Способ сооружения гравийного фильтра в скважине

(51) 4 Е 21 В 43/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ГРАВИЙНОГО ФИЛЬТРА В СКВАЖИНЕ(57) Изобретение относится к горной промсти и позволяет повысить качество гравийного фильтра. Способ включает установку фильтровой колонны (К) 2, герметизацию кольцевого пространства скважины 1 на устье элементом 15. Внутрь К 2 спускают 801425305 А 1 распределительный узел 6, вспомогательну 1 о4 и водоподъемную 5 К и фиксируют ик внутри К 2. Далее осуществляют промывку скважины 1 при комбинированной циркуляции жидкостью-носителем (ЖН), аналогичной по свойствам пластовой. При этом подачу ЖН осуществляют церез эжекторный смсситель (ЭС) 11 от оурового насоса 8. В процессе промывки устанавливается расплод ЖН, определяемый по расчетной формуле. После установления требуемой репрессии на пласт осуществляют закачку гравийной смеси в бункер 22 ЭС 11. Для по пержанпя требуемой репрессии на пласт в процессе закацки гравийной смеси производят регулировку давления в нагнетательной магистрали путем уменьшения раскола ЖН, прокодящей церез ЭС 11 в единицу времени на величину, определяемую по расчетной формуле. 1 ил.гле Я,расход жидкости-носиэжекторный смеситель ля через 11, обесИзобретение относится к горной промышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использовано при сооружении гравийного фильтра.Целью изобретения является повышение качества гравийного фильтра.1 а цертеже представлена схема закачки гвавия в скважину.Способ осуществляют следх югцим образом.В скважину 1 спускают фильтровую 2 1 О и, эксплуатационную 3 колонны труб. Внутрьильтровой 2 колонны спускают вспомогательную 4 и водоподъемную 5 колонны иаспределительный узел б, их фиксируютнутри фильтровой колонны. Распредели 1 ельный узел б фиксируется над каркасом 7 ильтра.Поверхностная обвязка собирается сле, ующпм образом. От бурового насоса 8 на-петатсльная магистраль 9 соединяется с 20 оплом0 эжекторного смесителя 11, от дифузора 2 которого гибкие шланги присоеди-яются к вспомогательной 4 колонне. Гер,стизацию кольцевого пространства 3 скваины 1 между эксплуатационной колонной 3кондуктором 14 осуществляют элеменом 15, па нижнем торце которого устанавливается датчик б давления, а на верхнем -- ,1 анометр 7. Скважинупромывают при комбинированной циркуляции жидкостью, аналогичной по свойствам пластовой. Из ЬтстоЙника 18 жидкость поступает во вса.ываощий патрубок 19 бурового насоса 8.т бурового насоса 8 жидкость церез эжекорный смеситель 11 и гибкие шланги потупаст во вспомогательную колонну 4 труб й далее церсз распрелелительный узел 6 в интервал формирования гравийного фильтра 20. Жидкость-носитель фильтруется через каркас 7 фильтра и по водоподъемной колонне 5 через распределительный узел 6 и кольцевое пространство между вспомогательной 4 и эксплуатационной 3 колоннами 40 поднимается к устью и поступает в отстойник 18. В процессе промывки с целью обеспечения необходимой репрессии на пласт на устье в кольцевом пространстве скважины 13 под гермстизирующим элементом 15 поддерживают расчетное избьпочное давление, величина которого регистрируется показаниями манометра 17. Установка избыточного давления на устье осуществляется регулированием расхода жидкости-носителя, поступающей от бурового насоса 8 к эжек торному смесителю 11. В процессе промывки раскол жидкости-носителя устанавлиают равным;Рп.1+Р печиваюший поддержание расчетной репрессии ЛР на пласт;со - площадь сечения сопла 10 эжекторного смесителя 11;р - плотность жидкости-носителя;Н, Н - коэффициенты местных и линейных сопротивлений циркуляции;т, и - количество участков местныхи линейных сопротивлений ициркуляции;Давление в нагнетательной магистрали 9определяется скоростью истечения струи изсопла 10 эжекторного смесителя 11, т. е.только гидродинамической составляющей.С увеличением расхода давление в нагнетательной магистрали 9, а следовательно,и в кольцевом пространстве 13 скважины 1на устье и репрессия на пласт увеличиваютсяпропорционально квадрату расхода, и наоборот. Регулировка расхода жидкости осугцествляется на буровом насосе 8 изменением количества жидкости-носителя, поступающей через сливную магистраль 21 в отстойник 18. С уменьшением расхода жидкости-носителя через сливную магистраль 21давление в нагнетательной магистрали увеличивается, и наоборот.После установления требуемой репрессиина пласт, которая фиксируется показаниямиманометра 17, измеряющего избыточноедавление в кольцевом пространстве 3 подгерметизирующим элементом 15, в бункер 22эжектор ного смесителя 11 подается гравий 23,В процессе сооружения гравийного фильтра 20 увеличивается сопротивление циркуляционному потоку в скважине, приводящее к увеличению потерь напора и соответственно к увеличению репрессии на пласт. По мере увеличения величины репрессии на пласт лавление в нагнетательной магистрали 9 уменьшают на величину, комплексируюгцую потери напора в нагнетательной магистрали 9, уменьшают расход жидкости-носителя, поступающей от бурового насоса 8 к эжекторному смесителю 11, а расход жидкости, поступающей от насоса 8 в сливную магистраль 21 и отстойник 18, увеличивают. С уменьшением расхода жидкости-носителя, циркулирующей в скважине 1, уменьшаются общие потери напора, пропорциональные квадрату расхода. Увеличение высоты гравийного фильтра 20 в процессе закачки приводит к увеличению потерь напора в гравийном фильтре 20 на величину, также пропорциональную квадрату расхода. В этой связи для поддержания требуемой репрессии на пласт в процессе закачки гравийной смеси в единицу времени осуществляют регулировку давления в нагнетательной магистрали путем уменьшения расхода жидкости-носителя, проходящей черезсопло 10 эжекторного смесителя 11, на величину14253615- к=26,56у кг/м 5 где Я,; ф+ в ндгнстдтсльт эжекторный носителя, роеситсль, выби-поллержаия на пл ст .Р= ои обвязке полсоелиняю л жилкостиекторный сх еобхолимост и репрессии В поверхосную магистраль сместель. Рдсхо 0 холящей черезрают, исходя из и .в процессе закацк =0,05 МПа: 9 /с. По мере ильтра рас нно уменьК 2 фильтся ниссителя.- 0,0 4- расход жидкости-носителя через эжекторный смеситель ви +1 моменты времени; - коэффициент турбулентнойфильтрации гравия;- высота гравийного фильтра,намываемого в единицу времени междуи +1 моментами.увеличения высоты гравийного ход жидкости-носителя постепают до величиныЯ 2 иР - - расчетная высота гравийного ра, через который фильтруе ходящий поток жидкости-и При использовании насосов с плавнойрегулировкой расхода и программным управлением по значениям Я;+, полученным в начальный период закачки гравия по экспериментьльным данным или расчетным путем,процесс закачки автоматизируется.Об окончании закачки гравия свидетельствует резкое повышение давления в нагнетательной магистрали, происходящее приперекрытии верхней поверхностью 24 гравийного фильтра 20 выпускных отверстий 25над каркасом 7 фильтра. Давление в нагнетательной магистрали 9 регистрируется манометром 26.При,ер. Водоносный пласт сложен мелкозернистыми песками с коэффициентомфильтрации 1 м/сут и напором Р .=0,36 МПа. В процессе сооружения разведоцных скважин установлено, что при репрессии на пласт 0,05 МПа удается избежатьобрушения стенок скважины и минимизировать поглощение жидкости-носителя. В скважину устанавливают фильтровую колонну,внутри которой фиксируют распределительный узел, вспомогательную и волоподъем.ную колонны. Кольцевое пространство скважины между кондуктором и эксплуатационной колонной ,герметизируют элементом,на нижнем торце которого установлен датчик давления, а на верхнем - манометр,сообщающийся с датчиком давления посредством канала связи. В процессе промывкискважины насосным блоком при расходе0,08 м/с потери напора составляют 0,17 МПа.Используя зависимость давления нагнетания Р от расхода Я промывкиР=( И+ КМ)д,Вычис,им коэффи.ты мест ых ,.иных сопротивлений при циркуляци: Величину репрессии а пласт контролируют показаниями манометра, установле- ного на герхетзруощех элементе на устье и фиксирующего избыточное давление в кольцевом пространстве скважины. При расколе Я,=0,09 м/с показания манометра фиксируют величину репрессии на пласт .ХР= =0,05 МПа. В бункер эжекторного смесителя начинают подавать гравий, Закачку ведут при концентрациях смеси 35 О 4,. В течение 5 мин с начала закачки репрессия на пласт поллерживается посгоянной при постоянном расколе, цто свилетельствует о засыпке интервала отстойника. Впослелствии репрессия нд пласт начинает увеличиваться.целью поддержания постоянной репрессии на пласт постепенно уменыпают расход смеси на величину 0,002 м/с за 1 мин. Время закачки 12,0 мин, после чего давление в нагнетательной магистрали резко возрастает. что свилетельствует о перекрытии выпускных отверстий в фильтровой колонне над филыром-каркасом. Расход смеси в конецный момент закачки: При расколе Ях=0,056 в конечный момент закачки обеспечивается постоянная репрессия на пласт 0,05 МПа. Потери напора в гравийном фпльтре при максимальной высоте составляют 0,26 МПа.При сооружении гравпйньх фильтров по предлагаемой технологии полуцают фильтры с высокими гилравлическими характеристиками. Удается прелотвратить поглощение жидкости-носителя и кольматацю пласта и филыра. Время освоения скважины уменьшается более цем в лва раза, а улельные дебиты возрастают на 25 - 30 по сравнению со скважинами, пробуренными в дналогичных условиях и оборудованными гравийными фильтрами по технологии известного способа.1425305 Форад,а изсирегенця Способ сооружения гравийного фильтра в скважине, включающий устанрвку фильтровой колонны, герметизацию кольцевого пространства скважины, спуск внутрь фильтровой колонны распределительного узла, всокоательной и водоподьемной колонны, их фиксацию внутри фильтровой колонны, промывку скважины и закачку гравия при комбиированной циркуляции, отличаюиийея тем, что, с целью повышения качества гравийного фильтра, герметизацию кольцевого пространства осуществляют на устье, в качестве жидкости-носителя используют жИдкость, аналогичную по свойствам пластовой, подают ее через эжекторный смеси- те 1 ь, в процессе промывки устанавливают расход жидкости-носителя Е - , -Н + г.Е.= 2 Нм) ласт, о ание сте ом поло глощени анавлив условий Ф -расход жидкости-нрез эжекторныйв +1 и моментькоэффициент турфильтрации гравиявысота гравийного намываемого в ед мени между . и тами. осителя чесмесительвремени; булентной 1 с Р еспечив ок скважижении и мия жидкости асмая в зароведения фильтра иницу вре+1 момености-носителя; Составитель Е. МолчаГунько Техред И. Верес28 Ти раж 531Государственного комитета ССС 1 по делам113035, Москва, Ж - 35, Раушская нтвенно.олиграфическое предприятие, г. У ова Корректо р А. Обруча Подписное изобретений и открыти б., д. 4/5жгород, ул. Проектная,Редактор Н Заказ 4746 ВИИИПИ Грои+(- Ня+репрессия нацеая поддержы в устойчивимизацию поосителя, уствисимости отработ;лотность жи о - площадь сечения сопла эжекторного смесителя;Р . - пластовое давление;Н - коэффициент местных сопротив.пений циркуляции;Н, - коэффициент линейных сопротивлений циркуляции;т - количество местных сопротивлений циркуляции;и - количество линейных участковсопротивлений циркуляции, а в процессе закачки гравийной смеси осуществляют регулировку давления в нагнетательной магистрали путем уменьшения расхода через эжекторный смеситель в единицу времени на величинуФ