Способ гидродинамических исследований-диагностики скважины, оборудованной установкой штангового глубинного насоса (шгн)

(51) 21 43/12 (2006.01) 21 47/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ работы скважины,глубинно-насосного оборудования,насосно-компрессорных труб(подъемного лифта), с целью определения текущего состояния скважины и дальнейшей оптимизации ее работы. Для получения технического результата изобретения, а именно - получения реальной картины работы скважины, ее соответствующих параметров относящихся к состоянию одному скважины, все исследования проводят при работающей скважине с кратковременной остановкой (3 часа) в один период времени комплексно в следующем порядке динамометрирование с тестом клапанов, замер динамического уровня, замер затрубного давления,замеры буферного и линейного давления,опрессовку насоса,лифта НКТ(насоснокомпрессорных труб) и устьевой арматуры, отбор устьевой пробы, запись мини КВУ (кривой восстановления уровня), запись мини КПУ (кривой падения уровня), замер дебита жидкости.(72) Антонников Алексей Владимирович Игнатенко Александр Владимирович Кибиткин Павел Павлович(54) СПОСОБ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ-ДИАГНОСТИКИ СКВАЖИНЫ,ОБОРУДОВАННОЙ УСТАНОВКОЙ ШТАНГОВОГО ГЛУБИННОГО НАСОСА (ШГН)(57) Изобретение относится к области разработки и эксплуатации нефтяных месторождений,в частности к способу гидродинамических исследований в скважине,оборудованной установкой штангового глубинного насоса, и может быть использовано для определения параметров Изобретение относится к области разработки и эксплуатации нефтяных месторождений,в частности к способу гидродинамических исследований в скважине,оборудованной установкой штангового глубинного насоса, и может быть использовано для определения параметров работы скважины,глубинно-насосного оборудования,насосно-компрессорных труб(подъемного лифта), с целью определения текущего состояния скважины и дальнейшей оптимизации ее работы. Известен способ исследования режимов работы глубоко насосных скважин Способ динамографирования глубоконосных скважин (А.с. СССР 89203, МКИ Е 21 В 47/00, 04 49/06,публикация 01.01.1950), в котором для исключения работ по монтажу динамографа при каждом динамографировании, в цепь станка качалки включается силовая часть динамографа УДМ. Этот способ позволяет одновременно обеспечить контроль работы скважин,способствует обнаружению и уменьшению скрытых ее простоев,исключает необходимость остановки и монтажнодемонтажных работ, а также доступен для применения любому оператору добычи нефти. Данный способ дает возможность определить работоспособность штангового глубинного насоса без учета герметичности подъемного лифта и производительности скважины, что приводит к высоким погрешностям результатов исследования,принятию неэффективных, а иногда и ошибочных решений по дальнейшей работе скважины, и как следствие снижение межремонтного периода и увеличение затрат на подъем тонны нефти. Известен Способ исследования нефтяных скважин (А.с. СССР 144129, КИ 01 23/58,Е 21 В 47/04, публикация 01.01.1962), в котором для повышения качества исследования на приток и сокращения времени, исследование осуществляют нагнетанием газа под давлением с одновременным прослеживанием понижения уровня при установившемся давлении или снятием давления путем выпуска из скважины сжатого воздуха и прослеживанием повышения уровня во времени. Данный способ позволяет получить параметры пласта,но не позволяет определить работоспособность подземного и наземного оборудования скважины, а так же приводит к большим финансовым затратам на извлечение оборудования из скважины, проведение работ по исследованию и обратная установка оборудования. Это приводит к увеличению себестоимости подъема тонны нефти. Известен способ исследования системы скважина-насос с помощью проведения динамометрирования и замера уровня жидкости в затрубном пространстве. (Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. А.И. Акульшин, Бойко,Ю.А. Зарубин, В.М. Дорошенко. Недра, 1989. с.480 11.6. Исследования насосных скважин и динамометрирование скважинных насосных установок, с.336). Насосные скважины исследуют в основном при установившихся режимах с целью 2 зависимости дебита от режимных параметров работы установки. По данным исследованиям определяют параметры пласта и устанавливают режим работы скважины. Данный способ имеет ряд недостатков, не представляется возможным определить работоспособность лифта скважины, истинный приток к скважине, состав флюида, истинную производительность насоса, что приводит к погрешности расчета системы скважина-насос,т.к. не учитываются утечки в насоснокомпрессорных трубах, не определяется истинный приток продукции к скважине, а также состав добываемого флюида. Это, в целом, приводит к высокой степени неопределенности в расчетах и дальнейшего подбора оптимальной работы системы скважина-пласт,и значительно сокращает межремонтный период работы скважины,увеличивает количество ремонтов в отчетный период. Все это приводит к высоким финансовым затратам и увеличению себестоимости 1 тонны нефти. Известен Способ исследования нефтяных скважин (А.с. СССР 652285, МКИ Е 21 В 47/00,публикация 25.03.1979), взятый за прототип, путем восстановления забойного давления до пластового и измерения в процессе отбора флюида падения забойного давления, после замера падения пластового давления прекращают отбор флюида и замеряют изменения давления во времени на забое,в затрубном пространстве и на буфере, а величине притока определяют по предложенной формуле где -значение притока флюида, см 3/с 3,площадь сечения затрубного пространства и подъемных труб, см 2 Рс, Рз, Рб - давление восстановления на забое, на устье и в затрубном пространстве на буфере,кгс/см 2- удельный вес нефти в пластовых условиях,г/см 3. Этот способ имеет ряд недостатков не определяется работоспособность погружного и наземного оборудования, а так же герметичность подъемного лифта. Данные факторы сильно влияют на качество диагностики системы скважинанасос. Не позволяют объективно оценить ситуацию, что приводит к частому выходу погружного оборудования из строя, и увеличению затрат на его замену. Кроме того, хотелось бы отметить, что все эти исследования производятся в разные периоды времени, а значит и при различных состояниях скважины и целостную объективную картину о состоянии скважины и работающего на ней оборудования получить невозможно, хотя на исследования затрачивают большие средства. Технической задачей предлагаемого изобретения является сокращение затрат на проведение гидродинамических исследований за счет комплексности, при одном состоянии скважины и оборудования, что дает целостную объективную картину. Это исключает излишние ремонты скважин, потери добычи углеводородов, связанных с простоем скважин во время ремонтов, покупки нового оборудования взамен вышедшего из строя,не допущение уменьшения коэффициента продуктивности скважины в связи с частым глушением. Все это связанно с увеличением наработки на отказ глубинно-насосного оборудования,благодаря правильному и сбалансированному подбору режима работы системы скважина-насос. Техническим результатом изобретения является получение реальной картины работы скважины,всех ее соответствующих параметров относящихся к одному состоянию скважины при сокращении затрат на исследования. Технический результат достигается за счет того,что в способе гидродинамических исследований диагностики скважины, оборудованной установкой штангового глубинного насоса (ШГН), все исследования проводят при работающей скважине с кратковременной остановкой 3 часа в один период времени комплексно в следующем порядке динамометрирование с тестом клапанов, замер динамического уровня, замер затрубного давления,замеры буферного и линейного давления, опрессовка насоса,лифта НКТ(насоснокомпрессорных труб) и устьевой арматуры, отбор устьевой пробы, запись мини КВУ (кривой восстановления уровня), запись мини КПУ (кривой падения уровня), замер дебита жидкости. Подобран ряд технологических процессов,производимых в один период времени при одном состоянии скважины, позволяющий наиболее полно оценить работу системы скважина-насос, и более точно сбалансировать ее работу, что приводит к увеличению наработки на отказ. Как видно из представленных аналогов известны различные способы исследования скважин, но они не дают реальной картины работы скважины, т.к. каждое исследование производят отдельно в разные промежутки времени, а их результаты приводят к скважине, состояние которой изменяется во времени, результат- необъективность оценки работы скважины и, как следствие, дополнительные затраты на исправление ошибок. Только комплексное использование этих видов исследования,приведенное к одному состоянию работающей скважины, дает возможность получения реальной картины работы скважины и ее параметров. При этом, все существенные отличительные признаки направлены на достижение технического результата и решения технической задачи, а значит данное техническое решение отвечает критерию единство изобретательского замысла. Применением электронного высокочувствительного оборудования для замеров устьевых параметров, таких как динамический уровень в затрубном пространстве,давление в затрубном и буферном пространстве,дебит добываемой продукции,определение работоспособности насоса (динамометрирование). Во время исследования получаем следующий набор данных кривую изменения уровня, кривые изменения затрубного и буферного давления,параметры работы глубинно-насосного оборудования,параметры работы насоснокомпрессорных труб(подъемного лифта),параметры добываемой продукции. Предлагаемый способ работает следующим образом. Исследование выполняется на работающей скважине. В процессе исследования производятся следующие виды работ динамометрирование с тестом клапанов, отжим пены при необходимости,замер динамического уровня (расчет Рзаб), замер затрубного давления, замеры буферного и линейного давления, опрессовку насоса, лифта НКТ(насосно-компресорных труб) и устьевой арматуры,отбор устьевой пробы, запись мини КВУ (кривая восстановления уровня), по которой определяется моментальный приток к скважине, запись мини КПУ (кривая падения уровня) по которой определяется производительность глубиннонасосного оборудования, замер дебита жидкости. Приток из пласта и производительность установки производится расчетным путем исходя из мини КВУ и КПУ, соответственно. При этом для замеров устьевых давлений применяется устьевой электронный манометр. Для снятия динамограмм и тестирования клапанов применяется динамограф типа СИДДОС-Автомат, ГЕОСТАР, . Для замера динамического уровня применяется уровнемер типа СУДОС - Автомат, ГЕОСТАР,ЭХОМЕТР. Замер дебита производится на стационарной замерной установке, либо с применением специализированных передвижных замерных установок. Перед проведением исследования производят проверку работоспособности вентилей и задвижек на линии, буфере и технологическом отводе(затрубе).Проводят динамометрирование с тестом приемного и нагнетательного клапанов. При необходимости проводят отжим пены с построением графика. Замеряют динамический уровень и рассчитывают забойное давление на верхние дыры интервала перфорации Рзабрсмеси(ВДП-Ндин)0,098 Рзатр Где рсмесирнефти(1-/100)рводы/100 рнефти - плотность нефти в пластовых условиях,г/см 3 рводы - плотность воды, г/см 3. Замеряют буферное и линейное давление. Производят опрессовку глубинно - насосного оборудования, лифта НКТ и устьевой арматуры. Производят отбор устьевой пробы. Производят замер мини КВУ. Время остановки скважины определяется исходя из скорости застывания парафина, и ориентировочно составляет 3 часа. Рассчитывают моментальный приток из пласта притока(1440 колН)/ Где колколонны - стенки НКТ стенки НКТстенки НКТ наружный - стенки НКТ внутренний ННначальный - Нконечный Произвести замер мини КПУ в течение 3-х часов. Рассчитать производительность насоса подачи насосаотборапритока 3 жидкости по АГЗУподачи насоса отбора(1440 колН)/ Где колколонны внутренний - стенки НКТ наружный ННначальный - Нконечный Замеряют дебит жидкости на стационарной замерной установке, либо на специализированной передвижной замерной установке. После окончания исследования запускают скважину в работу в текущем режиме и производят демонтаж приборов. Обработка полученных данных. Сначала производится пересчет данных кривой изменения уровня в забойные давления,затем интерпретируются результаты динамометрирования. Производится аналитическая обработка и аппроксимация полученных графиков, производится расчет параметров текущей работы системы скважина-насос, производится подбор параметров для оптимальной работы системы скважина-насос. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ гидродинамических исследований диагностики скважины, оборудованной установкой штангового глубинного насоса(ШГН),включающий кратковременное восстановление забойного давления, измерение в процессе отбора флюида падения забойного давления, замер изменения давления во времени на забое, в затрубном пространстве и на буфере, определение величины притока, отличающийся тем, что все исследования проводят при работающей скважине с кратковременной остановкой (около 3 часов) в один период времени комплексно в следующем порядке динамометрирование с тестом клапанов, замер динамического уровня, замер затрубного давления,замеры буферного и линейного давления,опрессовку насоса,лифта НКТ(насоснокомпрессорных труб) и устьевой арматуры, отбор устьевой пробы, запись мини КВУ (кривой восстановления уровня), запись мини КПУ (кривой падения уровня), замер дебита жидкости.