RU2480574C1 - Design of low-angle or horizontal well with possibility of control of inflow and selective water isolation - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: design of low-angle and horizontal wells includes a technical string, an operating string and a lift string. The operating string is cemented above the productive formation roof. The operating string in the productive formation is divided into sections with casing packers, and sections include filter sections and sections of solid pipes. The lift string in the productive formation is equipped with operating packers, installed inside the sections of solid pipes of the operating string and groups of controlled valves equipped with calibrated inlet side holes arranged inside filter sections. A seat nipple is installed at the end of the lift string. Controlled valves and the nipple are made as capable of interaction with control devices lowered inside a lift string.

EFFECT: possibility to control an inflow from isolated sections of a low-angle or horizontal well shaft or their total selective water isolation.

3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к конструкции пологих и горизонтальных скважин, оборудованных фильтром, с возможностью регулирования водопритока и селективной водоизоляции в неоднородном коллекторе.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to the design of shallow and horizontal wells equipped with a filter, with the possibility of regulating water flow and selective waterproofing in a heterogeneous reservoir.

Известен способ изоляции водопритока в горизонтальных скважинах с открытым забоем, заключающийся в закачке в обводненный интервал водоизолирующей композиции с последующей установкой перекрывателя (патент РФ №2114990, Кл. 6 E21B 43/32, 33/13, 1996).There is a method of isolating water inflow in horizontal open-hole wells, which consists in pumping a water-isolating composition into a flooded interval with the subsequent installation of a shutoff (RF patent No. 2114990, Cl. 6 E21B 43/32, 33/13, 1996).

Недостатком данного способа является невозможность ограничения водопритока из обводнившейся части пласта, большая трудоемкость работ по установке перекрывателя, загрязнение необводнившихся участков пласта при глушении скважины.The disadvantage of this method is the impossibility of limiting water inflow from the flooded part of the reservoir, the high complexity of the installation of the shutoff, contamination of the irrigated sections of the reservoir when killing the well.

Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении периода безводной эксплуатации пологих и горизонтальных скважин с фильтром и технологичности работ по селективной изоляции водопритока.The objective of the invention is to increase the period of waterless operation of shallow and horizontal wells with a filter and the manufacturability of works on the selective isolation of water inflow.

Технический результат предлагаемого изобретения - возможность регулирования дебита из изолированных участков пологого и горизонтального ствола скважины или полной их селективной изоляции без загрязнения необводнившихся участков пласта.The technical result of the invention is the ability to control flow rate from isolated sections of a shallow and horizontal wellbore or their complete selective isolation without contamination of non-irrigated sections of the reservoir.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что эксплуатационная колонна пологих и горизонтальных скважин в продуктивном неоднородном пласте заколонными пакерами разделена на участки с различными фильтрационно-емкостными свойствами. На каждом участке установлены фильтровые секции и секции сплошных труб. Лифтовая колонна в продуктивном пласте снабжена эксплуатационными пакерами, установленными внутри секций сплошных труб эксплуатационной колонны, и группами управляемых клапанов, размещенными внутри фильтровых секций. Совокупность заколонных и эксплуатационных пакеров образует экранированные по затрубному пространству участки. На конце лифтовой колонны установлен посадочный ниппель. Выше верхнего эксплуатационного пакера размещены разъединитель колонны и циркуляционный клапан. Управляемые клапаны выполнены с калибровочными боковыми отверстиями и в процессе эксплуатации скважины могут закрываться или открываться устройствами, спускаемыми внутрь лифтовой колонны.The task and technical result are achieved by the fact that the production casing of shallow and horizontal wells in a productive heterogeneous formation by annular packers is divided into sections with different filtration-capacitive properties. Filter sections and sections of continuous pipes are installed in each section. The elevator column in the reservoir is provided with production packers installed inside the continuous tubing sections of the production string and controlled valve groups located inside the filter sections. The combination of casing and production packers forms shielded annular sections. A landing nipple is installed at the end of the lift column. Above the top production packer are a column disconnector and a circulation valve. Controlled valves are made with calibration side openings and during operation of the well can be closed or opened by devices that are lowered into the elevator columns.

На фиг.1 приведена предлагаемая конструкция пологой скважины. На фиг.2 показан спуск в регулируемый клапан втулки для регулирования дебита из участка пласта. На фиг.3 показана установка заглушки в обводнившуюся часть пласта.Figure 1 shows the proposed design of a shallow well. Figure 2 shows the descent into an adjustable valve sleeve to control flow rate from a section of the reservoir. Figure 3 shows the installation of the plug in the flooded part of the reservoir.

Скважина 1 включает техническую колонну (кондуктор) 2, эксплуатационную колонну 3 и лифтовую колонну 4. Эксплуатационная колонна в продуктивном пласте содержит заколонные пакеры 5-1, 5-2 и 5-3, которые разделяют неоднородный продуктивный пласт на участки А, Б, В с различными фильтрационно-емкостными свойствами. На каждом участке эксплуатационная колонна содержит секции сплошных труб 6-1, 6-2, 6-3 и фильтровые секции 7-1, 7-2, 7-3. Лифтовая колонна 4 включает эксплуатационные пакеры 8-1, 8-2 и 8-3, размещенные внутри участков сплошных труб 6-1, 6-2 и 6-3, группы управляемых клапанов 9-1, 9-2, установленные внутри участков фильтровых секций 7-2, 7-3. На нижнем конце лифтовой колонны расположен посадочный ниппель 10. Над верхним эксплуатационным пакером 8-3 установлены разъединитель колонны 11 и циркуляционный клапан 12. На устье скважины установлено эксплуатационное оборудование 13. Управляемые клапаны выполнены с калиброванными боковыми отверстиями различной площадью сечений.Well 1 includes a technical casing (conductor) 2, production casing 3 and an elevator casing 4. The production casing in the reservoir contains casing packers 5-1, 5-2 and 5-3, which divide the heterogeneous reservoir into sections A, B, C with various reservoir properties. In each section, the production casing contains sections of continuous pipes 6-1, 6-2, 6-3 and filter sections 7-1, 7-2, 7-3. The elevator column 4 includes production packers 8-1, 8-2 and 8-3, placed inside sections of continuous pipes 6-1, 6-2 and 6-3, groups of controlled valves 9-1, 9-2, installed inside sections of filter sections 7-2, 7-3. A landing nipple 10 is located at the lower end of the elevator string. A column disconnector 11 and a circulation valve 12 are installed above the upper production packer 8-3. Production equipment 13 is installed at the wellhead. The controlled valves are made with calibrated side holes with different cross-sectional areas.

Таким образом, установленные на каждом участке заколонные и эксплуатационные пакеры образуют экранированные по затрубному пространству области пласта, сообщение между которыми осуществляется только в лифтовой колонне через ее низ и управляемые клапаны.Thus, casing and production packers installed in each section form shielded areas of the formation along the annulus, communication between them is carried out only in the lift column through its bottom and controlled valves.

Эксплуатация скважины производится следующим образом.The operation of the well is as follows.

После строительства скважины и оснащения лифтовой колонной пуск ее в работу осуществляется снижением противодавления на пласт заменой жидкости в скважине на более легкую или газ через циркуляционный клапан 12.After well construction and equipping with an elevator column, it is put into operation by reducing backpressure onto the formation by replacing the liquid in the well with a lighter one or gas through the circulation valve 12.

В начале эксплуатации пластовый флюид из участков А, Б и В попадает в лифтовую колонну 4 через ее открытый нижний конец и открытые управляемые клапаны 9-1 и 9-2 и поднимается на поверхность.At the beginning of operation, formation fluid from sections A, B and C enters the elevator column 4 through its open lower end and open controlled valves 9-1 and 9-2 and rises to the surface.

По мере эксплуатации скважины из-за разных характеристик в один из участков пласта начинает поступать вода (например, в участок А, имеющий хорошие фильтрационно-емкостные свойства и характеризующийся наибольшим дебитом и наибольшей скоростью движения газа, что способствует локальному притоку пластовой воды). Для ограничения скорости движения газа в этом участке проводится следующая работа (см. фиг.2). На устье скважины на эксплуатационном оборудовании 13 устанавливается противовыбросовое оборудование (превентор) 14 и через него на гибкой трубе или жестком кабеле 15 через лифтовую колонну 4 спускается управляющее устройство 16, с помощью которого производится закрытие впускных боковых отверстий в одном из управляемых клапанов 9-1, что создает дополнительные сопротивления для поступления пластового флюида из участка пласта А в лифтовую колонну 4. В результате скорость движения газа по участку пласта А уменьшается и поступление воды замедляется. Если по мере дальнейшей эксплуатации из участка пласта А снова поступает вода, то его изолируют повторным спуском управляющего устройства и закрывают впускные боковые отверстия во втором управляемом клапане 9-1. Тем самым за счет заколонных пакеров 5-1, 5-2, эксплуатационных пакеров 8-1, 8-2 и закрытых управляемых клапанов 9-1 производится селективная изоляция участка пласта А.As the well is operated, due to different characteristics, water begins to flow into one of the sections of the formation (for example, into section A, which has good filtration-capacitive properties and is characterized by the highest flow rate and the highest gas velocity, which contributes to the local influx of formation water). To limit the speed of gas in this section, the following work is carried out (see figure 2). Blowout equipment (preventer) 14 is installed at the wellhead on production equipment 13 and through it on a flexible pipe or rigid cable 15 a control device 16 is lowered through the lift string 4, by which the intake side openings in one of the controlled valves 9-1 are closed, which creates additional resistance for the formation fluid from the reservoir A to the lift column 4. As a result, the gas velocity along the reservoir A decreases and the water flow slows down etsya. If, as it continues to be used, water comes back from the section of formation A, then it is isolated by the second descent of the control device and the inlet side openings in the second controlled valve 9-1 are closed. Thus, due to casing packers 5-1, 5-2, production packers 8-1, 8-2 and closed controlled valves 9-1, selective isolation of section A is made.

При поступлении воды из участка пласта Б работа осуществляется через группу управляемых клапанов 9-2.Upon receipt of water from the reservoir B, the work is carried out through a group of controlled valves 9-2.

При поступлении в скважину пластовой воды из участка В в посадочный ниппель 10 с помощью технологии на гибкой трубе или жестком кабеле устанавливают редукционный клапан или глухую пробку 17 (см. фиг.3), тем самым ограничивая дебит и соответственно водоприток, или полностью перекрывается доступ пластовой воды из участка В.When the well receives produced water from section B into the landing nipple 10 using a technology on a flexible pipe or rigid cable, a pressure reducing valve or blind plug 17 is installed (see Fig. 3), thereby limiting the flow rate and, accordingly, water inflow, or the access to the formation is completely blocked water from section B.

При необходимости проведения в скважине более сложных работ, связанных с извлечением лифтовой колонны, ее глушение осуществляется через циркуляционный клапан 12, а отсоединение производится в разъединителе 11.If it is necessary to carry out more complex work in the well associated with the extraction of the lift column, it is jammed through the circulation valve 12, and disconnection is carried out in the disconnector 11.

Claims (1)

Конструкция эксплуатационных пологих и горизонтальных скважин, включающая техническую колонну, эксплуатационную колонну и лифтовую колонну, причем эксплуатационная колонна зацементирована выше кровли продуктивного пласта, а в продуктивном пласте заколонными пакерами разделена на участки, содержащие фильтровые секции и секции сплошных труб, а лифтовая колонна в продуктивном пласте снабжена эксплуатационными пакерами, установленными внутри секций сплошных труб эксплуатационной колонны, группами управляемых клапанов, размещенными внутри фильтровых секций, посадочным ниппелем, расположенным на конце лифтовой колонны, разъединителем и циркуляционным клапаном, установленными выше верхнего эксплуатационного пакера, причем управляемые клапаны выполнены с калибровочными боковыми отверстиями и возможностью взаимодействия с управляемыми устройствами, спускаемыми внутрь лифтовой колонны. The design of shallow and horizontal wells, including a technical casing, production casing and an elevator casing, the production casing being cemented above the top of the producing reservoir, and the annular packers in the producing reservoir divided into sections containing filter sections and continuous pipe sections, and the lifting column in the producing reservoir equipped with production packers installed inside the sections of the continuous pipes of the production casing, groups of controlled valves placed Inside of filter sections, a mounting pin disposed on the end of the production tubing, the disconnector and the circulation valve mounted above the upper production packer, the controllable valves are made with the gauge side holes and to interact with the managed devices, descends inside the production tubing.

Images