Свердловинний фільтр і спосіб його експлуатації

Реферат: Свердловинний фільтр належить до нафтогазової галузі і може бути використаний при розробці та експлуатації нафтових або газових свердловин для розкриття продуктивного пласта і підтримання ефективної фільтрації продукту, що видобувається. Містить трубу з боковими отворами і центраторами, зрізні і кислоторозчинні пробки в отворах труби. Донна перегородка кислоторозчинної пробки розташована біля найближчої твірної лінії внутрішньої поверхні труби. Спосіб експлуатації свердловинного фільтра містить спуск обсадної колони зі свердловинним фільтром із зрізними і кислоторозчинними пробками, її тампонування. Зрізають зрізні пробки і вводять свердловину в експлуатацію. Після тривалої експлуатації і зниження дебіту свердловини, розчиняють кислоторозчинні пробки і проводять кислотну обробку привибійної зони свердловини через відкриті отвори свердловинного фільтра. Промивають свердловинний фільтр і продовжують експлуатацію свердловини, дебіт якої підвищується. UA 102058 C2 (12) UA 102058 C2 UA 102058 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до нафтогазової галузі і може бути використаний при розробці та експлуатації нафтових і газових свердловин для розкриття продуктивного пласта і підтримання ефективної фільтрації продукту, що видобувається. Відомий свердловинний фільтр (RU пат. № 2329373 С1, Е21В 43/08), який містить трубу, зв'язану з центруючими елементами, на якій концентрично встановлені дренажна та фільтруючі сітки і захисний перфорований кожух. Бокові отвори труби розташовані навколо і вздовж її осі. Містить металеві порожнисті зрізні пробки для закривання бокових отворів труби. На краю бокових стінок зрізних пробок виконаний упорний буртик. Порожнина зрізної пробки виконана з меншим діаметром ближче до упорного буртика з переходом на більший діаметр ближче до донної перегородки. Зовнішня і внутрішня поверхня донної перегородки зрізних пробок розташована в порожнині труби. Збігаються з суттєвими ознаками відомого свердловинного фільтра: труба, зв'язана з центруючими елементами. Бокові отвори труби розташовані навколо і вздовж її осі. Містить металеві порожнисті зрізні пробки для закривання бокових отворів труби. На краю бокових стінок зрізних пробок виконаний упорний буртик. Зовнішня і внутрішня поверхня донної перегородки зрізних пробок розташована в порожнині труби. Недолік відомого свердловинного фільтра полягає у тому, що після тривалої експлуатації, від 1 до 7 років, його проникність значно погіршується, внаслідок чого знижується дебіт свердловини. Відомий свердловинний фільтр (RU пат. № 2325510 С1, Е21В 43/08), вибраний як найближчий аналог, який містить трубу, зв'язану з центруючими елементами, на якій концентрично встановлені дренажна та фільтруючі сітки і захисний перфорований кожух. Бокові отвори труби розташовані навколо і вздовж її осі. Містить металеві порожнисті зрізні пробки для закривання бокових отворів труби. На краю бокових стінок зрізних пробок виконаний упорний буртик. Порожнина зрізної пробки виконана з меншим діаметром ближче до упорного буртика з переходом на більший діаметр ближче до донної перегородки. Зовнішня і внутрішня поверхня донної перегородки зрізних пробок розташована в порожнині труби. Збігаються з суттєвими ознаками відомого свердловинного фільтра: труба, зв'язана з центруючими елементами. Бокові отвори труби розташовані навколо і вздовж її осі. Містить металеві порожнисті зрізні пробки для закривання бокових отворів труби. На краю бокових стінок зрізних пробок виконаний упорний буртик. Зовнішня і внутрішня поверхня донної перегородки зрізних пробок розташована в порожнині труби. Недолік відомого свердловинного фільтра такий, як у попереднього аналога. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення відомого свердловинного фільтра, у якому шляхом зміни конструктивних елементів його проникність після тривалої експлуатації, від 1 до 7 років, частково покращується і тим самим підвищується дебіт свердловини. Відомий спосіб експлуатації свердловинного фільтра (SU а. с. № 1102903 А, Е21В 43/08), за яким в свердловину спускають обсадну колону з свердловинним фільтром з кислоторозчинними пробками в отворах фільтра до інтервалу продуктивного пласта, заповнюють фільтраційні канали солідолом, проводять її тампонування. Спускають колону насосно-компресорних труб і заповнюють свердловинний фільтр кислотним розчином, яким руйнують кислоторозчинні пробки. Підвищують тиск в колоні насосно-компресорних труб, руйнують кислотою цементне кільце із розкриттям пласта і вводять свердловину в експлуатацію. Збігаються з суттєвими ознаками відомого способу експлуатації свердловинного фільтра спуск в свердловину обсадної колони зі свердловинним фільтром з кислоторозчинними пробками в отворах фільтра до інтервалу продуктивного пласта, проведення її тампонування. Спускають колону насосно-компресорних труб і заповнюють свердловинний фільтр кислотним розчином, яким руйнують кислоторозчинні пробки і вводять свердловину в експлуатацію. Недолік відомого способу експлуатації свердловинного фільтра полягає у тому, що після тривалої експлуатації, від 1 до 7 років, за цим способом, його проникність значно погіршується, внаслідок чого знижується дебіт свердловини. Відомий спосіб експлуатації свердловинного фільтра (RU пат. № 2134341 С1, Е21В 43/11, Е21В 43/08), вибраний як найближчий аналог, за яким в свердловину спускають обсадну колону з свердловинним фільтром з кислоторозчинними пробками в отворах фільтра до інтервалу продуктивного пласта, заповнюють фільтраційні канали солідолом, проводять її тампонування. Спускають колону насосно-компресорних труб, через яку закачують газ, яким витісняють свердловинну рідину до низу насосно-компресорних труб і заповнюють свердловинний фільтр кислотним розчином, яким руйнують кислоторозчинні пробки. Протискують газ в затрубний простір, промивають свердловинний фільтр і вводять свердловину в експлуатацію. 1 UA 102058 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Збігаються з суттєвими ознаками відомого способу експлуатації свердловинного фільтра: спуск в свердловину обсадної колони зі свердловинним фільтром з кислоторозчинними пробками в отворах фільтра до інтервалу продуктивного пласта, проведення її тампонування. Спускають колону насосно-компресорних труб, заповнюють свердловинний фільтр кислотним розчином, яким руйнують кислоторозчинні пробки, промивають свердловинний фільтр і вводять свердловину в експлуатацію. Недолік відомого способу експлуатації свердловинного фільтра такий, як у попереднього аналога. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення відомого способу експлуатації свердловинного фільтра, у якому шляхом зміни операцій його проникність після тривалої експлуатації, від 1 до 7 років, частково покращується і тим самим підвищується дебіт свердловини. В свердловинному фільтрі, який містить трубу, зв'язану з центруючими елементами, бокові отвори труби розташовані навколо і вздовж її осі, металеві порожнисті зрізні пробки для закривання бокових отворів труби, на краю бокових стінок зрізних пробок виконаний упорний буртик, зовнішня і внутрішня поверхня донної перегородки зрізних пробок розташована в порожнині труби, згідно з винаходом від 20 % до 60 % бокових отворів труби закриті кислоторозчинними пробками, причому площина, яка знаходиться посередині між зовнішньою і внутрішньою поверхнями донної перегородки кислоторозчинної пробки, розташована біля найближчої твірної лінії внутрішньої поверхні труби в межах двох величин найменшої товщини цієї донної перегородки. Крім того, по довжині труби кислоторозчинні пробки розташовані рівномірно по трубі. Крім того, по довжині труби, кислоторозчинні пробки розташовані переважно вище зрізних пробок. Крім того, зрізні і кислоторозчинні пробки виготовлені з алюмінієвого сплаву. В способі експлуатації свердловинного фільтра, за яким в свердловину спускають обсадну колону зі свердловинним фільтром з кислоторозчинними пробками в отворах фільтра до інтервалу продуктивного пласта, проводять її тампонування, спускають колону насоснокомпресорних труб, заповнюють свердловинний фільтр кислотним розчином, яким руйнують кислоторозчинні пробки, промивають свердловинний фільтр і вводять свердловину в експлуатацію, згідно з винаходом, в додаткових отворах свердловинного фільтра спускають зрізні пробки, які після завершення тампонування обсадної колони зрізують ріжучим інструментом, встановленим на колоні труб, і вводять свердловину в експлуатацію, заповнення свердловинного фільтра кислотним розчином здійснюють після експлуатації свердловини від одного до семи років і зниження дебіту свердловини, одночасно з розчиненням кислоторозчинних пробок здійснюють кислотну обробку привибійної зони свердловини через відкриті отвори свердловинного фільтра. Сукупність ознак нового свердловинного фільтра забезпечує вирішення поставленої задачі. Після тривалої експлуатації свердловинного фільтра, від 1 до 7 років, з використанням отворів у зрізаних зрізних пробках і погіршенні його проникності використовують здатність кислоторозчинних пробок до руйнування під час обробки привибійної зони свердловини кислотним розчином, яка є одною із стандартних для покращення проникності привибійної зони. Ти самим покращується видобуток нафти або газу. Сукупність ознак нового способу експлуатації свердловинного фільтра забезпечує вирішення поставленої задачі. Після тривалої експлуатації свердловинного фільтра, від 1 до 7 років, з використанням отворів у зрізаних зрізних пробках і погіршенні його проникності в області зрізаних зрізних пробок, відкривають кислоторозчинні пробки і за ними мало закальматовані ділянки привибійної зони. Кислотною обробкою частково покращують проникність свердловинного фільтра і привибійної зони свердловини. Ти самим покращується видобуток нафти або газу. На фіг. 1 схематично зображена нижня частина свердловинного фільтра, на фіг. 2 - зрізна пробка, на фіг. 3 - кислоторозчинна пробка. Свердловинний фільтр містить трубу 1, на якій рівномірно вздовж осі встановлені центратори 2 і яка містить бокові отвори 3, розташовані навколо і вздовж її осі. Кожен з отворів 3 закритий металевою порожнистою зрізною пробкою 4 або кислоторозчинною пробкою 5, які виготовлені з алюмінієвого сплаву. Зовнішня і внутрішня поверхня донної перегородки зрізних пробок 4 розташована в порожнині труби 1 на такій відстані, що вони виступають за лінію зовнішньої траєкторії обертання ріжучого інструмента, який на рисунку не показаний. Зовнішня і внутрішня поверхня донної перегородки кислоторозчинних пробок 5 розташована біля найближчої твірної лінії 6 внутрішньої поверхні труби 1 в межах двох величин найменшої, 2 UA 102058 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 товщини донної перегородки - між лініями 7 і 8. Зазор між зовнішнім діаметром ріжучого інструмента і внутрішнім діаметром труби 1, необхідний для проходження ним викривлених ділянок свердловини, особливо при бурінні похилих і горизонтальних свердловин, суттєво перевищує товщину донної перегородки кислоторозчинних пробок 5. Зрізні пробки 4 і кислоторозчинні пробки 5 розташовані рівномірно по трубі 1. За іншим варіантом, кислоторозчинні пробки 5 розташовані переважно вище зрізних пробок 4. Зверху і знизу труба містить різьбове з'єднання 9. Свердловинний фільтр працює таким чином. В свердловину спускають обсадну колону, яка через різьбове з'єднання 9 зв'язана з трубою 1 свердловинного фільтра, який розташовують в інтервалі продуктивного пласта. Проводять тампонування обсадної колони і спускають в ній колону насосно-компресорних труб з ріжучим інструментом, яким зрізують зрізні пробки 4 в трубі 1. Частину кислоторозчинних пробок 5, які виступають своєю донною перегородкою в порожнину труби 1 між лініями 6 і 8, зрізують в залежності від величини, на яку виступають донні перегородки за внутрішню поверхню труби 1, а також від траєкторії обертання ріжучого інструмента, який коливається. При цьому, як варіант, зрізання кислоторозчинних пробок 5, внутрішня поверхня донної перегородки яких має спільні точки з внутрішньою поверхнею труби 1, що показано лінією 6, супроводжується незначним розкриттям порожнини цих кислоторозчинних пробок 5. Усі кислоторозчинні пробки 5, дно яких розташовано між лініями 6 і 7 залишають неушкодженими. Свердловину вводять в експлуатацію. Приток продукції забезпечують завдяки отворам в зрізаних зрізних пробках 4, а незначні отвори розкритих кислоторозчинних пробок 5 швидко забиваються твердими частками з вибою свердловини. Після тривалої експлуатації свердловинного фільтра, від 1 до 7 років, і зниження дебіту свердловини свердловинний фільтр через колону насосно-компресорних труб заповнюють кислотним розчином. Розчиняють кислоторозчинні пробки 5, залишки зрізних пробок 4 у отворах 3 і одночасно проводять кислотну обробку привибійної зони свердловини через відкриті отвори свердловинного фільтра. Тривалість такої обробки достатня для розчинення оксидної плівки на поверхні пробок і самих кислоторозчинних пробок 5. Промивають свердловинний фільтр від продуктів реакції і продовжують експлуатацію свердловини. Із розкриттям отворів кислоторозчинних пробок 5 в свердловинний фільтр додатково надходить продукція з нових добре проникних інтервалів продуктивного пласта. При неоднорідному продуктивному пласті і наявності значної кількості рухомих часток, які накопичуються в нижній частині свердловинного фільтра і тим самим піднімають вгору потік продукції, що видобувається, кислоторозчинні пробки 5 розташовують і розкривають переважно вище зрізних пробок 4 по довжині труби 1. Також рівень продукції піднімається в результаті стимулювання видобутку через нагнітальні свердловини. Рівномірно розташовані вздовж труби 1 центратори 2 сприяють проходженню свердловинним фільтром похилих і горизонтальних свердловин. Новий свердловинний фільтр успішно пройшов експериментальні випробування в умовах промислового видобутку. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Свердловинний фільтр, який містить трубу, зв'язану з центруючими елементами, бокові отвори труби розташовані навколо і вздовж її осі, металеві порожнисті зрізні пробки для закривання бокових отворів труби, на краю бокових стінок зрізних пробок виконаний упорний буртик, зовнішня і внутрішня поверхні донної перегородки зрізних пробок розташовані в порожнині труби, який відрізняється тим, що від 20 % до 60 % бокових отворів труби закриті кислоторозчинними пробками, причому площина, яка знаходиться посередині між зовнішньою і внутрішньою поверхнями донної перегородки кислоторозчинної пробки, розташована біля найближчої твірної лінії внутрішньої поверхні труби в межах двох величин найменшої товщини цієї донної перегородки. 2. Свердловинний фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що по довжині труби кислоторозчинні пробки розташовані рівномірно по трубі. 3. Свердловинний фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що по довжині труби кислоторозчинні пробки розташовані переважно вище зрізних пробок. 4. Свердловинний фільтр за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що зрізні і кислоторозчинні пробки виготовлені з алюмінієвого сплаву. 5. Спосіб експлуатації свердловинного фільтра, за яким в свердловину спускають обсадну колону з свердловинним фільтром з кислоторозчинними пробками в отворах фільтра до інтервалу продуктивного пласта, проводять її тампонування, спускають колону насоснокомпресорних труб, заповнюють свердловинний фільтр кислотним розчином, яким руйнують 3 UA 102058 C2 5 кислоторозчинні пробки, промивають свердловинний фільтр і вводять свердловину в експлуатацію, який відрізняється тим, що в додаткових отворах свердловинного фільтра спускають зрізні пробки, які після завершення тампонування обсадної колони зрізають ріжучим інструментом, встановленим на колоні труб, і вводять свердловину в експлуатацію, заповнення свердловинного фільтра кислотним розчином здійснюють після експлуатації свердловини від одного до семи років і зниження дебіту свердловини, одночасно з розчиненням кислоторозчинних пробок здійснюють кислотну обробку привибійної зони свердловини через відкриті отвори свердловинного фільтра. 4 UA 102058 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5