СПОСОБ РАБОТЫ СКВАЖИННОЙ СТРУЙНОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ГИДРОРАЗРЫВЕ ПЛАСТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО METHOD FOR WORKING A WELL JET INSTALLATION FOR HYDRAULIC FRACTURING OF THE FORM AND DEVICE FOR ITS
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯIMPLEMENTATION
Область примененияApplication area
Изобретение относится к области насосной техники, преимущественно к скважинным струйным установкам для добычи нефти из скважин.The invention relates to the field of pumping technology, mainly to downhole jet installations for oil production from wells.
Предшествующий уровень техники Известен способ работы скважинной струйной установки, включающий спуск в скважину колонны труб со струйным насосом и пакером с последующим прокачиванием жидкой рабочей среды через струйный насос (RU 2129671 Cl).BACKGROUND OF THE INVENTION A well-known method of operating a downhole jet installation is known, which includes lowering a string of pipes with a jet pump and a packer into a well, followed by pumping a liquid working medium through a jet pump (RU 2129671 Cl).
Из того же источника известна скважинная струйная установка, включающая установленный в скважине на колонне насосно- компрессорных труб струйный насос и размещенный ниже струйного насоса пакер.A well jet device is known from the same source, including a jet pump installed in a well on a tubing string and a packer located below the jet pump.
Известные способ работы и скважинная струйная установка позволяют проводить откачку из скважины различных добываемых сред, например, нефти с одновременной интенсификацией добычи среды из пласта.The known method of operation and a downhole jet installation allow pumping out various produced media, for example, oil, from a well while intensifying production of a medium from a formation.
Однако включение струйного насоса в состав колонны труб не позволяет провести сразу весь комплекс работ по дренированию продуктивного пласта, поскольку в ряде случаев возникает необходимость в извлечении из скважины колонны труб со струйным насосом для проведения работ, например, по химической обработке пласта, что ведет к значительному увеличению срока работ.However, the inclusion of a jet pump in the pipe string does not immediately allow the entire range of work to drain the productive formation, since in some cases it becomes necessary to remove pipes with a jet pump from the well for work, for example, in the chemical treatment of the formation, which leads to significant increase the term of work.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и
достигаемому результату в части способа является способ работы скважинной струйной установки, включающий спуск в колонну труб и установку на посадочное место в опоре эжектирующего устройства на кабеле, при этом одновременно на кабеле устанавливают генератор физических полей в интервале продуктивного пласта скважины, а посредством узла герметизации обеспечивают пропуск кабеля через проходной канал, далее подают рабочую среду в сопло эжектирующего устройства и откачивают среду из подпакерной зоны скважины с созданием, за счет этого необходимого давления в подпакерной зоне, при созданном давлении проводят исследование скважины или, если это необходимо, воздействие на пласт с помощью приборов, а после проведения необходимых работ в скважине приборы вместе с эжектирующим устройством на кабеле извлекают из колонны труб, а в опоре устанавливают эксплуатационный струйный насос для проведения работ по добыче среды, например, нефти из скважины (RU 2143597 Cl).Closest to the invention in technical essence and the achieved result in terms of the method is a method of operating a downhole jet installation, which includes descent into a pipe string and installation on a seat in the support of an ejector device on a cable, while at the same time a physical field generator is installed on the cable in the interval of the productive formation of the well, and through the sealing unit provide a pass cable through the passage channel, then the working medium is fed into the nozzle of the ejection device and the medium is pumped out of the sub-packer zone of the well with the creation of the required pressure in the sub-packer zone, when the pressure is created, the well is examined or, if necessary, the formation is impacted with the help of the devices, and after the necessary work is done in the well, the devices together with the ejection device are removed from the pipe string on the cable and an operational jet is installed in the support a pump for carrying out work on the extraction of a medium, for example, oil from a well (RU 2143597 Cl).
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату в части устройства является известная из того же источника скважинная струйная установка, содержащая пакер, колонну труб с опорой, в которой выполнены перепускные окна и на которой установлено в корпусе эжектирующее устройство, при этом в корпусе выполнены: канал подвода рабочей среды в сопло эжектирующего устройства, канал подвода откачиваемой из скважины среды и канал отвода смеси сред, а в корпусе над каналом подвода откачиваемой среды выполнен сообщенный с последним проходной канал с посадочным местом для установки узла герметизации и в узле герметизации выполнен осевой канал с возможностью пропуска через него и канал подвода откачиваемой
среды кабеля для установки на нем в скважине ниже эжектирующего устройства приборов и оборудования с возможностью перемещения их вдоль ствола скважины при работающем или неработающем струйном насосе. Известные способ работы и скважинная струйная установка позволяют проводить различные технологические операции в скважине ниже уровня установки струйного насоса, в том числе путем снижения перепада давлений над и под узлом герметизации.Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result in terms of the device is a well-known downhole jet installation known from the same source, comprising a packer, a pipe string with a support in which bypass windows are made and on which an ejection device is installed in the housing, while in the housing : a channel for supplying a working medium to the nozzle of an ejection device, a channel for supplying a medium pumped out of the well and a channel for withdrawing a mixture of media, and in the housing above the channel for supplying a pumped medium, the message th to the last passageway with a seat for mounting the sealing unit and the sealing unit in an axial channel skippable therethrough and a channel for supplying the evacuated cable medium for installation on it in the well below the ejection device of instruments and equipment with the possibility of moving them along the wellbore with a working or non-working jet pump. The known method of operation and the downhole jet installation allow for various technological operations in the well below the installation level of the jet pump, including by reducing the pressure drop above and below the sealing unit.
Однако возможности известных способа работы и скважинной струйной установки используются не в полной мере, что связано с ограниченными возможностями по проведению работ в скважине, связанных с перфорацией продуктивного пласта и регистрацией кривых восстановления пластового давления.However, the capabilities of the known method of operation and the well jet unit are not used to the full extent, which is associated with limited possibilities for conducting work in the well associated with perforation of the reservoir and recording of pressure recovery curves.
Раскрытие изобретения Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение функциональных возможностей скважинной установки и повышение ее производительности за счет сокращения времени на проведение работ по исследованию скважины и дренированию пласта. Указанная задача в части способа решается за счет того, что способ работы скважинной струйной установки при гидроразрыве пласта заключается в том, что устанавливают на колонне труб снизу вверх входную воронку, хвостовик, пакер с центральным проходным каналом, двухсекционную опору с перепускными окнами в верхней секции и осевым двухступенчатым проходным каналом с посадочным местом в каждой секции, причем в верхней секции опоры предусмотрена возможность установки эжектирующего устройства или блокирующей вставки, а в нижней секции опоры - вставки для
регистрации кривых восстановления пластового давления, спускают эту сборку на колонне труб в скважину и проводят распакеровку пакера, после чего проводят спуск на каротажном кабеле комплексного геофизического прибора, в процессе спуска комплексным геофизическим прибором проводят замер фоновых значений физических полей в скважине и параметров скважины для привязки интервала перфорации продуктивного пласта, извлекают из скважины комплексный геофизический прибор и спускают в скважину на каротажном кабеле устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта, включающее перфоратор и газогенераторный модуль, содержащий не менее двух камер с пороховыми зарядами, при этом над устройством для вторичного вскрытия продуктивного пласта на каротажном кабеле подвижно установлено эжектирующее устройство, в котором предусмотрена возможность установки сменных сопел и диффузоров, устанавливают устройство для вторичного вскрытия продуктивного пласта против выбранного интервала продуктивного пласта, а эжектирующее устройство устанавливают в опоре на посадочное место в верхней секции, создают эжектирующим устройством заданную депрессию на продуктивный пласт, путем подачи рабочего агента через затрубное пространство скважины на сопло эжектирующего устройства, и проводят перфорацию продуктивного пласта, а следом поджигают пороховые заряды и проводят воздействие на продуктивный пласт через перфорационные каналы давлением пороховых газов с формированием в прискважинной зоне продуктивного пласта вертикальных трещин, поднимают каротажный кабель с остатками перфоратора и эжектирующим устройством на поверхность и спускают на каротажном кабеле комплексный геофизический прибор
с подвижно установленным над ним на каротажном кабеле эжектирующим устройством, устанавливают эжектирующее устройство в опоре на посадочное место в верхней секции, а комплексным геофизическим прибором в ходе его спуска от входной воронки до забоя скважины проводят регистрацию геофизических полей скважины, посредством эжектирующего устройства проводят дренирование скважины путем подачи рабочего агента через затрубное пространство скважины на сопло эжектирующего устройства в течение 4-10 часов и при достижении стабильной депрессии замеряют дебит скважины и забойное давление в зоне выбранного интервала продуктивного пласта, при работающем эжектирующем устройстве проводят регистрацию физических полей и состава пластового флюида, перемещая при этом комплексный геофизический прибор от забоя до входной воронки. Прекращают подачу рабочего агента на сопло эжектирующего устройства и извлекают на поверхность каротажный кабель вместе с комплексным геофизическим прибором и эжектирующим устройством. Устанавливают на посадочное место в верхней секции опоры блокирующую вставку с проходным каналом и перекрывают последней перепускные окна двухсекционной опоры. Закачивают в продуктивный пласт через колонну труб и блокирующую вставку жидкость гидроразрыва или смесь последней с кислотным раствором. Извлекают блокирующую вставку и спускают в скважину на каротажном кабеле комплексный геофизический прибор с подвижно установленным над ним на каротажном кабеле эжектирующим устройством. Устанавливают эжектирующее устройство в двухсекционной опоре на посадочное место в верхней секции, а комплексным геофизическим прибором проводят регистрацию
геофизических полей в интервале скважины от входной воронки до забоя скважины. Поднимают комплексный геофизический прибор до входной воронки и проводят дренирование продуктивного пласта скважины путем подачи на сопло эжектирующего устройства рабочего агента до тех пор, пока из пласта не будет откачана жидкость гидроразрыва с продуктами реакции и пластовой жидкой средой в объеме, равном не менее двукратному объему жидкости гидроразрыва закачанного в пласт, при этом периодически проводят регистрацию забойного давления и дебита скважины, а на поверхности отбирают пробы смеси откачанных сред и рабочего агента. Не прекращая работу эжектирующего устройства, проводят комплексным геофизическим прибором регистрацию физических полей и состава пластового флюида от входной воронки до забоя скважины, после чего создают более глубокую депрессию на пласт и проводят регистрацию физических полей и состава пластовых сред вдоль ствола скважины при подъеме комплексного геофизического прибора от забоя до входной воронки. Прекращают подачу рабочего агента на сопло эжектирующего устройства и извлекают каротажный кабель вместе с комплексным геофизическим прибором и эжектирующим устройством на поверхность. Устанавливают на посадочное место в нижней секции двухсекционной опоры вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления с автономным манометром и пробоотборником, а в верхней секции опоры устанавливают эжектирующее устройство с заглушённым в верхней части каналом подвода откачиваемой среды. Подают на сопло эжектирующего устройства по затрубному пространству рабочий агент, проводят дренирование скважины, после чего прекращают подачу рабочего агента на сопло эжектирующего устройства и
проводят с помощью автономного манометра регистрацию кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, по завершении которой извлекают последовательно из скважины эжектирующее устройство и вставку для регистрации кривой восстановления пластового давления с автономным манометром и пробоотборником и далее проводят регламентные работы по запуску скважины в эксплуатацию.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to expand the functionality of a well installation and increase its productivity by reducing the time it takes to conduct research on the well and drain the formation. This task in terms of the method is solved due to the fact that the method of operating a well jet device during hydraulic fracturing is to install an inlet funnel, a liner, a packer with a central passage channel, a two-section support with overflow windows in the upper section and from the bottom to the top of the pipe axial two-stage passage channel with a seat in each section, and in the upper section of the support it is possible to install an ejection device or a blocking insert, and in the lower section of the support - inserts for registration of reservoir pressure recovery curves, lower this assembly on the pipe string into the well and unpack the packer, then run the logging cable of the complex geophysical instrument, while lowering the complex geophysical instrument, measure the background values of physical fields in the well and the parameters of the well to bind the interval perforations of the reservoir, a complex geophysical instrument is removed from the well and a device for secondary drilling is lowered into the well on a wireline formation cover, including a perforator and a gas generator module containing at least two chambers with powder charges, while an ejection device is movably mounted over the device for re-opening the formation on a wireline cable, in which it is possible to install interchangeable nozzles and diffusers, a device for secondary opening of the reservoir against the selected interval of the reservoir, and the ejection device is mounted in support of a seat in of the upper section, create a predetermined depression on the reservoir by the ejection device by supplying the working agent through the annulus of the well to the nozzle of the ejection device, and perforate the reservoir, and then burn powder charges and expose the reservoir through the perforation channels with the pressure of powder gases to form in the borehole zone of the reservoir of vertical cracks, raise the wireline with the remnants of the perforator and the ejector device on erhnost and launched the integrated wireline geophysical instrument with an ejection device movably mounted above it on the wireline cable, an ejection device is installed in support of a seat in the upper section, and a complex geophysical device during its descent from the inlet funnel to the bottom of the well records the geophysical fields of the well, by means of the ejection device, the well is drained by supply of the working agent through the annulus of the well to the nozzle of the ejection device for 4-10 hours and upon reaching stable depression for the well’s flow rate and bottomhole pressure are measured in the area of the selected interval of the reservoir; when the ejection device is operating, physical fields and the composition of the formation fluid are recorded while moving the complex geophysical device from the bottom to the inlet funnel. The supply of the working agent to the nozzle of the ejection device is cut off and the wireline cable is removed to the surface together with a complex geophysical instrument and an ejection device. A blocking insert with a passage channel is installed on the seat in the upper section of the support and the bypass windows of the two-section support are closed by the latter. Hydraulic fracturing fluid or a mixture of the latter with an acid solution is pumped into the reservoir through a pipe string and blocking insert. A blocking insert is removed and a complex geophysical instrument with an ejection device movably mounted above it on the wireline is lowered into the well on the logging cable. The ejection device is installed in a two-section support on the seat in the upper section, and registration is performed with a complex geophysical device geophysical fields in the interval of the well from the inlet funnel to the bottom of the well. Raise a complex geophysical device to the inlet funnel and drain the productive formation by supplying a working agent to the nozzle of the ejection device until frac fluid is pumped out with the reaction products and reservoir fluid in a volume equal to at least twice the volume of frac fluid pumped into the reservoir, while periodically recording bottomhole pressure and flow rate of the well, and on the surface take samples of a mixture of evacuated media and working agent. Without stopping the operation of the ejection device, a complex geophysical device is used to register physical fields and the composition of the formation fluid from the inlet funnel to the bottom of the well, then create a deeper depression on the formation and record physical fields and composition of the formation media along the wellbore when lifting the complex geophysical device from face to the inlet funnel. Cut off the supply of the working agent to the nozzle of the ejection device and remove the wireline along with the integrated geophysical device and ejection device to the surface. An insert is installed on the seat in the lower section of the two-section support for recording the reservoir pressure recovery curves with an autonomous pressure gauge and sampler, and an ejection device with a pumped-in fluid supply channel in the upper part is installed in the upper section of the support. The working agent is fed to the nozzle of the ejection device through the annulus, the well is drained, after which the supply of the working agent to the nozzle of the ejection device is stopped and using an autonomous pressure gauge, registration of reservoir pressure recovery curves in the under-packer space of the well is carried out, at the end of which an ejection device and an insert are added sequentially from the well to record the reservoir pressure recovery curve with an autonomous pressure gauge and sampler, and then the routine is put into operation.
Указанная задача в части устройства решается за счет того, что скважинная струйная установка для осуществления способа работы содержит колонну труб, на которой снизу вверх установлены входная воронка, хвостовик, пакер с центральным проходным каналом и двухсекционная опора с перепускными окнами в верхней секции и осевым двухступенчатым проходным каналом с посадочным местом в каждой секции, причем на посадочное место в верхней секции опоры предусмотрена возможность установки эжектирующего устройства или блокирующей вставки, а на посадочное место в нижней секции опоры - вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления с автономным манометром и пробоотборником, при этом эжектирующее устройство выполнено с возможностью замены сопла и/или диффузора, а в корпусе эжектирующего устройства выполнены: канал подвода рабочего агента в сопло эжектирующего устройства, канал подвода откачиваемой из скважины среды и канал отвода смеси сред из эжектирующего устройства, а в корпусе над каналом подвода откачиваемой среды выполнен сообщенный с последним проходной канал с посадочным местом для установки узла герметизации или заглушки для перекрытия верхней части канала подвода откачиваемой среды, верхняя часть заглушки выполнена с возможностью ее захвата ловильным инструментом, спускаемым на каротажном кабеле или
проволоке, и в узле герметизации выполнен осевой канал с возможностью пропуска через него и канал подвода откачиваемой среды каротажного кабеля или проволоки для установки на последнем в скважине ниже эжектирующего устройства комплексного геофизического прибора или устройства для вторичного вскрытия продуктивного пласта, включающего перфоратор и газогенераторный модуль, содержащий не менее двух камер с пороховыми зарядами с возможностью перемещения их вдоль ствола скважины, при установке эжектирующего устройства на посадочное место верхней секции опоры канал подвода рабочего агента в сопло эжектирующего устройства сообщен с перепускными окнами и через последние с окружающим колонну труб пространством, а канал отвода смеси сред из эжектирующего устройства сообщен с внутренней полостью труб выше эжектирующего устройства, на посадочное место в нижней секции опоры предусмотрена возможность установки ниже эжектирующего устройства вставки для регистрации кривых восстановления пластового давления с автономным манометром и пробоотборником, при этом проходные сечения ступеней двухсекционной опоры находятся в следующих соотношениях: D2 ≤ Di - 2 мм, и D3 ≤ D2 - 4 мм, где D1 - диаметр проходного канала двухсекционной опоры выше посадочного места верхней секции опоры,This task in terms of the device is solved due to the fact that the downhole jet installation for implementing the method of operation comprises a pipe string on which an inlet funnel, a liner, a packer with a central passage channel and a two-section support with bypass windows in the upper section and an axial two-stage passage are installed from bottom to top a channel with a seat in each section, and on the seat in the upper section of the support it is possible to install an ejection device or a blocking insert, and on the landing at the bottom of the support section there are inserts for recording the reservoir pressure recovery curves with an autonomous pressure gauge and a sampler, while the ejection device is configured to replace the nozzle and / or diffuser, and in the body of the ejection device there are: a channel for supplying the working agent to the nozzle of the ejection device, a channel for supplying a medium pumped out from the well and a channel for withdrawing a mixture of media from the ejection device, and in a housing above a channel for supplying a pumped medium, the communicating with the last passage to cash with a seat for mounting the sealing assembly or cap for covering the upper part of the channel for supplying the pumped medium, the upper part of the plug is adapted for gripping a fishing tool, deflation wireline or a wire, and in the sealing unit, an axial channel is made with the possibility of passing through it and a channel for supplying a pumped medium of a wire cable or wire for installation on the latter below the ejection device of a complex geophysical device or device for the secondary opening of the reservoir, including a perforator and a gas generator module at least two chambers with powder charges with the ability to move them along the wellbore when installing the ejection device on the planting month about the upper section of the support, the channel for supplying the working agent to the nozzle of the ejection device is communicated with bypass windows and through the space surrounding the pipe string, and the channel for withdrawing the mixture of media from the ejection device is communicated with the internal cavity of the pipes above the ejection device, it is provided for a seat in the lower section of the support the ability to install below the ejection device inserts for recording recovery curves of reservoir pressure with an autonomous pressure gauge and a sampler, while passage sections the steps of the two-section support are in the following proportions: D 2 ≤ Di - 2 mm, and D 3 ≤ D 2 - 4 mm, where D 1 is the diameter of the passage channel of the two-section support above the seat of the upper section of the support,
D2 - диаметр проходного канала двухсекционной опоры выше посадочного места нижней секции опоры, D3 - диаметр проходного канала двухсекционной опоры ниже посадочного места нижней секции опоры, длина L блокирующей вставки больше ее внешнего диаметра DQ, а диаметр D4 канала подвода откачиваемой среды больше
диаметра D5 каротажного кабеля не менее чем на 1 мм.D 2 is the diameter of the passage channel of the two-section support above the seat of the lower section of the support, D 3 is the diameter of the passage of the channel of the two-section support below the seat of the lower section of the support, the length L of the blocking insert is greater than its outer diameter DQ, and the diameter D 4 of the channel for supplying the pumped medium is larger diameter D 5 of the logging cable is not less than 1 mm.
Анализ работы скважинной установки показал, что производительность работ в скважине можно повысить как путем оптимизации последовательности действий при испытании и освоении скважин, так и совершенствованием конструкции установки с расширением ее функциональных возможностей путем обработки и исследования продуктивного пласта без извлечения всей колонны труб на поверхность для переустановки оборудования.Analysis of the operation of the well installation showed that the productivity of the work in the well can be improved both by optimizing the sequence of actions during testing and development of wells, and by improving the design of the installation with expanding its functionality by processing and researching the productive formation without removing the entire pipe string to the surface for equipment reinstallation .
Было выявлено, что указанная выше последовательность действий позволяет наиболее эффективно использовать оборудование скважинной установки при проведении работ по интенсификации притока нефти из продуктивного пласта, при этом созданы условия, предотвращающие осаждение в скважине после проведения ее перфорации кольматирующих частиц и других сред, которые приводят к снижению проницаемости продуктивного пласта, что достигается за счет создания депрессии в подпакерной зоне скважины. При созданной депрессии эжектирующее устройство удаляет из продуктивного пласта указанные выше частицы и среды в колонну труб и далее на поверхность, а с помощью комплексного геофизического прибора проводится исследование скважины, причем если это необходимо, возможно проведение воздействия на пласт или пласты физическими полями, например, акустическое воздействие на пласт. Одновременно предоставляется возможность контролировать величину депрессии путем управления скоростью прокачки жидкой рабочей среды. Кроме того, при проведении испытания пластов можно регулировать режим откачки посредством изменения давления жидкой рабочей среды, подаваемой в сопло струйного насоса. В ходе осуществления способа обеспечена возможность перемещения
комплексного каротажного прибора вдоль скважины, причем технический результат обеспечивается как при работающем струйном насосе, так и при его остановке. Наличие двухсекционной опоры позволяет устанавливать и извлекать эжектирующее устройство и другое оборудование, установленное на каротажном кабеле, без демонтажа колонны труб, а также устанавливать одновременно ниже эжектирующего устройства другое оборудование, в частности, вставку для регистрации кривых восстановления пластового давления. Возможность установки в опоре вместо эжектирующего устройства блокирующей вставки позволяет предотвратить воздействие жидкости гидроразрыва и химических реагентов на обсадную колонну и в тоже время закачивать в пласт растворы с необходимой скоростью.It was revealed that the above sequence of actions allows the most efficient use of the equipment of the well installation during work to intensify the influx of oil from the reservoir, while creating conditions that prevent deposition in the well after conducting perforation of clogging particles and other media that lead to a decrease in permeability productive formation, which is achieved by creating depression in the sub-packer zone of the well. With the created depression, the ejection device removes the above particles and media from the reservoir into the pipe string and then to the surface, and a well is examined using a complex geophysical device, and if necessary, it is possible to effect the formation or layers with physical fields, for example, acoustic impact on the reservoir. At the same time, it is possible to control the magnitude of depression by controlling the rate of pumping of the liquid working medium. In addition, during the formation testing, it is possible to control the pumping mode by changing the pressure of the liquid working medium supplied to the nozzle of the jet pump. During the implementation of the method, the ability to move integrated logging tool along the well, and the technical result is ensured both when the jet pump is operating, and when it is stopped. The presence of a two-section support allows you to install and remove the ejection device and other equipment installed on the logging cable without dismantling the pipe string, as well as install other equipment at the same time below the ejection device, in particular, an insert for recording formation pressure recovery curves. The possibility of installing a blocking insert instead of an ejection device in the support allows preventing the action of hydraulic fracturing fluid and chemicals on the casing and at the same time injecting the solutions into the formation at the required speed.
Также было установлено, что целесообразно выполнять проходные сечения ступеней двухсекционной опоры в следующих соотношениях: D2 < D1 - 2 мм, и Dз ≤ D2 - 4 мм, где Di - диаметр проходного канала двухсекционной опоры выше посадочного места верхней секции опоры, D2 - диаметр проходного канала двухсекционной опоры выше посадочного места нижней секции опоры и Dз - диаметр проходного канала двухсекционной опоры ниже посадочного места нижней секции опоры. Кроме того, длина L блокирующей вставки должна быть больше ее внешнего диаметра Do, а диаметр D4 канала подвода откачиваемой среды больше диаметра Ds каротажного кабеля не менее чем на 1 мм. В результате предотвращается возможное застревание в колонне труб и в опоре спускаемого в скважину оборудования. Одновременно достигается предотвращение перетекания среды из пространства над эжектирующим устройством в подпакерное пространство скважины, а в процессе работы установки достигается возможность перемещения
на каротажном кабеле комплексного геофизического прибора при минимально возможном гидравлическом сопротивлении в канале подвода откачиваемой среды.It was also found that it is advisable to make the passage sections of the steps of the two-section support in the following ratios: D 2 <D 1 - 2 mm, and Dз ≤ D 2 - 4 mm, where Di is the diameter of the passage channel of the two-section support above the seat of the upper section of the support, D 2 - diameter of the passage channel of the two-section support above the seat of the lower section of the support and Dz - diameter of the passage of the channel of the two-section support below the seat of the lower section of the support. In addition, the length L of the blocking insert must be greater than its outer diameter Do, and the diameter D 4 of the supply channel of the pumped medium is greater than the diameter Ds of the wireline cable by at least 1 mm. As a result, possible jamming in the pipe string and in the support of the equipment lowered into the well is prevented. At the same time, it is possible to prevent the medium from flowing from the space above the ejection device into the sub-packer space of the well, and during the operation of the installation, the ability to move on a logging cable of a complex geophysical instrument with the smallest possible hydraulic resistance in the supply channel of the pumped-out medium.
Таким образом, указанная выше совокупность взаимозависимых параметров и последовательности действий обеспечивает решение поставленной в изобретении задачи - расширения функциональных возможностей скважинной струйной установки и повышения ее производительности за счет сокращения времени на проведение работ по исследованию скважины и дренированию продуктивного пласта.Thus, the above set of interdependent parameters and sequence of actions provides a solution to the problem posed in the invention - expanding the functionality of the downhole jet installation and increasing its productivity by reducing the time it takes to conduct research on the well and drain the producing formation.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 представлена предлагаемая скважинная струйная установка с установленным в ней комплексным каротажным прибором.In FIG. 1 shows the proposed downhole jet unit with a complex logging tool installed in it.
На фиг. 2 представлена предлагаемая скважинная струйная установка с установленной в ней блокирующей вставкой.In FIG. 2 shows the proposed downhole jet installation with a blocking insert installed therein.
На фиг. 3 представлена предлагаемая скважинная струйная установка с установленными в ней устройством для вторичного вскрытия продуктивного пласта и эжектирующим устройством.In FIG. 3 presents the proposed downhole jet installation with a device installed therein for secondary opening of the reservoir and an ejection device.
На фиг. 4 представлена предлагаемая скважинная струйная установка с установленными в ней эжектирующим устройством и вставкой для регистрации кривых восстановления пластового давления.In FIG. 4 shows the proposed downhole jet installation with an ejection device and an insert installed therein for recording formation pressure recovery curves.
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
Скважинная струйная установка содержит колонну труб 1, на которой снизу вверх установлены входная воронка 2, хвостовик 3, пакер 4 с центральным проходным каналом 5 и двухсекционная опораThe downhole jet installation comprises a pipe string 1 on which an inlet funnel 2, a liner 3, a packer 4 with a central passage 5 and a two-section support are installed from bottom to top
6 с перепускными окнами 7 в верхней секции 8 и осевым
двухступенчатым проходным каналом 9 с посадочным местом 10, 11 в каждой секции.6 with overflow windows 7 in the upper section 8 and axial two-stage passage channel 9 with a seat 10, 11 in each section.
На посадочное место 10 в верхней секции 8 опоры 6 предусмотрена возможность установки эжектирующего устройства 12 или блокирующей вставки 13, а на посадочное место 11 в нижней секции 14 опоры 6 - вставки 15 для регистрации кривых восстановления пластового давления с автономным манометром 30 и пробоотборником 31. Эжектирующее устройство 12 выполнено с возможностью замены сопла 16 и/или диффузора 17, а в корпусе 18 эжектирующего устройства 12 выполнены: канал 19 подвода рабочего агента в сопло 16 эжектирующего устройства 12, канал 20 подвода откачиваемой из скважины среды и канал 21 отвода смеси сред из эжектирующего устройства 12. В корпусе 18 над каналом 20 подвода откачиваемой среды выполнен сообщенный с последним проходной канал 22 с посадочным местом для установки узла 23 герметизации или заглушки 24 для перекрытия верхней части канала 20 подвода откачиваемой среды. Верхняя часть заглушки 24 выполнена с возможностью ее захвата ловильным инструментом, спускаемым на каротажном кабеле 25 или проволоке и в узле 23 герметизации выполнен осевой канал 33 с возможностью пропуска через него и канал 20 подвода откачиваемой среды каротажного кабеля 25 или проволоки для установки на последнем в скважине ниже эжектирующего устройства 12 комплексного геофизического прибора 26 или устройства 27 для вторичного вскрытия продуктивного пласта, включающего перфоратор 32 и газогенераторный модуль, содержащий не менее двух камер с пороховыми зарядами 28 с возможностью перемещения их вдоль ствола скважины. При установке эжектирующего устройства 12 на посадочное место 10
верхней секции 8 опоры 6 канал 19 подвода рабочего агента в сопло 16 эжектирующего устройства 12 сообщен с перепускными окнами 7 и через последние с окружающим колонну труб 1 пространством, а канал 21 отвода смеси сред из эжектирующего устройства 12 сообщен с внутренней полостью колонны труб 1 выше эжектирующего устройства 12. На посадочное место 11 в нижней секции 14 опоры 6 предусмотрена возможность установки ниже эжектирующего устройства 12 вставки 15 для регистрации кривых восстановления пластового давления с автономным манометром 30 и пробоотборником 31, при этом проходные сечения ступеней двухсекционной опоры 6 находятся в следующих соотношениях:On the seat 10 in the upper section 8 of the support 6, it is possible to install an ejection device 12 or a blocking insert 13, and on the seat 11 in the lower section 14 of the support 6 - insert 15 for recording the reservoir pressure recovery curves with an autonomous pressure gauge 30 and a sampler 31. Ejecting the device 12 is configured to replace the nozzle 16 and / or diffuser 17, and in the housing 18 of the ejecting device 12 are made: channel 19 for supplying the working agent to the nozzle 16 of the ejecting device 12, channel 20 for supplying pumped from Vazhiny medium passage 21 and medium mixture retraction of the ejection device 12. In the housing 18 above the channel 20 for supplying pumped medium is formed in communication with the latter through passage 22 with a seat 23 for installation of sealing assembly or cap 24 for covering the upper part of the channel 20 for supplying pumped medium. The upper part of the plug 24 is made with the possibility of its capture by a fishing tool lowered on the wireline 25 or wire and in the sealing unit 23 an axial channel 33 is made with the possibility of passing through it and the channel 20 for supplying the pumped medium of the wireline 25 or wire for installation on the latter in the well below the ejection device 12 of the integrated geophysical instrument 26 or device 27 for the secondary opening of the reservoir, including a perforator 32 and a gas generator module containing at least two cameras er with powder charges 28 with the ability to move them along the wellbore. When installing the ejection device 12 on the seat 10 the upper section 8 of the support 6, the channel 19 for supplying the working agent to the nozzle 16 of the ejecting device 12 is in communication with the bypass windows 7 and through the latter with the space surrounding the pipe string 1, and the channel 21 for withdrawing the mixture of media from the ejecting device 12 is in communication with the internal cavity of the pipe string 1 above the ejecting devices 12. On the seat 11 in the lower section 14 of the support 6, it is possible to install an insert 15 below the ejecting device 12 for recording reservoir pressure recovery curves with an autonomous pressure gauge 30 and sampling nick 31, wherein the steps of communicating a two-piece support section 6 are in the following ratios:
D2 < D1 - 2 мм, и D3 < D2 - 4 мм, где Di - диаметр проходного канала двухсекционной опоры 6 выше посадочного места 10 верхней секции 8 опоры 6, D2 - диаметр проходного канала двухсекционной опоры 6 выше посадочного места 11 нижней секции 14 опоры 6,D 2 <D 1 - 2 mm, and D 3 <D 2 - 4 mm, where Di is the diameter of the passage channel of the two-section support 6 above the seat 10 of the upper section 8 of the support 6, D 2 is the diameter of the passage channel of the two-section support 6 above the seat 11 lower section 14 of the support 6,
D3 - диаметр проходного канала двухсекционной опоры 6 ниже посадочного места 11 нижней секции 14 опоры 6, длина L блокирующей вставки 13 больше ее внешнего диаметра Do, а диаметр D4 канала 20 подвода откачиваемой среды больше диаметра D5 каротажного кабеля 25 не менее чем на 1 мм.D 3 - the diameter of the passage channel of the two-section support 6 below the seat 11 of the lower section 14 of the support 6, the length L of the blocking insert 13 is greater than its outer diameter Do, and the diameter D 4 of the channel 20 for supplying the pumped medium is greater than the diameter D 5 of the wireline 25 not less than 1 mm.
Предлагаемый способ работы скважинной струйной установки при гидроразрыве пласта осуществляют следующим образом.The proposed method of operating a well jet device during hydraulic fracturing is as follows.
Вначале на колонне труб 1 снизу вверх устанавливают входную воронку 2, хвостовик 3, пакер 4 с центральным проходным каналом 5, двухсекционную опору б с перепускными окнами 7 в верхней секцииFirst, an inlet funnel 2, a shank 3, a packer 4 with a central passage 5, a two-section support b with bypass windows 7 in the upper section are installed from the bottom to the top of the pipe string 1
8 и осевым двухступенчатым проходным каналом 9 с посадочным местом 10, 11 в каждой секции, соответственно, 8 и 14. В верхней
секции 8 опоры 6 предусмотрена возможность установки эжектирующего устройства 12 или блокирующей вставки 13, а в нижней секции 14 опоры 6 - вставки 15 для регистрации кривых восстановления пластового давления. Спускают эту сборку на колонне труб 1 в скважину и проводят распакеровку пакера 4, после чего проводят спуск на каротажном кабеле 25 комплексного геофизического прибора 26. В процессе спуска комплексным геофизическим прибором 26 проводят замер фоновых значений физических полей в скважине и параметров скважины для привязки интервала перфорации продуктивного пласта 29. Извлекают из скважины комплексный геофизический прибор 26 и спускают в скважину устройство 27 для вторичного вскрытия продуктивного пласта, включающее перфоратор 32 и газогенераторный модуль, содержащий не менее двух камер 28 с пороховыми зарядами. При этом над устройством 27 для вторичного вскрытия продуктивного пласта на каротажном кабеле 25 подвижно установлено эжектирующее устройство 12, в котором предусмотрена возможность установки сменных сопел 16 и диффузоров 17. Устанавливают устройство 27 для вторичного вскрытия продуктивного пласта против выбранного интервала продуктивного пласта 29, а эжектирующее устройство 12 устанавливают в опоре 6 на посадочное место 10 в верхней секции 8. Создают эжектирующим устройством 12 заданную депрессию на продуктивный пласт 29 путем подачи рабочего агента через затрубное пространство скважины на сопло 16 эжектирующего устройства 12, и перфоратором 32 проводят перфорацию продуктивного пласта 29, а следом поджигают пороховые заряды 28 и проводят воздействие на продуктивный пласт 29 через перфорационные каналы давлением пороховых газов с
формированием в прискважинной зоне продуктивного пласта 29 вертикальных трещин. Поднимают каротажный кабель 25 с остатками перфоратора 32 и эжектирующим устройством 12 на поверхность и спускают на каротажном кабеле 25 комплексный геофизический прибор 26 с подвижно установленным над ним на каротажном кабеле 25 эжектирующим устройством 12. Устанавливают эжектирующее устройство 12 в опоре б на посадочное место 10 верхней ступени 8, а комплексным геофизическим прибором 26 в ходе его спуска от входной воронки 2 до забоя скважины проводят регистрацию геофизических полей скважины. Посредством эжектирующего устройства 12 проводят дренирование скважины путем подачи рабочего агента через затрубное пространство скважины на сопло 16 эжектирующего устройства 12 в течение 4-10 часов и при достижении стабильной депрессии замеряют дебит скважины и забойное давление в зоне выбранного интервала продуктивного пласта 29. При работающем эжектирующем устройстве 12 проводят регистрацию физических полей и состава пластового флюида, перемещая при этом комплексный геофизический прибор 26 от забоя до входной воронки 2. Прекращают подачу рабочего агента на сопло 16 эжектирующего устройства 12 и извлекают на поверхность каротажный кабель 25 вместе с комплексным геофизическим прибором 26 и эжектирующим устройством 12. Устанавливают на посадочное место 10 в верхней секции 8 опоры 6 блокирующую вставку 13 с проходным каналом и перекрывают последней перепускные окна 7 двухсекционной опоры 6. Закачивают в продуктивный пласт 29 через колонну труб 1 и блокирующую вставку 13 жидкость гидроразрыва или смесь последней с кислотным раствором. Извлекают блокирующую вставку 13 и спускают в скважину на каротажном кабеле 25 комплексный
геофизический прибор 26 с подвижно установленным над ним на каротажном кабеле 25 эжектирующим устройством 12. Устанавливают эжектирующее устройство 12 в двухсекционной опоре 6 на посадочное место 10 в верхней секции 8, а комплексным геофизическим прибором 26 проводят регистрацию геофизических полей в интервале скважины от входной воронки 2 до забоя скважины. Поднимают комплексный геофизический прибор 26 до входной воронки 2 и проводят дренирование продуктивного пласта 29 скважины путем подачи на сопло 16 эжектирующего устройства 12 рабочего агента до тех пор, пока из пласта 29 не будет откачана жидкость гидроразрыва с продуктами реакции и пластовой жидкой средой в объеме, равном не менее двукратному объему жидкости гидроразрыва, закачанного в пласт 29. При этом периодически проводят регистрацию забойного давления и дебита скважины, а на поверхности отбирают пробы смеси откачанных сред и рабочего агента. Не прекращая работу эжектирующего устройства 12, проводят комплексным геофизическим прибором 26 регистрацию физических полей и состава пластового флюида от входной воронки 2 до забоя скважины, после чего создают более глубокую депрессию на пласт 29 и проводят регистрацию физических полей и состава пластовых сред вдоль ствола скважины при подъеме комплексного геофизического прибора 26 от забоя до входной воронки 2. Прекращают подачу рабочего агента на сопло 16 эжектирующего устройства 12 и извлекают каротажный кабель 25 вместе с комплексным геофизическим прибором 26 и эжектирующим устройством 12 на поверхность. Устанавливают на посадочное место 11 в нижней секции 14 двухсекционной опоры 6 вставку 15 для регистрации кривых восстановления пластового давления с автономным манометром 30 и
пробоотборником 31, а в верхней секции 8 опоры 6 устанавливают эжектирующее устройство 12 с заглушённым посредством заглушки 24 в верхней части каналом 20 подвода откачиваемой среды. Подают на сопло 16 эжектирующего устройства 12 по затрубному пространству рабочий агент и проводят дренирование скважины. После этого прекращают подачу рабочего агента на сопло 16 эжектирующего устройства 12 и проводят с помощью автономного манометра 30 регистрацию кривых восстановления пластового давления в подпакерном пространстве скважины, по завершении которой извлекают последовательно из скважины эжектирующее устройство 12 и вставку 15 для регистрации кривой восстановления пластового давления с автономным манометром 30 пробоотборником 31 и далее проводят регламентные работы по запуску скважины в эксплуатацию.8 and an axial two-stage passage channel 9 with a seat 10, 11 in each section, respectively, 8 and 14. In the upper section 8 of the support 6, it is possible to install an ejection device 12 or a blocking insert 13, and in the lower section 14 of the support 6 - insert 15 to record the recovery curves of reservoir pressure. This assembly is lowered on the pipe string 1 into the well and the packer 4 is unpacked, after which it is run on the wireline 25 of the complex geophysical instrument 26. During the descent, the complex geophysical instrument 26 measures the background values of the physical fields in the well and the parameters of the well to bind the perforation interval productive formation 29. The integrated geophysical instrument 26 is removed from the well and the device 27 for re-opening the productive formation, including a perforator 32 and a gas generator, is lowered into the well torny module comprising at least two chambers 28 with the powder charge. At the same time, an ejection device 12 is movably mounted on the logging cable 25 above the device for secondary opening of the productive formation; in which it is possible to install interchangeable nozzles 16 and diffusers 17. The device 27 for the secondary opening of the productive formation is installed against the selected interval of the productive formation 29, and the ejection device 12 is installed in the support 6 on the seat 10 in the upper section 8. Create a predetermined depression on the reservoir 29 by the ejection device 12 by supplying a working Ghent through well annulus 16 to the nozzle ejecting device 12, and the hammer 32 is carried out the perforation of the producing formation 29, followed ignited propellant charges 28 and exposure is performed on the reservoir 29 via the perforations pressurized propellant gases the formation of 29 vertical cracks in the near-wellbore zone of the reservoir. The logging cable 25 is lifted with the remains of the punch 32 and the ejecting device 12 to the surface and the complex geophysical device 26 is lowered on the logging cable 25 with the ejecting device 12 movably mounted above it on the logging cable 25. The ejecting device 12 is mounted in the support b on the seat 10 of the upper stage 8, and a complex geophysical device 26 during its descent from the inlet funnel 2 to the bottom of the well, the geophysical fields of the well are recorded. Using the ejection device 12, the well is drained by supplying a working agent through the annulus of the well to the nozzle 16 of the ejection device 12 for 4-10 hours and, when a stable depression is reached, the well production rate and bottomhole pressure in the zone of the selected interval of the reservoir 29 are measured. When the ejection device is operating 12 register physical fields and the composition of the reservoir fluid, while moving the complex geophysical instrument 26 from the bottom to the inlet funnel 2. Stop feeding from the working agent onto the nozzle 16 of the ejection device 12 and the wireline 25 is removed to the surface together with the complex geophysical device 26 and the ejection device 12. A blocking insert 13 with a passage channel is installed on the seat 10 in the upper section 8 of the support 6 and the bypass windows 7 are closed by the latter two-section support 6. Pumped into the reservoir 29 through the pipe string 1 and the blocking insert 13 fracturing fluid or a mixture of the latter with an acid solution. The blocking insert 13 is removed and lowered into the well on the logging cable 25 complex a geophysical device 26 with an ejection device 12 movably mounted above it on the wireline 25. Install the ejection device 12 in a two-section support 6 at a seat 10 in the upper section 8, and the geophysical device 26 records the geophysical fields in the interval of the well from the input funnel 2 to bottom hole. Raise the complex geophysical instrument 26 to the inlet funnel 2 and drain the productive formation 29 of the well by supplying a working agent to the nozzle 16 of the ejecting device 12 until frac fluid is pumped out from the formation 29 with the reaction products and the formation fluid medium in an amount equal to at least twice the volume of hydraulic fracturing fluid injected into the reservoir 29. In this case, bottom-hole pressure and flow rate of the well are periodically recorded, and samples of a mixture of evacuated media and working fluid are collected on the surface agent. Without stopping the operation of the ejection device 12, a complex geophysical device 26 is used to register physical fields and the composition of the formation fluid from the inlet funnel 2 to the bottom of the well, then create a deeper depression on the formation 29 and record the physical fields and composition of the formation media along the wellbore when lifting integrated geophysical instrument 26 from the bottom to the inlet funnel 2. Stop the supply of the working agent to the nozzle 16 of the ejection device 12 and remove the wireline 25 along with the complex physics by the entraining device 26 and device 12 to the surface. Set on the seat 11 in the lower section 14 of the two-section bearings 6 insert 15 for recording the curves of the restoration of reservoir pressure with an autonomous pressure gauge 30 and a sampler 31, and in the upper section 8 of the support 6, an ejection device 12 is installed with a channel 20 for supplying a pumped medium drowned by means of a plug 24 in the upper part. The working agent is fed to the nozzle 16 of the ejection device 12 through the annulus and the well is drained. After that, the flow of the working agent to the nozzle 16 of the ejecting device 12 is stopped and the formation pressure recovery curves in the under-packer space of the well are recorded using an autonomous pressure gauge 30, at the end of which the ejecting device 12 and insert 15 are sequentially extracted from the well to record the formation pressure recovery curve with an autonomous gauge 30 sampler 31 and then carry out routine work on putting the well into operation.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Настоящее изобретение может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при испытании и освоении скважин, а также в других отраслях промышленности, где производится добыча различных сред из скважин.
The present invention can be used in the oil and gas industry for testing and development of wells, as well as in other industries where various media are produced from wells.