Способ сооружения гравийного фильтра в скважине

Изобретение относится к горнойпромышленности, а точнее к нефтегазодобывающей, и может быть использованопри сооружении гравийного фильтра вскважине,Цель изобретения - повьппение эффективности процесса сооружения гравийного фильтра.На чертеже представлена схема за. 10качки гравия в скважину.Способ осуществляют следующим образомВ скважину 1 устанавливают фильтровую колонну 2 с каркасом 3 фильтра, контрольным фильтром 4, отстойником 5 и выпускными отверстиями 6,Герметизируют кольцевое пространство7 скважины 1 между фильтровой 2 и обсадной 8 колоннами элементом 9, нанижнем 10 торце. которого имеется датчик 11 давления, соединенный с установленным на устье манометром 12 посредством канала 13 связи.Внутрь фильтровой колонны 2 на 25вспомогательной колонне 14 спускаютраспределительный узел 15 и водоподъемную колонну 16 с установленнымна ней свабом 1. Распределительныйузел 15 фиксируется внутри фильтровой колонны 2 и сваб 17 в фиксированном положении распределительного узла15 герметизирует кольцевое простран. ство между фильтровой 2 и водоподъемной 16 колоннами в интервале междукаркасом 3 фильтра и контрольнымфильтром 4, Манометр 12 фиксируетпластовое давление под герметизирующим элементом 9.Перед закачкой гравия 18 осущест"вляют промывку скважины 1 при комбинированной циркуляции. В качествежидкости-носителя используют жидкость, аналогичную по свойствам пластовой.Из блока отстойников 19 через всасывающий шланг 20 жидкость забираетсяцентробежным насосом 21 и подаетсяв смеситель 22. Блоком 23 насосовжидкость через нагнетательную магистраль 24 подается во вспомогательнуюколонну 14 и далее через распределительный узел 15 - в интервал формирования гравийного фильтра, где движет"ся в нисходящем потоке. Через контрольный фильтр 4 жидкость фильтруется и по водоподъемной колонне 16 через распределительный узел 15 и кольцевое пространство в восходящем потоке поднимается к устью, откуда через сливную магистраль 25 поступает вблок 19 отстойников, где очищаетсяна фильтрах 26 и 2. В процессе промывки расход жидкости в нагнетатель-.ной магистрали, контролируемый расходомером 28, устанавливается такимобразом, чтобы репрессия на пласт,фиксируемая датчиком 11 и регистрируемая манометром 12, соответство"вала расчетной.С увеличением расхода репрессияпри промывке, регистрируемая манометром 12, равна разнице показаний манометра 12 при промывке и до нее.Регулировка расхода в нагнетательной магистрали 24 осуществляетсяизменением подачи насосов блока 23,а также трехходового крана 29, откоторого часть жидкости через сброс30 поступает в блок 19 отстойников,Давление в нагнетательной магистрали, равное потерям напора при циркуляции, контролируется манометром 31.1:И 1: 111Р= ;Е А+ ", . В)п,1-1 1= 11 где Р в . давление в нагнетательнойИмагистрали;" подача жидкости - носителяПпри промывке;А - коэффициент линейных сопротивлений;В - коэффициент местных сопротивлений;п " количество линейных участков циркуляционной системы:поверхностная обвязкаскважина;ш - количество местных сопротивлений циркуляционной системы: поверхностная обвяэкаскважина,После установления расчетной репрессии на пласт давление в нагнетательной магистрали Рн регистрируютманометром 31, а расход- расходо"мером 28 и начинают закачку гравия 18.Из бункера 32 с помощью транспор"тера 33 гравий 18 поступает в смеситель 22. Приготовленная в смесителе22 гравийная смесь расчетной концентрации блоком 23 насосов закачиваетсяв интервал формирования фильтра 34через вспомогательную колонну 14,распределительный узел 15 и выпускные отверстия 6 в фильтровой колонне 2. Гравий 18 осаждается на забое,3 ,.1 4жидкость - носитель фильтруется через слой гравийного фильтра 34, уплотняет его и через контрольныйфильтр 4, водоподъемную колонну 16,распределительный узел 15 кольцевоепространство и сливную магистраль25 поступает в блок 19 отстойников.В процессе закачки измеряют потери напора в гравийном фильтре, оценивают его сопротивление и осущест"вляют регулировку давления в нагие"тательной магистрали уменьшениемсопротивления движению смеси в по"верхностной обвязке на величину, соответствующую увеличению потерь напора в гравийном фильтре,В процессе намыва гравийногофильтра 34 увеличивается сопротивление циркуляционному потоку, растутпотери напора и увеличивается репрессия на пласт эффициентов линейных мест- нной влений в циркул 1 м(1) через промывки Яьной магистно форму в процес ажена согл асход смес нагие и давления в тарали 24 Р(2) 1:ь25- А+ Е ВЬ 1 1-1 ф Высота гравийного фил(3) го за время 1 междутервалом, может бытьобъем закачанного вв единицу времени меи 1+1+1 и -тым инвыражена черезкважину гравия подача гравийной-ый моменты гравии сота грав -тый иного гравия смомент +1,и (6), получимения величинырасхода смесипо +1 момен де Ч - объем.закачен моментапо Учитывая (4), (5) ыражения для определ бсолютного изменени единицу времени сремени; ффициентыфильтраерживаниаст с увфильтра турбулентции оя пОстОяннОЙ 4 р еличением вы- уменьшают В целях епресси оты гра а иног Йп выпускных отколонны 2 по- фильтра 34, Эа смеси уменьша ачальным соглас екрытие нное пер ий 6 Фил остью го закачк выэв о вийно расхо нию с еп ре ется но в аже.55 где К - средний ко лентной фи- подача притурб бсып ицие а ромыв лощадь поперечного сеч Уравнение (7) устанавливает связь между величиной уменьшения расхода смеси в процессе сооружения фильтра 34 от объемов эакаченного в скважину 1 гравия. В этом случае высота гравийного фильтра 34 в (7) выражается через объем закаченного объема гравия 18 Ч и площадь поперечного сечения гравийного фильтра 34 ч.Об окончании гравийной засыпки свидетельствует резкое повышение давления в нагнетательной магистрали 24,06348 4 расход гравийной смеси, обеспечивающий снижение потерь напора на величину дополнительных потерь напора в гравийном фильтре 34. Изменение расхода смеси, обеспечивающего постоянное давление в нагнетательной магистрали 24, определяется выражениемЦ - подача в момент окончаниязакачки;Н - высота гравийного фильтра.П р и м е р. При бурении разведочь и скважин с целью поддержания ус ойчивости стенок скважин необходи-о поддерживать репрессию на пласт 1,1 МПа. При таких репрессиях погло"ение жидкости незначительно. 10В скважину установили Фильтровуюолонну, а кольцевое пространствоежду кондуктором и эксплуатационной ) олонной загерметизировали элементом,а нижнем торце которого имелся дат ик давления, соединенный посредст: ом канала связи с манометром, уста: овленным на верхнем торце упомянутоо элемента. Внутрь фильтровой колоны спустили на бурильных трубах распеделительный узел с водоподъемнойолонной, причем распределительныйзел зафиксировали на расчетной высое от верхних отверстий каркаса осювного фильтра, соответствующем 2 м, 25кважину промыли при комбинированнойркуляции, Расчетная репрессия наР = 1,1 МПа, фиксируемая манометрома герметизирующем эементе, устаноилась при расходе И= 0,01 м /с и5авлении нагнетания Р , = 1,9 МПа(Рр Р ) +дР35 Учитывая, что пластовое давление продуктивного пласта составляло Р0,9 МПа по (Ф 5), рассчитали сумму коэффициентов местных и линейных соп 40 ротивлений циркуляцииРя 1 91 02 А + В- 2.о 0 01 1=йФ 1,9 .10кг/мПосле установления требуемой репрессии на пласт начали закачку гравия в скважину, для чего в смесительный бункер начали подавать гравий с расходом Я, = 0,0003-0,0005 мЗ/с, Смесь закачивали при объемных концентрациях 3-5%.В течение 9 мин,с начала закачки репрессия на пласт не увеличивалась,что соответствовало засыпке интерва" ла скважины от забоя до контрольного фильтра, На 8 мин репрессия на пласт стала увеличиваться, Для стабилизации репрессии на пласт 1,1 МПа расход смеси стали уменьшать за 1 мин на величинумминдЯ Зф 39 10 ф СВремя закачки составляло 59 мин, При снижении расхода ЛЯ = 0,39 хзм минх 10 в вудалось поддерживатьСрепрессию на пласт 1,1 МПа постоянной в процессе сооружения фильтра. Расход смеси, при котором репрессия на пласт поддерживалась равной 1,1 МПа, в конечныи момент закачки составил 0,007 м/с, а сумма коэффициентов линейных и местных сопротивлений пиркуляции1"- б :пУ А + Х В + "- = 2,7 10 кг/м1 сН юЪ 7Таким образом, удалось предотвратить поглощение жидкости - носителя, обрушение стенок скважины, перемешивание песка с гравием и кольматацию пласта и обсыпку.Формула изобретенияСпособ сооружения гравийного фильтра в скважине, заключающийся в установке фильтровой колонны, герметизации кольцевого пространства скважины, спуске внутрь фильтровой колонны распределительного узла и водоподъемной колонны, их Фиксации внутри Фильтровой колонны и закачке гравия при комбинированной циркуляции, о т л и - чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса сооружения гравийного фильтра, в процессе закачки измеряют потери напора в гравийном фильтре, оценивают его сопротивление и осуществляют регулировку давления в нагнетательной магистрали уменьшением сопротивления движению смеси в поверхностной обвязке на величину, соответствующую увеличению потерь напора в гравийном фильтре,1406348 тель Е . МолчаноМ.Ходанич Сост Техр Редактор А.Доли орректор М,Васильев одписно Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж ектная, 4 ул Заказ 373/32 Тираж 531 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушсмитета СССР открытий я наб., д, 4