Патент на изобретение №2393339

(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ГРАВИЙНОГО ФИЛЬТРА В СКВАЖИНЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности в области борьбы с пескопроявлениями в продуктивных нефтяных, газовых и водяных скважинах. Способ создания гравийного фильтра в скважине включает вскрытие продуктивного пласта перфорированной обсадной колонной, намыв гравия в пространство обсадной колонны в интервале перфорации и в пространство каверн за обсадной колонной с гидроуплотнением призабойной зоны пласта (ПЗП). Для устранения нарушения компактности структуры песка в ПЗП с образованием каверны вокруг ствола скважины за счет оттеснения от ствола скважины пластового песка с последующим образованием в ПЗП уплотненной структуры вначале под давлением на пласт прокачивают высоковязкую жидкость – сшитый гель. Затем в образованную каверну и в ствол скважины под давлением намывают гравийную засыпку из высокопроницаемой намывочной фракции, служащей противопесочным экраном для пластового песка при работе скважины, выполненную из полимерно-покрытого материала с плотностью, превышающей плотность пластового песка, по меньшей мере, в 3,5 раза. При этом одновременно выполняют условие по составу гравийного фильтра в зависимости от гранулометрического состава пластового песка в соответствии с критерием Сосье, согласно которому медианный диаметр частиц фракции фильтра-экрана должен быть больше медианного диаметра пластового песка в 5-6 раз. Техническим результатом является снижение затрат на намыв фильтра и времени на спуско-подъемные операции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности в области борьбы с пескопроявлениями в продуктивных нефтяных, газовых и водяных скважинах.

Известен способ создания гравийного скважинного фильтра (см. А.с. 1488443, опубл. 23.06.89 г., Бюл. 23), заключающийся во введении гравийной засыпки, размещенной между стенкой скважины и фильтрующим каркасом, и в ее уплотнении, при этом введение гравийной засыпки осуществляется порционно с переменной по высоте фильтра пористостью и/или плотностью. Между порциями гравийной засыпки вводят прослойки из гравия более мелкого фракционного состава. Уплотнение ее ведут на протяжении всего процесса введения с дополнительным уплотнением каждой предыдущей порции гравия перед вводом последующей.

Недостатками способа являются отсутствие возможности равномерного отложения каждой порции гравийной засыпки на породе в призабойной зоне пласта (ПЗП) ровным слоем из-за непредсказуемости распределения суспензии по пласту в процессе прокачки, из-за образования песчаных барьеров на пути движения, наличия естественных каналов и др.

Известен другой способ создания гравийного фильтра в скважине (А.с. 1507958, опубл. 15.09.89 г., Бюл. 34), включающий вскрытие продуктивного пласта перфорированной обсадной колонной, спуск фильтра для задержания гравия и установку его в интервале перфорации обсадной колонны, намыв гравия в кольцевое пространство между фильтром и обсадной колонной и в пространство каверн за обсадной колонной.

Перед спуском и установкой фильтра в скважину вначале спускают в колонну заливочных труб, после чего производят многократное гидроуплотнение призабойной зоны путем закачки в заливочную колонну пульпы с зернистым материалом, продавливают пульпу в призабойную зону при давлениях, равных давлению разрыва пласта, после чего закрывают устье скважины и выдерживают до снижения давления на устье до нуля, после этого намывают гравий. А затем осуществляют спуск и установку фильтра в скважину.

Этот способ имеет недостаток в том, что давление нагнетания при намыве может резко возрасти и нарушить выполнение запланированной программы намыва, что приводит к снижению дебитов скважин и имеет высокую стоимость.

Предлагаемый способ создания гравийного фильтра в скважине, включающий вскрытие продуктивного пласта перфорированной обсадной колонной, намыв гравия в пространство обсадной колонны в интервале перфорации и в пространство каверн за обсадной колонной с гидроуплотнением призабойной зоны пласта (ПЗП), в отличие от прототипа для устранения нарушения компактности структуры песка в ПЗП с образованием каверны вокруг ствола скважины за счет оттеснения от ствола скважины пластового песка с последующим образованием в ПЗП уплотненной структуры в начале под давлением на пласт прокачивают высоковязкую жидкость – сшитый гель, а затем в образованную каверну и в ствол скважины под давлением намывают гравийную засыпку из высокопроницаемой намывочной фракции, служащей противопесочным экраном для пластового песка при работе скважины, из полимерно-покрытого материала с плотностью, превышающей плотность пластового песка, по меньшей мере, в 3,5 раза, при этом одновременно выполняют условие по составу гравийного фильтра в зависимости от гранулометрического состава пластового песка в соответствии с критерием Сосье, согласно которому медианный диаметр частиц фракции фильтра-экрана должен быть больше медианного диаметра пластового песка в 5-6 раз, уплотненное состояние противопесочного фильтра-экрана обеспечивают созданием с расчетным усилием на заданный период времени колонной заливочных труб через закрепленную на конце колонны пяты из эластичного материала на намытый гравийной засыпкой стакан, размещенный в стволе скважины от искусственного забоя до глубины на 2-5 метров выше верхних отверстий перфорации, образование каверны вокруг ствола скважины в призабойной зоне пласта, введение гравийной засыпки из высокоплотной фракции фильтра и в ствол скважины, создание давления на стакан гравийной засыпки в стволе скважины, а также окончательную промывку скважины от мехпримесей выполняют за одну спуско-подъемную операцию.

На чертеже изображена конструкция скважинного фильтра, где позициями обозначено следующее:

1 – скважина; 2 – колонна заливочных труб; 3 – пята из эластичного материала; 4 – пласт; 5 – противопесочный фильтр-экран в каверне вокруг ствола скважины 1; 6 – стакан гравийной засыпки в стволе скважины.

Способ осуществляют следующим образом.

В скважину 1, заполненную рабочей жидкостью, уравновешивающей пластовое давление, спускают колонну заливочных труб 2, затем под давлением на пласт прокачивают высоковязкую жидкость – сшитый гель, который для устранения нарушения компактности структуры песка в ПЗП оттесняет от ствола скважины пластовый песок с образованием каверны вокруг ствола скважины и в последующем – уплотненную структуру в ПЗП. Затем в образованную каверну 5 и в ствол скважины под давлением намывают гравийную засыпку из высокопроницаемой намывочной фракции, служащей противопесочным экраном для пластового песка при работе скважины. Намывочная фракция состоит из полимерно-покрытого материала с плотностью, превышающей плотность пластового песка, по меньшей мере, в 3,5 раза. При этом должно выполнятся условие по составу гравийного фильтра в зависимости от гранулометрического состава пластового песка в соответствии с критерием Сосье, при котором медианный диаметр частиц фракции фильтра-экрана должен быть больше медианного диаметра пластового песка в 5-6 раз.

После окончания намыва производят уплотнение стакана из гравийной засыпки в стволе скважины, расположенный на высоте от искусственного забоя до глубины на 2-5 метров выше верхних отверстий перфорации. Для этого создают давление с расчетным усилием на стакан колонной заливочных труб 2 через закрепленную на конце колонны пяты 3 из эластичного материала, выдерживают в течение заданного времени, после чего нагрузку освобождают. Затем окончательно скважину промывают от мехпримесей.

После окончания работ осуществляют подъем заливочных труб и запускают скважину в эксплуатацию.

Таким образом, способ имеет значительные преимущества, по сравнению с другими способами, по уменьшению затрат на операцию, требующими дорогостоящего оборудования, нескольких спуско-подъемных операций, значительного времени и других затрат. Технология использования фильтра-экрана надежно перекрывает пути пескопроявления; компактная структура пластового песка в ПЗП и намытая фракция являются надежным барьером против пескопроявления пласта.

Формула изобретения

1. Способ создания гравийного фильтра в скважине, включающий вскрытие продуктивного пласта перфорированной обсадной колонной, намыв гравия в пространство обсадной колонны в интервале перфорации и в пространство каверн за обсадной колонной с гидроуплотнением призабойной зоны пласта (ПЗП), отличающийся тем, что для устранения нарушения компактности структуры песка в ПЗП с образованием каверны вокруг ствола скважины за счет оттеснения от ствола скважины пластового песка с последующим образованием в ПЗП уплотненной структуры, вначале под давлением на пласт прокачивают высоковязкую жидкость -сшитый гель, а затем в образованную каверну и в ствол скважины под давлением намывают гравийную засыпку из высокопроницаемой намывочной фракции, служащей противопесочным экраном для пластового песка при работе скважины, из полимерно-покрытого материала с плотностью, превышающей плотность пластового песка, по меньшей мере, в 3,5 раза, при этом одновременно выполняют условие по составу гравийного фильтра в зависимости от гранулометрического состава пластового песка в соответствии с критерием Сосье, согласно которому медианный диаметр частиц фракции фильтра-экрана должен быть больше медианного диаметра пластового песка в 5-6 раз.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что уплотненное состояние противопесочного фильтра-экрана обеспечивают созданием с расчетным усилием на заданный период времени колонной заливочных труб через закрепленную на конце колонны пяты из эластичного материала на намытый гравийной засыпкой стакан, размещенный в стволе скважины от искусственного забоя до глубины на 2-5 м выше верхних отверстий перфорации.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что образование каверны вокруг ствола скважины в призабойной зоне пласта, введение гравийной засыпки из высокоплотной фракции фильтра-экрана в каверну вокруг ствола скважины и в ствол скважины, создание давления на стакан гравийной засыпки в стволе скважины, а также окончательную промывку скважины от мехпримесей выполняют за одну спуско-подъемную операцию.

РИСУНКИ