Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ВОДОПРИТОКОВ В НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЕ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для ограничения и изоляции водопритоков.

Известно устройство для изоляции водопритоков в нефтедобывающей скважине (патент RU №2114990, МПК Е21В 43/32, 33/13, опубл. Бюл. №19 от 10.07.1998 г.), включающее профильный перекрыватель с башмаком на конце, спускаемый в скважину до изоляции водопритока гидрофобным составом вязкостью 200-1700 мПа⋅с при скорости сдвига 2-145 с^-1 и устанавливаемый в интервале изоляции.

Недостатками этого устройства являются:

- загрязнение всего продуктивного ствола за счет кольматации его гидрофобным составом, что приводит к значительному снижению продуктивности скважины;

- большой период времени между закачкой состава в каналы водопритока и установкой перекрывателя в скважине, затрачиваемого на спуск перекрывателя, что может привести к выдавливанию значительного количества состава обратно в ствол, особенно при высоком пластовом давлении водопритока;

- выдавливание закачанного состава при эксплуатации скважины, так как на профильном перекрывателе отсутствуют пакерующие элементы;

- сложность изготовления профильных труб большой длины и, как следствие, высокие материальные затраты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для изоляции водопритоков в скважине (патент RU №2310747, МПК Е21В 43/32, 33/13, опубл. Бюл. №32 от 20.11.2007 г.), включающее перекрыватель с башмаком на конце. При этом перед закачкой гидрофобного состава производят спуск без опоры на забой перекрывателя, башмак которого установлен с возможностью осевого перемещения вверх, зафиксирован срезными элементами и оснащен продольным и боковыми сообщающимися каналами, после чего внутрь перекрывателя дополнительно спускают для закачки гидрофобного состава колонну труб малого диаметра до герметичного взаимодействия с продольным каналом, после закачки через боковые каналы гидрофобного состава перекрыватель спускают на забой до перемещения вверх башмака с перекрытием боковых каналов, а до установки перекрывателя колонну труб малого диаметра извлекают из скважины.

Недостатками этого устройства являются:

- загрязнение всего продуктивного ствола за счет кольматации его гидрофобным составом, что приводит к значительному снижению продуктивности скважины;

- выдавливание закачанного состава при эксплуатации скважины, так как на профильном перекрывателе отсутствуют пакерующие элементы;

- высокие материальные затраты из-за необходимости дополнительной техники колтюбинга;

- сложность изготовления профильных труб большой длины и как следствие высокие материальные затраты.

Техническими задачами предлагаемого устройства являются повышение эффективности и надежности изоляции водопритоков с сохранением коллекторских свойств продуктивной части ствола, что особенно важно в горизонтальных скважинах, применение пакерных элементов, снижение материальных затрат за счет уменьшенного объема гидрофобного состава, который закачивается только в зону водопритоков, а не во весь ствол скважины, применение цилиндрических труб.

Технические задачи решаются устройством для изоляции водопритоков в нефтегазодобывающей скважине, включающим расширяемый перекрыватель с башмаком на конце, спускаемый в скважину до изоляции водопритока гидрофобным составом и устанавливаемый в интервале изоляции, переводник, герметично соединенный с колонной труб и с верхней частью перекрывателя, расположенную внутри перекрывателя трубу малого диаметра для закачки с устья гидрофобного состава через переводник.

Новым является то, что перекрыватель выполнен сборным, состоящим из расположенных по концам продольно гофрированных верхнего и нижнего пакеров, расширяемых давлением до закачки гидрофобного состава и цилиндрического участка, снабженного каналом для закачки гидрофобного состава, который изолирован изнутри срезным клапаном, а снаружи снабжен клапаном, пропускающим изнутри наружу, причем башмак, изготовленный из легкоразбуриваемого материала, жестко соединен с перекрывателем и оснащен обратным клапаном для заполнения скважинной жидкостью при спуске в скважину, а труба малого диаметра сообщена с колонной труб через переводник, с которым жестко соединена, причем переводник соединен с верхним пакером обжатием с возможностью отсоединения после выправления пакеров и извлечения из переводника с трубой малого диаметра, которая при этом выполнена с возможностью разрушения срезного клапана, цилиндрический участок перекрывателя выполнен с возможностью развальцовки после закачки гидрофобного состава и извлечения из скважины переводника с трубой малого диаметра.

На фиг. 1 показано устройство с осевым разрезом в интервале его установки в скважине. На фиг. 2 показано устройство с осевым разрезом после радиального расширения пакерных элементов давлением и закачки гидрофобного состава.

Устройство для изоляции водопритоков в нефтегазодобывающей скважине 1 включает расширяемый перекрыватель 2 с башмаком на конце 3, спускаемый в скважину 1 до изоляции водопритока 4 гидрофобным составом и устанавливаемый в интервале изоляции 5. Переводник 6 герметично соединен с колонной труб 7 и с верхней частью 8 перекрывателя 2. Внутри перекрывателя 2 расположена труба малого диаметра 9 для закачки с устья гидрофобного состава через переводник 6. Перекрыватель 2 выполнен сборным, состоящим из расположенных по концам продольно гофрированных верхнего 10 и нижнего 11 пакеров, расширяемых давлением до закачки гидрофобного состава, и цилиндрического участка 12, снабженного каналом 13 для закачки гидрофобного состава. Канал 13 изолирован изнутри срезным клапаном 14, а снаружи снабжен клапаном 15, пропускающим изнутри наружу. Башмак 3, изготовленный из легкоразбуриваемого материала, жестко соединен с перекрывателем 2 и оснащен обратным клапаном 16 для заполнения скважинной жидкостью при спуске в скважину 1. Труба малого диметра 9 сообщена с колонной труб 7 через переводник 6, с которым жестко соединена. Переводник 6 соединен с верхней частью 8 перекрывателя 2 обжатием с возможностью отсоединения после выправления пакеров давлением, прижатия их к стенкам скважины 1 и извлечения из переводника 6 с трубой малого диаметра 9, которая при этом выполнена с возможностью разрушения срезного клапана 14. Цилиндрический участок 12 перекрывателя 2 выполнен с возможностью развальцовки после закачки гидрофобного состава 5 и извлечения из скважины 1 переводника 6 с трубой малого диаметра 9.

Устройство работает следующим образом.

Устройство для изоляции водопритоков в нефтегазодобывающей скважине 1 (фиг. 1) доставляют на скважину в сборе, если цилиндрический участок 12 включает одну цилиндрическую трубу, или собирают на устье, соединяя составляющие его цилиндрические трубы сваркой (на фиг. не показано), такой длины, чтобы перекрыть интервал 5 водопритоков 4. Устройство в сборе спускают в интервал 5 водопритоков 4 скважины 1 на колонне бурильных труб (на фиг. не показано) так, чтобы верхний гофрированный пакер 10 находился выше интервала водопритока 4, а нижний пакер 11 ниже интервала 5 водопритока 4 (фиг.1), при этом заполнение перекрывателя 2 и колонны труб 7 осуществляется через клапан 16. Далее осуществляют выправление верхнего 10 и нижнего пакеров 11 устройства закачкой жидкости до плотного прижатия их к стенкам скважины 1. Создавая осевое усилие вверх колонной бурильных труб с одновременным созданием перепада давления, производят отсоединение переводника 6 с трубой малого диаметра 9 от верхней части 8 перекрывателя 2. При этом труба малого диаметра 9, взаимодействуя с срезным клапаном 14, открывает канал 13. Далее производят посадку компоновки бурильных труб с переводником 6 в верхнюю часть 8 пакера 10, производят закачку гидрофобного состава в интервал 5 водопритоков 4 до получения необходимого перепада давления, после чего закачку прекращают. При этом клапан 15 не пропускает гидрофобный состав 5 обратно в перекрыватель 2 и колонну бурильных труб 7. Благодаря тому, что пакеры 10 и 11 снабжены уплотнительными элементами и плотно прижаты к стенкам скважины 1, гидрофобный состав закачивается только в интервал 5 водопритоков 4, а не во весь ствол скважины 1. При этом требуется значительно меньший объем гидрофобного состава 5, что приводит к снижению материальных затрат, и не происходит загрязнение всего продуктивного пласта ствола скважины 1 за счет кольматации его гидрофобным составом, что не приводит к снижению продуктивности скважины. После чего производят подъем компоновки с переводником 6 и трубой малого диаметра 9. Далее спуском развальцевателя 17 (фиг. 2), снабженного фрезой 18, производят развальцовывание перекрывателя 2 по всей длине, при этом осуществляется его прижатие к стенкам скважины 1. После разбуривания башмака 3 производят подъем компоновки. Благодаря наличию пакеров 10 и 11, снабженных уплотнительными элементами, при эксплуатации не происходит выдавливание закачанного состава, что повышает надежность разобщения на весь срок эксплуатации скважины.

Предлагаемое устройство повышает эффективность и надежность изоляции зон водопритоков, сохраняет коллекторские свойства продуктивной части ствола, что особенно важно для горизонтальных скважин. Оно снижает материальные затраты за счет применения цилиндрических труб и уменьшения объема гидрофобного состава, который закачивается только в зону водопритоков, а не во весь ствол скважины.