Устройство для гидроразрыва пласта
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к проведению гидроразрыва пласта в скважине при фонтанном способе эксплуатации. Целью изобретения является повышение эффективности притока углеводородов при гидроразрыве пласта скважин за счет предотвращения кальматации сформированных трещин в горных породах, сохранения коллекторских свойств продуктивного пласта, а также снижения затрат при выводе скважины на рабочий режим.
Способ гидроразрыва пласта включает глушение скважины блокирующим раствором, спуск пакера на насосно-компрессорных трубах (НКТ) и его закрепление на эксплуатационной колонне, закачку и продавку расклинивающего материала в продуктивный пласт под давлением разрыва. С целью сохранения фильтрационно-емкостных свойств сформированных трещин в горных породах, на устье скважины и на "башмак" НКТ монтируют специальное оборудование (фиг.1 и 2), позволяющее после создания трещин в горных породах без дополнительного глушения скважины производить демонтаж устьевого оборудования, например, арматуры устьевой-700, задвижки, патрубка, и монтаж промысловой фонтанной арматуры, а также извлечение "глухой" пробки для управления скважиной в период освоения и ввода ее в эксплуатацию.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к проведению гидроразрыва пласта в скважине при фонтанном способе эксплуатации. Целью изобретения является повышение продуктивности скважин при гидроразрыве пласта (ГРП) за счет предотвращения кальматации сформированных трещин в горных породах, сохранения коллекторских свойств продуктивного пласта, а также снижения затрат при выводе скважины на рабочий режим.
Известен способ гидроразрыва пласта путем спуска в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и перфоратора с перфорационными отверстиями, проведения перфорации, промывки скважины, подъема колонны НКТ с перфоратором, спуска колонны НКТ с пакером и якорем, закачки под давлением жидкости разрыва и жидкости песконосителя. [1]
Недостатком данного способа является отсутствие возможности проводить заключительную работу на скважине при фонтанном способе эксплуатации без дополнительного глушения скважины для замены устьевого оборудования на промысловую.
Известен способ гидроразрыва пласта, включающий спуск в скважину колонны НКТ с пакером и его установку, последовательную закачку в колонну НКТ жидкости разрыва с закрепляющим материалом и продавочной жидкости.[2]
Использование этого способа часто приводит к созданию трещин гидроразрыва избыточных размеров по разрезу и простиранию пласта, что приводит к значительным потерям потенциального дебита скважины и промывочной жидкости при ее глушении. То есть известные способы, принятые за аналог не в полной мере обеспечивают повышение эффективности гидроразрыва пласта и при реализации программы работ требуют использования дополнительного объема промывочной жидкости и жидкостей для восстановления рабочих параметров скважин.
Наиболее близким по технической сущности, принятыми авторами за прототип, является способ ГРП [3] в соответствии с которым для повышения продуктивности скважины за счет гидроразрыва и удаления продуктов кольматации из призабойной зоны в призабойную зону пласта (ПЗП) скважины устанавливают пакер с образованием призабойной камеры. При этом используют пакер по меньшей мере с одним каналом, соединяющий его торцевые поверхности. Для осуществления гидроразрыва в призабойную зону направляют под действием газов нижнюю часть столба скважинной жидкости призабойной камеры. Верхнюю часть этого столба жидкости удаляют через вышеупомянутый канал пакера в надпакерное пространство скважины. Перекрывают движение жидкости через этот канал в сторону призабойной камеры из надпакерного пространства. После этого потоком пластовой жидкости под действием депрессии в призабойной камере вымывают продукты кольматации из пор и трещин продуктивного пласта.
Однако указанный способ ГРП приводит к кольматации трещин, образовавщихся в горных породах, снижая при этом коллекторские свойства продуктивного пласта, увеличению затрат на восстановление рабочих параметров при вводе скважины в эксплуатацию, а также не позволяет произвести замену устьевого рабочего оборудования на промысловую фонтанную арматуру (ФА) в скважинах с фонтанным способом эксплуатации без дополнительного глушения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является дальнейшее повышение эффективности способа проведения ГРП, не требующий дополнительного глушения скважины для замены специального оборудования на промысловую ФА.
Необходимый технический результат достигается тем, что перед проведением ГРП, производят глушение скважины, спуск пакера на НКТ и его закрепление на стенках скважины, закачку и продавку расклинивающего материала в продуктивный пласт под давлением разрыва, отличающийся тем, что на устье скважины и на "башмак" НКТ монтируют специальное оборудование (фиг.1 и 2), позволяющее после создания трещин в горных породах без дополнительного глушения скважины производить демонтаж устьевого оборудования, например, арматуры устьевой-700 (АУ-700), задвижки, патрубка, и монтаж промысловой фонтанной арматуры, а также извлечение "глухой" пробки для управления скважиной в период освоения и ввода ее в эксплуатацию.
Реализация предлагаемого способа осуществляется следующим образом.
Исследуют техническое состояния скважины путем спуска шаблонов и печатей на канатной технике. Проводят газодинамические и геофизические исследования скважин по определению профиля притока и поиска возможных интервалов негерметичности эксплуатационной колонны.
Затем производят глушение скважины блокирующим раствором для извлечения рабочего комплекта НКТ и проведения дополнительной перфорации в интервалах проведения ГРП.
Следующим этапом проводят шаблонировку и обработку стенок эксплуатационной колонны гидромеханическими скребками в интервалах установки пакера, спускают специальное подземное оборудование (фиг.2) до проектной глубины на лифтовой подвеске насосно-компрессорных труб 1. Специальное оборудование содержит последовательно соединенные между собой циркуляционный клапан 2, пакер 3, хвостовик 4 и опрессовочное седло 5 с глухой пробкой 6, позволяющее осуществлять управление скважиной в процессе освоения, исследования и проведения ГРП. Кроме того, на устье через открытый шибер коренной задвижки 3, монтируется обвязка оборудования (фиг.1), состоящая из АУ-700 1, задвижки 2, подвесного патрубка 4 с резьбовой частью для соединения с лифтовыми НКТ 5 через подвесной переводник 6. Такая обвязка оборудования способна максимально обеспечить противофонтанную безопасность в процессе производства работ и отказаться от дополнительного глушения скважины для замены устьевого оборудования на промысловую ФА.
После опрессовки НКТ на расчетную величину давления производят освоение скважины колтюбинговой установкой с целью очистки ПЗП от жидкостей глушения и приступают к проведению гидродинамических исследований (ГДИ) для оценки добывных возможностей скважины до ГРП.
Проводят тест разрыв и известную технологию ГРП с применением жидкости-носителя и расклинивающего материала. Сформированные в процессе ГРП дополнительные трещины в продуктивном пласте способствует повышению притока углеводородов в скважину.
Для замены устьевого оборудования на промысловую фонтанную арматуру, под давлением производят сброс "глухой" пробки в НКТ и заполнение ее углеводородной жидкостью.
Использование такой совокупности признаков для достижения поставленной цели ранее не известно, что позволяет отказаться от дополнительного глушения скважины и сохранить фильтрационно-емкостные свойства сформированных трещин в продуктивном пласте, а также снизить затраты на освоение и ввод скважины в эксплуатацию.
Основные преимущества предлагаемого способа ГРП скважины состоят в следующем:
- достигается максимальный уровень противофонтанной безопасности при замене устьевого оборудования (АУ-700, задвижки, патрубка) на промысловую ФА;
- производится освоение скважины колтюбинговой установкой перед проведением ГРП, что сокращает время вызова притока и освоения; отпадает необходимость в дополнительном глушении скважины после ГРП для замены устьевого оборудования на промысловую ФА;
- обеспечивается защита сформированных трещин в горных породах от кальматации и загрязнения технологическими жидкостями в результате ГРП и максимальное сохранение фильтрационно-емкостных свойств пласта.
- многократно снижаются расходы на мероприятия по вводу скважины в эксплуатацию.
- обеспечивается значительный прирост дебита скважины.
Предлагаемый способ подтверждается апробацией проведения ГРП и ростом дебита в трех скважинах Уренгойского месторождения: 1348; 1275; 8906.
Источники информации:
1.Изобретение к патенту РФ 2007552, Кл. Е21В 43/26, дата публикации: 15.02.1994 г.
2.Изобретение к патенту РФ 2055172, Кл. Е21В 43/26, дата публикации: 27.02.1996 г.
3. Изобретение к патенту 2182962, кл. Е21В 43/263, 33/12, дата публикации: 27.05.2002 г.
Устройство для гидроразрыва пласта, содержащее последовательно соединенные между собой циркуляционный клапан, пакер на насосно-компрессорной трубе - НКТ, закрепленный на эксплуатационной колонне, для закачки и продавки расклинивающего материала в продуктивный пласт под давлением разрыва, хвостовик, опрессовочное седло с глухой пробкой с возможностью ее сброса в НКТ для замены устьевого оборудования, состоящего из арматуры устьевой - АУ-700 задвижки, подвесного патрубка с резьбовой частью для соединения НКТ через подвесной переводник, на промысловую фонтанную арматуру.
