Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при освоении нефтяных и газовых скважин.

Известен способ освоения скважины при помощи струйной установки, содержащей скважинный струйный насос с проходом геофизического кабеля, колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), пакер, установленный на колонне НКТ ниже струйного насоса, хвостовик, через который происходит всасывание жидкости, геофизический прибор, пропущенный через струйный насос и спущенный на геофизическом кабеле [Патент RU №2190779 С1, МПК F04F 5/02, F04F 5/44, опубл. 10.10.2002]. Согласно способу струйный насос спускают в скважину на колонне НКТ, производят установку пакера, разобщая тем самым пространство над пакером и под пакером, затем спускают геофизический прибор на геофизическом кабеле в зону под струйным насосом, после чего по колонне НКТ подают активную среду, которая, попадая в струйный насос, создает разрежение в линии пассивной среды, в результате которого через хвостовик из подпакерного пространства вовлекается жидкость, и создается депрессия на продуктивный пласт и объединенный поток, поступая в затрубное пространство над пакером, поднимается на поверхность. При помощи геофизического прибора происходит измерение параметров откачиваемой жидкости, в том числе забойного давления при различных значениях депрессии.

Основным недостатком данного способа освоения скважины является низкий КПД установки, т.к. в струйном насосе происходит большое падение давления, в результате чего для подъема жидкости по затрубному пространству на поверхность требуется создание большого давления активной среды при помощи насосов, установленных на устье скважины, что влечет за собой высокие энергетические затраты.

Наиболее близким к заявляемому является способ освоения нефтяных и газовых скважин [Патент RU №2471065 С2, МПК Е21В 43/25, F04D 13/10, опубл. 27.12.2012], включающий в себя спуск в скважину, оборудованную обсадной колонной, на колонне НКТ установки погружного электроцентробежного насоса (УЭЦН), состоящей из погружного электродвигателя с двусторонним выходом вала, гидрозащиты с верхним и нижним протекторами, основного насоса с приемной сеткой, установленного над верхним протектором гидрозащиты, подпорной секции в виде центробежного насоса, размещенного под нижним протектором гидрозащиты и имеющего выкидные отверстия в верхней части, входного модуля (хвостовика), соединенного с нижней частью подпорной секции, силового кабеля, соединяющего установку со станцией управления, и устьевого оборудования, создание малой депрессии при работе насоса на малых частотах с помощью станции управления, откачку из продуктивного пласта жидкости глушения, закачанной при оптимизации и ремонте скважины, с замером ее количества, подъем установки на поверхность.

После спуска на требуемую глубину производится запуск УЭЦН, жидкость глушения попадает в хвостовик, после чего поступает в подпорную секцию, поднимается по ней до нижнего протектора гидрозащиты, где через выкидные отверстия вытекает в пространство между УЭЦН и обсадной колонной, омывает погружной электродвигатель и попадает в приемную сетку основного насоса, в котором создается необходимое давление для подъема жидкости, после чего по колонне НКТ жидкость глушения поступает на поверхность.

Недостатками описанного способа освоения скважины являются низкая надежность, обусловленная возможностью попадания скважинной жидкости через протекторы гидрозащиты как сверху, так и снизу, а также высокая вероятность износа подпорной секции из-за циркуляции жидкости и механических примесей между выкидными отверстиями и входным модулем, т.к. восходящего потока недостаточно для подъема тяжелых частиц к приемной сетке основного насоса, в результате частицы будут долгое время двигаться по кругу в этом пространстве, увеличивая концентрацию взвешенных частиц (КВЧ), оказывающих отрицательное воздействие на рабочие органы подпорной секции. Другим недостатком способа является возможность повреждения в результате трения силового кабеля, находящегося в зазоре между НКТ и установкой, и, как следствие, отказ УЭЦН во время ее спуска в боковые стволы, когда происходит касание колонны НКТ о стенки обсадной колонны.

Предлагаемое изобретение повышает эффективность освоения скважин за счет устранения негерметичности между входным модулем и выкидными отверстиями подпорной секции, улучшает надежность освоения боковых стволов скважин, защищая кабель от повреждения и повышая точность измеряемых параметров.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе освоения скважины, включающем спуск в скважину, оборудованную обсадной колонной, установки электроцентробежного насоса, состоящей из погружного электродвигателя с гидрозащитой, многоступенчатого насоса, имеющего выкидные отверстия в верхней части и нижний входной модуль, и кабеля, соединяющего установку со станцией управления, создание депрессии и подъем жидкости глушения из продуктивного пласта, отличающемся тем, что в качестве установки электроцентробежного насоса используют установку перевернутого типа, спуск установки осуществляют в предварительно размещенную в скважине колонну насосно-компрессорных труб на грузонесущем кабеле, вмонтированном в грузонесущую муфту, при этом на нижнем конце колонны насосно-компрессорных труб устанавливают узел герметизации, грузонесущий кабель соединяют через устьевое оборудование со станцией управления, над электродвигателем размещают блок телеметрии, который соединяют с грузонесущей муфтой, а установку по всей длине снабжают центраторами для защиты во время спуска.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. представлена скважина, оборудованная установкой для ее освоения.

Установка 1 перевернутого типа содержит двухсторонний погружной электродвигатель 2 с установленным над ним блоком телеметрии 3 и гидрозащитой 4 снизу, многоступенчатый центробежный насос 5 перевернутого типа с выкидными отверстиями 6, расположенными в верхней части, и нижним входным модулем 7, грузонесущий кабель 8, соединенный с блоком телеметрии 3 при помощи грузонесущей муфты 9, размещенной на верхней части установки 1. По всей длине на наружной поверхности установки 1 устанавливают центраторы 10.

Способ освоения скважины реализуется следующим образом.

В скважину, оборудованную обсадной колонной 11, через устьевую арматуру 12 спускают колонну НКТ (ГНКТ) 13, на нижнем конце которой установлен узел герметизации 14, который служит для разобщения полости внутри НКТ 13 после ее заполнения жидкостью глушения с внутренним пространством обсадной колонны 11. Лифт труб НКТ (ГНКТ) 13 собирают последовательно, опуская тем самым узел герметизации 14 на требуемую глубину, после чего на устье скважины производят монтаж установки 1, последовательно соединяя входной модуль 7, центробежный насос 5, гидрозащиту 4 и погружной электродвигатель 2, над которым устанавливают блок телеметрии 3, после чего выполняют заделку грузонесущего кабеля 8 в грузонесущую муфту 9, которую соединяют с блоком телеметрии 3, после чего установку 1 пропускают через устьевую арматуру 12 и спускают на заданную глубину в НКТ 13 до соединения с узлом герметизации 14. Во время спуска центраторы 10 защищают установку от соприкосновения со стенками НКТ 10, после чего выполняют разгрузку грузонесущего кабеля 8 внутри НКТ 13. Другой конец грузонесущего кабеля 8 соединяют со станцией управления 15. Грузонесущий кабель 8 расположен над установкой 1, что в отличие от прототипа исключает его трение между НКТ 13 и установкой 1 и защищает во время спуска от повреждения.

При помощи станции управления 15 по грузонесущему кабелю 8 передают питающее напряжение на погружной электродвигатель 2, который через гидрозащиту 4 передает крутящий момент на многоступенчатый насос 5, в который через входной модуль 7 начинает поступать жидкость глушения. Жидкость поднимается по секциям насоса 5 и выбрасывается через выкидные отверстия 6 в колонну НКТ 13, откуда поднимается на поверхность. Во время работы установки 1 блок телеметрии 3 фиксирует данные расхода, давления, температуры и других параметров, передает их по грузонесущему кабелю 8 в станцию управления 15.

В результате применения предложенного способа удается интенсифицировать освоение скважины и снизить загрязненность забоя. За счет применения узла герметизации 14 происходит устранение циркуляции жидкости между выкидными отверстиями 6 многоступенчатого насоса 5 и входным модулем 7, что существенно повышает надежность способа освоения скважины и точность измеряемых параметров.