку песчаной пробки 21 до необходимого интервала: вначале в интервале перфорации, а затем на забое ремонтируемой скважины 1. В процессе промывки песчаной пробки ее разрушенные частицы выносятся через факельную линию 24, а пенообразующая жидкость в процессе освоения ремонтируемой скважины 1 собирается в специальную передвижную емкость 25.

Пример конкретного выполнения способа

На скважину доставляют колтюбинговую, бустерную и насосные установки, газовый сепаратор, эжектор и другое необходимое оборудование, трубы, материалы и химические реагенты. Вокруг устья скважины в радиусе 25 м расчищают площадку, на которую устанавливают доставленное на скважину технику и оборудование. С устья ремонтируемой скважины демонтируют промысловую площадку. Закрывают буферную задвижку на фонтанной арматуре ремонтируемой скважины и, снизив до нуля давление в отсеченной части фонтанной арматуры, монтируют на буферную задвижку фонтанной арматуры через переводник противовыбросовое оборудование, инжектор и направляющий желоб. После этого в ремонтируемую скважину во внутреннюю полость лифтовой колонны спускают гибкую трубу. При этом спуск гибкой трубы до глубины на 10 м выше кровли песчаной пробки первоначально осуществляют со скоростью 0,1 м/с, а затем скорость спуска снижают до 0,001 м/с. Спуск гибкой трубы осуществляют при открытой задвижке на факельной линии и горящем факеле. В процессе спуска гибкой трубы в ремонтируемую скважину следует следить за восстановлением циркуляции по пламени горящего факела. С целью повышения эффективности разрушения песчаной пробки башмак гибкой трубы оборудуется промывочным пером или гидромониторной насадкой.

Приготовление промывочной пенообразующей жидкости ведут следующим образом.

В отдельную емкость заливают 300 кг поверхностно-активного вещества, в качестве которого используют дисольван или ОП-10 (неонол водорастворимый) и 7,5 м³ технической воды. Смесь подогревают до температуры 50-60°С и перемешивают по схеме емкость – насос – емкость. Во избежание пенообразования и перелива пены из емкости при контакте с воздухом напорный шланг опускают на дно емкости.

В специальную емкость заливают 7 м³ одноатомного спирта, затем туда вводят 12 м³ технической воды и перемешивают до получения водоспиртового раствора. Полученный водоспиртовый раствор подогревают до температуры 20-30°С открытым паром от передвижной пароподогревательной установки и в него вводят полученный ранее водный раствор поверхностно-активного вещества.

Приготовление газа высокого давления ведут следующим образом. Первоначально газ низкого давления (20 кгс/см²) от соседней скважины подают в бустерную установку, одновременно в нее из первой насосной установки подают техническую воду (в зимнее время – метанольную воду). В бустерной установке газ и техническая вода смешиваются, образуя газожидкостную смесь. Газожидкостная смесь в бустерной установке компримируется до давления, превышающего текущее пластовое давление (70-90 кгс/см²). После этого газожидкостную смесь высокого давления подают в газовый сепаратор. Здесь происходит разделение газожидкостной смеси на жидкую и газообразную фазы. Жидкость из газового сепаратора вновь направляют в первую насосную установку, а газ высокого давления (70-90 кгс/см²) подают на эжектор. Одновременно на эжектор подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки, подогретую до температуры 50-60°С, с помощью передвижной пароподогревательной установки.

После образования в эжекторе от смешивания газа высокого давления и пенообразующей жидкости пенной системы высокого давления закачивают ее во внутреннюю полость гибкой трубы и осуществляют промывку песчаной пробки.

Частицы разрушаемой песчаной пробки выносятся на дневную поверхность через кольцевое пространство между гибкой трубой и лифтовой колонной, а после достижения гибкой трубы башмака лифтовой колонны – дополнительно через затрубное пространство скважины между лифтовой колонной и стенкой скважины.

После разрушения песчаной пробки гибкую трубу опускаю до забоя скважины, при достижении забоя закачивание пенообразующей жидкости прекращают, а подачу газа высокого давления продолжают. Подачей газа высокого давления осуществляют вынос пенообразующей жидкости на дневную поверхность и вызов притока газа из пласта.

При проведении операции промывки песчаной пробки подачу гибкой трубы следует вести со скоростью 0,001 м/с, не превышая величину осевой нагрузки на промывочное перо или гидромониторную насадку более 30-50 кН. Промывку песчаной пробки проводят до необходимого интервала, поддерживая установившиеся параметры давления и нагрузки. При этом следует следить за восстановлением циркуляции по пламени горящего факела.

Предлагаемый способ промывки песчаной пробки обеспечивает разрушение и вынос песчаной пробки из газовой скважины в условиях низких пластовых давлений (20 МПа), снижает вероятность повторного загрязнение призабойной зоны пласта, повышает эффективность и надежность проведения работ, сокращает их продолжительности и стоимость, обеспечивает минимальные затраты на последующее освоение ремонтируемой скважины за счет более плавного запуска скважины в работу.

Формула изобретения

Способ промывки песчаной пробки в газовой скважине в условиях низких пластовых давлений, включающий монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования, эжектора, спуск в скважину гибкой трубы, приготовление промывочной пенообразующей жидкости и промывку скважины в зоне образования песчаной пробки, отличающийся тем, что на устье скважины дополнительно устанавливают бустерную установку и газовый сепаратор, а после спуска в скважину гибкой трубы в бустерную установку подают жидкость от насосной установки и газ низкого давления от соседней скважины или газопровода, смешивают их до образования газожидкостной смеси и компримируют ее до величины, превышающей пластовое давление, после этого газожидкостную смесь высокого давления подают в газовый сепаратор, проводят разделение этой смеси на жидкую и газообразные фазы, жидкость подают обратно в бустерную установку, а газ высокого давления подают на эжектор, одновременно на него подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки, после образования в эжекторе от смешивания газа высокого давления и пенообразующей жидкости пенной системы закачивают ее во внутреннюю полость гибкой трубы и осуществляют промывку песчаной пробки.

РИСУНКИ