Спосіб гідроперфорації пласта

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) *JtKJ (И) (51)5 Е 21 В 43/114 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4736521/03 (22)11.09.89 (46) 15.08.91. Бюл.1^30 (71) Льэовский городской центр научно-технического творчества молодежи "Энергия" (72) Ю.Ф.Взсючков, Р.Г.Исланов, А.Е.Степзнчиков, О.В.Гвоздевич и Ш.Х.Фаткуллин (53)622.277.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №658256. кл. Е 21 В 43/114,1977. (54) СПОСОБ ГИДРОПЕРФОРАЦИИ ПЛАСТА (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано при геотехнологических методах добычи сырья, например при подземной выплавке серы или добыче нефти из слэбопроницземых, преимущественно, карбонатных пластов. Цель изобретения повышение эффективности процесса гидроперфорации за счет увеличения скорости образования канала и выноса из него отработанной жидкости. В скважину на рабочей колонне опускают гидроперфоратор. В последний нагнетают жидкость и газ последовательными порциями путем пульсациониого ввода доз газа в поток жидкости. По мере образования канала осуществляют продвижение гибкой трубки гидроперфоратора до ее полного выдвижения. После этого нагнетание жидкости прекращают, а газ продолжают нагнетать до полной промывки канапа м забоя скважины. Отработанную жидкость удаляют из скважины газлифтированием по рабочей колонне. 2 ил. Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при геотехнологических методах добычи сырья, например при подземной выплавке серы (ПВС) или добыче нефти из слабопроницаемых, преимущественно, карбонатных пластов. Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет увеличения скорости образования канала и выноса из него отработанной жидкости. , На фиг.1 изображен вертикальный разрез скважины в начальный период проходки канала; на фиг.2.- то же, в момент окончания проходки канала. Способ осуществляют следующим образом. В скважину, оборудованную обсадной колонной 1, опущенной до кровли пласта 2, внутрь колонны 1 опускают на рабочей колонне 3 гидроперфоратор, состоящий из гидроцилиндра 4 с окнами 5 а нижней его части м отклонителя 6. Выходное отверстие отклонителя 5 устанавливают против выбранного интервала обработки пласта 2. Затем внутрь рабочей колонны 3 на центральной колонне 7 труб опускают плунжер 8 с гибкой трубкой 9, оканчивающейся соплом 10. Плунжер 8 имеет осевой канал 11, сообщающий полость гибкой трубки 9 с полостью центральной колонны 7 труб, имеющей в нижней части перфорационные отверстия 12. Боковые окна 5 гидроцилиндра 4 расположены на таком расстоянии от отклонителя 6, которое превышает длину плунжера 8. После входа плунжера 8 8 верхнюю часть гидроцилиндра 4 центральную колонну 7 труб уплотняют на устье сальником 13. На обсадной 1, рабочей 3 и центральной 7 колоннах труб на устье монтируют патрубки з 1670107 14, 15 и 16 для подключения соответственно сбросных и нагнетательных линий. Затем приступают к образованию канала в пласте 2 полезного ископаемого, например слабопроницаемой карбонатной серосодержащей залежи. Для этого по нагнетательному 15 патрубку в полость рабочей колонны 3 нагнетают рабочую жидкость (РЖ), например 26%-ный раствор соляной кислоты. Одновременно в центральную колонну 7 труб порциями подают сжатый газ, например воздух или двуокись углерода. Пульсационно дозируют ввод газа в поток РЖ, которая поступает через перфорационные отверстия 12 в центральную 7 колонну, при этом создают в полости гибкой трубки 9 движущиеся поочередно друг за другом жидкостные и газовые порции. В это время под действием давления РЖ внутри гидроцилиндра А движется плунжер 8 и, тем самым, гибкая трубка 9 с соплом 10, которые через желоб отклонителя 6 направляются в пласт. По мере образования канала в пласте 2 центральную подвижную колонну 7 удерживают на крюке подъемника (фиг.1), чем предотвращают деформацию гибкой трубки 9 в канале и выход гидроперфоратора из строя. Высоконапорная струя РЖ при выходе из сопла 10 разрушает породу пласта 2, образуя канал. Увеличение напора жидкости и ударное воздействие жидкости нз торец канала возникает за счет вытеснения, т.е.быстрого удаления отработанной жидкости из канала сжатым газом и освобождения полости канала для ввода в него свежей порции РЖ. При этом ввиду создания чередующихся гидро- и пневмоимпульсных ударов в трубке 9 последняя вибрирует в канале, увеличивая, в конечном итоге, скорость его образования. Одновременно с проходкой канала отработанная и разгазированная жидкость поднимается по кольцевому межтрубному пространству между колоннами 1 и 3, азатем через патрубок 14 отводится в сборную емкость. Продвижение гибкой трубки 9, а значит и образование канала в пласте 2 ведут до тех пор, пока плунжер 8 не опустят в крайнее нижнее положение: вниз гидроцилиндра 4 ниже его окон 5. В этом положении плунжера 8 наблюдают резкое падение давления в нагнетательной магистрали, поскольку через окна 5 происходит увеличенный (по сравнению с соплом 10) расход РЖ. В это время прекращают подачу РЖ, продолжая нагнетание газа по центральной колонне 7 труб. При этом открыва ют рабочую колонну 3 (при закрытом патрубке 14) для сброса эрлифтируемой с забоя скважины отработанной жидкости. Этим не только уменьшают давление жидкости на 5 забой скважины, но и снижают опасность кольматации образованного канала и забоя скважины продуктами реакции, шламом. Такая чистка канала непосредственно по завершении его проходки также повышает 10 эффективность процесса гидроперфорации пласта. После промывки канала и забоя скважины гибкую трубку 9 извлекают из пласта, а гидроперфорзтор - на поверхность, и сква15 жину вводят в эксплуатацию согласно технологическому регламенту. П р и м е р. В скважину, пробуренную до подошвы карбонатного серного пласта на глубину 203 м и оборудованную обсадной 20 колонной диаметром 219 мм до кровли пласта (глубина 185 м), опустили на рабочей колонне насосно-компрессорных труб диаметром 89 мм гидроперфоратор: гидроцилиндр и отклонитель. В качестве 25 гидроцилиндра использовали цилиндр нефтяного скважинного глубинного насоса типа НСВ 1Б-32 длиной 5,4 м. Откпонитель установили в нижней части пласта на глубине 201 м. После герметизации рабочей колон30 ны кд устье скважины произвели спуск плунжера насоса НСВ 1Б-31, оборудованный гибкой трубкой диаметром 25 мм с соплом диаметром отверстия 4,5 мм на конце. Для спуска плунжера использовали стальную 35 цельнотянутую трубу диаметром 25 мм, име. ющую в нижней части перфорационные отверстия (8 отверстий по 6 мм каждое). На устье скважины внутреннюю трубу уплотнили относительно рабочей колонны сальни40 ком высокого давления. Плунжер установили на 1,2 м выше входа в гидроцилиндр и произвели промывку внутренних полостей НКТ и гидроперфорагора водой, после чего допустили внутреннюю трубу до 45 посадки плунжера в верхнюю часть цилиндра, зафиксировали этот момент по росту давления в нагнетательной линии. Затем, подключив к нагнетательному патрубку рабочей колоннынасос кислотно50 го агрегата АзИНМАШ-ЗОа, а к внутренней колонне - компрессор СД 9/101, начали проходку радиального канала в пласте. Для этого, вытеснив из колонны НКТ воду нагнетанием 27%-ной соляной кислоты, начали 55 производить пульсэционную попеременную подачу, в гибкую трубку кислоты и сжатого воздуха. После 5-минутного нагнетания кислоты под давлением 8 МПа останавливали насос кислотного агрегата и в течение трех минут нагнетали в гибкую трубку ежа 1670107 тый воздух при давлении 9 МПз, допуская внутреннюю трубу в скважину на 5 - 8 см Затем цикл повторяли. Сброс из скважины отработанной кислоты и воздуха осуществляли на устье скважины из эатрубного пространства. После полного выдвижения гибкой трубки с соплом в серный пласт, т.е. окончания проходки канала, наблюдали резкое падение давления в рабочей колонне до величины 0,5 МПз, вызванное выходом плунжера в крайнее нижнее положение гидроцилиндра ниже его боковых окон. В этот момент прекратили подачу кислоты, открыли на сброс рабочую колонну и продолжали непрерывную подачу воздуха в центральную трубу при давлении 30 МПа, эрлифтируя по рабочей к о л о н н е п л а с т о в у ю жидкость (отработанную кислоту и продукты реакции), поступающую в колонну через боковые окна гидроцилиндра. После про мывки забоя скважину ввели в эксплуатацию Формула изобретения Способ гидроперфорации пласта включающий спуск в скважину гидроперфорэтора, нагнетание в него жидкости и газа, продвижение гибкой трубки перфоратора в пласт по мере создания канала, прекраще10 ние нагнетания жидкости после полного вы движения трубки в пласт и промывку канала и забоя скважины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет увеличения скорости образова15 ния канала и выноса из него отработанной жидкости, нагнетание жидкости и газа осуществляют последовательными порциями путем пульсационного веодэдоз газа в поток жидкости, при этом после полного выдвижения 20 трубки газ продолжают нагнетать до полной промывки канала и забоя скважины. 5 фиг 1 Редактор М.Бандура Составитель ^.Петрищев Техред М.Моргентал Фиг 2 Корректор Л Бескид Заказ 2723 Тираж 357 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101