Устройство для обработки прискважинной зоны пласта

Полезная модель относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для освоения и очистки призабойных зон эксплуатационных скважин нефтяных месторождений. Устройство для обработки прискважинной зоны пласта, содержащее устьевую арматуру, датчик давления, быстродействующие прерыватели с приводами, один из которых соединяет полость скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, а другой со сливной емкостью, снабжено контроллером, соединенным с датчиком давления и приводами быстродействующих прерывателей. Причем приводы быстродействующих прерывателей выполнены пневматического типа, контроллер содержит дифференциатор, ячейки памяти, таймер, источник жидкости содержит насос с буферной емкостью.

Полезная модель относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для освоения и очистки призабойных зон эксплуатационных скважин нефтяных месторождений.

Известно устройство для освоения и очистки призабойной зоны скважин импульсным дренированием (патент РФ 2159326, публ. 2000.11.20), принятое в качестве прототипа, включающее скважину с обсадной колонной и интервалом перфорации в ней на уровне призабойной зоны пласта с устьевой арматурой, содержащей задвижки затрубного пространства и насосно-компрессорных труб, выкидную линию из насосно-компрессорных труб, установленных в скважине от интервала перфорации до устьевой задвижки и после нее, прерыватель, монтируемый в выкидной линии, привод прерывателя, кран, установленный на затрубной задвижке, наземную сборную емкость, при этом внескважинная часть выкидной линии подсоединена к сборной емкости, прерыватель установлен в выкидной линии между скважиной и сборной емкостью, на нижней части насосно-компрессорных труб смонтирован концентратор давления, на задвижках устьевой арматуры смонтированы датчики давления в полостях затрубного пространства и насосно-компрессорных труб, в сборной емкости проделано отверстие для связи с атмосферным давлением.

Недостатком известного устройства является необходимость визуального контроля за изменением давления в скважине, низкая эффективность очистки.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности обработки прискважинной зоны пласта.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для обработки прискважинной зоны пласта, содержащее устьевую арматуру, датчик давления, быстродействующие прерыватели с приводами, один из которых соединяет полость скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, а другой со сливной емкостью, снабжено контроллером, соединенным с датчиком давления и приводами быстродействующих прерывателей. Причем приводы быстродействующих прерывателей выполнены пневматического типа, контроллер содержит дифференциатор, ячейки памяти, таймер, источник жидкости содержит насос с буферной емкостью.

Устройство для обработки прискважинной зоны пласта поясняется чертежами.

На Фиг.1 изображена общая технологическая схема устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ.

На Фиг.2 изображены диаграммы колебания давления в полости скважины, при резком открытии прерывателя в период нагнетания.

На Фиг.3 изображены диаграммы колебания давления в полости скважины, при резком закрытии прерывателя в период нагнетания.

На Фиг.4 изображены диаграммы колебания давления в полости скважины, при резком открытии прерывателя в период стравливания.

На Фиг.5 изображены диаграммы колебания давления в полости скважины, при резком закрытии прерывателя в период стравливания.

Устройство для обработки прискважинной зоны пласта состоит из устьевой арматуры 1 с выкидной линией, датчика давления 2 в полости скважины, установленного в выкидной линии, быстродействующего прерывателя нагнетания 3, соединяющего полость скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, и быстродействующего прерывателя стравливания 4, соединенного со сливной емкостью 5. Прерыватели нагнетания 3 и стравливания 4 выполнены в виде задвижек с пневмоприводами. При этом устройство снабжено контроллером 6, соединенным с датчиком давления 2 и пневматическими приводами быстродействующих прерывателей 3 и 4. Контроллер 6 содержит дифференциатор, ячейки памяти, таймер. Источник жидкости содержит насос с буферной емкостью.

Устройство для обработки прискважинной зоны пласта работает следующим образом.

После включения насоса и достижения в буферной емкости технологически допустимого давления, контролер открывает прерыватель нагнетания, соединяющий полость скважины с буферной емкостью.

При резком открытии прерывателя нагнетания жидкость из буферной емкости нагнетается в полость скважины и в скважине начинается колебательный процесс (Фиг.2) возникающий за счет противодействующих (реактивных) сил на быстрое открытие скважины. Из-за возникших колебаний скорость втекания жидкости в скважину не равномерна. Колебания скорости прямо пропорциональны колебаниям давления и затухают со временем.

Контроллер дифференцирует показания датчика давления, определяя пик 7 первой депрессионной полуволны, являющийся моментом наиболее интенсивного втекания жидкости в полость скважины, и закрывает прерыватель нагнетания. При этом возникает депрессионный гидроудар, от которого в скважине возникают аналогичные по физике процесса колебания, но амплитуда колебаний в этом случае в 5 и более раз больше и они противофазны предыдущему процессу (фиг.3).

Затем аналогичным образом определяют пик 8 репрессионной полуволны, и контроллер открывает прерыватель нагнетания. Жидкость под давлением нагнетается в полость скважины, тем самым, увеличивая интенсивность депрессионной полуволны 9. Далее контроллер, дифференцируя показания датчика давления, определяет пик следующей депрессионной полуволны и закрывает прерыватель нагнетания, вызывая депрессионный гидроудар. Контроллер повторяет циклы нагнетания с формированием ударных волн до достижения в полости скважины технологически допустимого давления или момента, при котором среднее давление в полости скважины перестает нарастать, и фиксирует в памяти показания таймера, соответствующие продолжительности нагнетания.

Репрессионно-депрессионные импульсы давления позволяют срывать адсорбционные отложения на стенках перовых каналов призабойной зоны. Поскольку амплитуда депрессионной полуволны 9 больше амплитуды последующей репрессионной (фиг.3), сорванные отложения с каждым очередным периодом колебаний будут продвигаться из призабойной зоны в скважину.

Далее контроллер производит циклы стравливания, открывая прерыватель стравливания, соединяющий полость скважины со сливной емкостью. При резком открытии прерывателя стравливания жидкость из полости скважины изливается в сливную емкость и в скважине начинается колебательный процесс (фиг.4), возникающий за счет противодействующих (реактивных) сил на быстрое открытие скважины.

Контроллер, дифференцируя показания датчика давления, определяет пик 10 первой репрессионной полуволны являющийся моментом наиболее интенсивного истечения жидкости из полости скважины и закрывает прерыватель стравливания. При этом возникает репрессионный гидроудар, от которого в скважине возникают аналогичные по физике процесса колебания, противофазные предыдущему процессу (фиг.5).

Контроллер, дифференцируя показания датчика давления, определяет пик 11 депрессионной полуволны и открывает прерыватель стравливания, жидкость под давлением изливается из полости скважины тем самым, увеличивая интенсивность депрессионной полуволны 12.

С помощью таймера определяют время между пиками 11 и 13 волн и по истечению одной четверти периода колебаний, контроллер закрывает прерыватель стравливания, вызывая репрессионный гидроудар.

Репрессионно-депрессионные импульсы давления позволяют срывать адсорбционные отложения на стенках перовых каналов призабойной зоны. Поскольку амплитуда репрессионной полуволны больше амплитуды последующей депрессионной (фиг.5), сорванные отложения с каждым очередным периодом колебаний будут продвигаться все далее вглубь пласта, что нежелательно, так как при этом будет загрязняться более удаленная от скважины часть призабойной зоны.

В предлагаемом устройстве усиливается депрессионная составляющая колебаний путем открытия прерывателя стравливания на пике депрессионной полуволны и его закрытия в период окончания депрессионной полуволны, (жирные участки линий - см. фиг.5). При этом загрязнения будут интенсивно выноситься из призабойной зоны в скважину и далее в полость выкидной линии.

Таким образом, применение устройства снабженного контроллером, соединенным с датчиком давления и приводами быстродействующих прерывателей, позволяет повысить эффективность обработки прискважинной зоны пласта.

1. Устройство для обработки прискважинной зоны пласта, содержащее устьевую арматуру, датчик давления, быстродействующие прерыватели с приводами, один из которых соединяет полость скважины с источником жидкости, находящейся под давлением, а другой со сливной емкостью, отличающееся тем, что снабжено контроллером, соединенным с датчиком давления и приводами быстродействующих прерывателей.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводы быстродействующих прерывателей выполнены пневматического типа.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контроллер содержит дифференциатор, ячейки памяти, таймер.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник жидкости содержит насос с буферной емкостью.