Патент на изобретение №2209948

(54) СПОСОБ ВЫЗОВА ПРИТОКА ИЗ ПЛАСТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области горного дела, а именно к способам усиленной добычи нефти из пласта путем создания в скважине вакуума с помощью пенных систем. Обеспечивает повышение эффективности вызова притока из продуктивного пласта. Сущность изобретения: по способу создают депрессию на призабойную зону пласта в пробуренной и обсаженной скважине с колонной насосно-компрессорных труб. Это осуществляют путем снижения уровня скважинной жидкости системой раздельных фаз, одна из которых – воздушная. Эти фазы закачивают в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб. Согласно изобретению в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб закачивают воздушную и водную фазы. Их пропускают через оголовок. Объем водной фазы определяют из аналитической зависимости. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области горного дела, а именно к способам усиленной добычи нефти путем создания вакуума (депрессии на пласт) с помощью закачиваемых в скважину систем раздельных фаз.

Известны способы разработки нефтяных залежей с газовыми шапками, заключающиеся в использовании снижения градиента давления для вызова притока из пласта одновременным отбором газа и жидкости (а.с.СССР 1336645, МКИ Е 21 В, 43/00, опубл.07.09.87 г.).

Недостатком известных способов является невозможность использования способа при вскрытии пласта без газовой шапки.

Известен также способ вызова притока из пласта, заключающийся в создании депрессии на призабойную зону пласта в пробуренной и обсаженной скважине с колонной насосно-компрессорных труб в ней путем снижения уровня скважинной жидкости вытеснением ее системой раздельных, одна из которых воздушная, фаз, закачиваемой в затрубное пространство колонны насосно-компрессорныхтруб (патент РФ 2095560, опубл. 10.11.1997 г. – прототип).

Недостатком известного способа является смешивание скважинной и пластовой жидкостей.

Задачей, решаемой использованием заявляемого изобретения, является повышение эффективности вызова притока из продуктивного пласта.

Техническая сущность изобретения заключается в том, что в известном способе вызова притока из пласта, заключающемся в создании депрессии на призабойную зону пласта в пробуренной и обсаженной скважине с колонной насосно-компрессорных труб в ней путем снижения уровня скважинной жидкости вытеснением ее системой раздельных, одна из которых воздушная, фаз, закачиваемой в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб, в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб закачивают воздушную и водную фазы, которые пропускают через оголовок, при этом объем водной фазы определяют из зависимости

где V_п – необходимый объем водной фазы закачиваемой системы фаз для понижения уровня на определенную величину Н, м;
V_c – объем жидкости в скважине определенного диаметра и глубиной Н, м с размещенной в ней колонной насосно-компрессорных труб;
а – коэффициент заполнения скважины системой раздельных воздушной и водной фаз, %, (а = 33% для эксплуатационной колонны диаметром 146 мм, а = 46% для эксплуатационной колонны диаметром 168 мм);
k_в – коэффициент вытеснения, т.е. объем скважинной жидкости, вытесняемой 1 м³ водной фазы закачиваемой системы (k_в = 1,6). Закачивание системы воздушной и водной фаз в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб обеспечивает вывод скважинной жидкости от забоя скважины через полость колонны насосно-компрессорных труб, чем предотвращается смешивание ее с притекающей в скважину пластовой жидкостью.

Раздельное закачивание системы воздушной и водной фаз, осуществляемое через оголовок-смеситель, причем, объем водной фазы определяется из зависимости

где V_п – необходимый объем водной фазы закачиваемой системы фаз для понижения уровня на определенную величину Н, м;
V_c – объем жидкости в скважине определенного диаметра и глубиной Н, м с размещенной в ней колонной насосно-компрессорных труб;
а – коэффициент заполнения скважины системой раздельных воздушной и водной фаз, %, (а = 33% для эксплуатационной колонны диаметром 146 мм, а = 46% для эксплуатационной колонны диаметром 168 мм);
k_в – коэффициент вытеснения , т.е. объем скважинной жидкости, вытесняемой 1 м³ водной фазы закачиваемой системы (k_в = 1,6), обеспечивает определенную заранее величину снижения уровня жидкости в скважине.

На чертеже представленного графического приложения показана схема реализации способа.

В скважине, вскрывшей продуктивный пласт 1 и обсаженной эксплуатационной колонной 2 с перфорацией 3 в зоне продуктивного пласта 1, размещена колонна насосно-компрессорных труб (НКТ) 4 с оголовком 5. Кривая 6 характеризует уровень давления скважинной жидкости: при полностью заполненной скважине он равен L м, при откачке жидкости или замене ее системой воздушной и водной фаз – ( L-Н ), м.

Для вызова притока нефти из пласта необходимо создать контролируемую депрессию на пласт 1. Для этого в затрубное пространство насосно-компрессорных труб 4 закачивается система водной и воздушной фаз через оголовок-смеситель 5.

Подача в скважину водной фазы системы (1-1,5%-ного водного раствора поверхностно-активного вещества (ПАВ) осуществляется с помощью цементировочного агрегата ЦА-320, производительностью 1.5 л/с (1-я скорость), а воздушной фазы – компрессором ПКС-7/100 (СД-9/101) производительностью 7 (9) м³/мин. Для приготовления раствора ПАВ применяется пресная вода (из водных колодцев, озер, рек) и ПАВ (СМ-1, РАС).

Скважинная жидкость при этом стравливается через НКТ 4. Депрессия получается строго контролируемой вследствие исключения прорывов воздуха наружу по затрубному пространству НКТ и может быть рассчитана по объему закачиваемой в скважину водной фазы системы

где V_п – необходимый объем водной фазы закачиваемой системы фаз для понижения уровня на определенную величину Н, м;
V_c – объем жидкости в скважине определенного диаметра и глубиной Н, м с размещенной в ней колонной насосно-компрессорных труб;
а – коэффициент заполнения скважины системой раздельных воздушной и водной фаз, %, (а = 33% для эксплуатационной колонны диаметром 146 мм, а = 46% для эксплуатационной колонны диаметром 168 мм);
k_в – коэффициент вытеснения, т.е. объем скважинной жидкости, вытесняемой 1 м³ водной фазы закачиваемой системы (k_в = 1,6)
Примеры.

1. При испытаниях скважин 241 Восточно-Сургутского месторождения и 4203 Федоровского месторождения экспериментально подтверждено, что при стравливании системы воздушной и водной фаз после ее закачки в затрубное пространство в скважине остается при 146-миллиметровой эксплуатационной колонне 33% водной фазы системы (водного раствора поверхностно-активного вещества (ПАВ), а при 168-миллиметровой – 46%. Следовательно, расчет глубины снижения уровня определяется по объему жидкости, вытесняемой из скважины, который на 33% (46% при 168 миллиметровой эксплуатационной колонны) меньше объема закачиваемой в скважину системы водной и воздушной фаз.

2. Необходимо снизить уровень в скважине с диаметром эксплуатационной колонны 146 мм на 1000 м.

Объем 1000 м эксплуатационной колонны с наружным диаметром 146 мм и со спущенными в нее насосно-компрессорными трубами (НКТ) диаметром 73 мм составляет 12,4 м³. Объем системы водной и воздушной фаз на 33% больше и равен 16,5 м³ Эта же величина соответствует объему вытесненной из скважины жидкости, так как 33% системы водной и воздушной фаз остается в скважине.

3. Опытным путем установлено, что при невозможности определить объем вытесняемой жидкости величину снижения уровня можно определить из условия, что при закачке 1 м³ водной фазы системы (водного раствора ПАВ) вытесняется 1,6 ³ скважинной жидкости. Например, для понижения уровня в скважине со 146-миллиметровой эксплуатационной колонной на 1000 м необходимо вытеснить 16,5 м³ скважинной жидкости, для чего необходимо 16,5:1,6= 10,3 м³ водной фазы системы.

По результатам работ были составлены нижеприведенные таблицы:
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
1. Создание контролируемой депрессии на пласт.

2. Отсутствие необходимости геофизического контроля за депрессией, вследствие чего удешевляются работы по освоению скважин.

3. Получение чистого пластового флюида – не загрязненного вытесняющей жидкостью.

Формула изобретения

Способ вызова притока из пласта, заключающийся в создании депрессии на призабойную зону пласта в пробуренной и обсаженной скважине с колонной насосно-компрессорных труб в ней путем снижения уровня скважинной жидкости вытеснением ее системой раздельных, одна из которых воздушная, фаз, закачиваемой в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб, отличающийся тем, что в затрубное пространство колонны насосно-компрессорных труб закачивают воздушную и водную фазы, которые пропускают через оголовок, при этом объем водной фазы определяют из зависимости

где V_п – необходимый объем водной фазы закачиваемой системы фаз для понижения уровня на определенную величину Н, м;
V_с – объем жидкости в скважине определенного диаметра и глубиной Н, м с размещенной в ней колонной насосно-компрессорных труб;
а – коэффициент заполнения скважины системой раздельных воздушной и водной фаз, % (а=33% для эксплуатационной колонны диаметром 146 мм, а=46% для эксплуатационной колонны диаметром 168 мм);
k_в – коэффициент вытеснения, т.е. объем скважинной жидкости, вытесняемой 1 м³ водной фазы закачиваемой системы (k_в = 1,6).

РИСУНКИ