[go: up one dir, main page]

RU2796409C1 - Method for flushing clay-sand or proppant plug out of a well - Google Patents

Method for flushing clay-sand or proppant plug out of a well Download PDF

Info

Publication number
RU2796409C1
RU2796409C1 RU2022124026A RU2022124026A RU2796409C1 RU 2796409 C1 RU2796409 C1 RU 2796409C1 RU 2022124026 A RU2022124026 A RU 2022124026A RU 2022124026 A RU2022124026 A RU 2022124026A RU 2796409 C1 RU2796409 C1 RU 2796409C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plug
flushing
tubing string
well
nozzles
Prior art date
Application number
RU2022124026A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Витальевич Омельянюк
Ирина Альбертовна Пахлян
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2796409C1 publication Critical patent/RU2796409C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention is related to flushing compacted clay-sand or proppant plug out of a well. The method includes lowering the device into the well on a tubing string above the plug, injecting flushing fluid lifting the liquid through the annular space of the well, discharging a ball from the wellhead into the tubing string, performing a hydrodynamic effect on the plug after the ball is seated in the landing saddle by pumping fluid through the tubing string, switching the flushing direction and lifting loosened solid plug deposits along the tubing string by pumping fluid through the annulus under pressure. Simultaneously with the hydrodynamic effect on the plug, cavitation is carried out, generated by a device installed on the tubing string, made in form of a hollow cylindrical body with an oblique cut, having one seating saddle for landing the dropped ball. One tier of nozzles is radially fixed in the seating saddle, the nozzles are directed downwards at an angle of 20-3° to the axis of the hollow cylindrical body. The body and seat form a central flushing channel. The nozzles have the form of an internal flow channel, which provides the generation of cavitation outflow.
EFFECT: efficient destruction of the plug is ensured due to the continuous impact of intense elastic vibrations with destruction of the particles of the plug and facilitating their removal to the surface.
3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно промывке скважины от уплотненной глинисто-песчаной или проппантовой пробки. The invention relates to the oil and gas industry, namely the flushing of a well from a compacted clay-sand or proppant plug.

Известен способ промывки забоя скважины (патент RU № 2717167, опубл. 18.03.2020 в Бюл. № 8), включающий спуск на забой скважины колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) с косым срезом, оснащенным коническим посадочным седлом для сменных насадков на 2-2,5 метра выше текущего забоя, прокачку промывочной жидкости и ее отбор через межтрубное пространство скважины с постепенным спуском колонны насосно-компрессорных труб до упора косого среза в пробку и изменения веса подвески колонны. Затем прокачку останавливают и осуществляют сброс насадка во внутреннюю часть колонны насосно-компрессорных труб, подают промывочную жидкость до посадки насадка в коническое седло для сменных насадков, которая сопровождается резким скачкообразным увеличением давления, затем осуществляют прокачку промывочной жидкости по колонне насосно-компрессорных труб через насадок и отбор промывочной жидкости с механическими фракциями через межтрубное пространство до достижения проектной глубины, после чего прокачку останавливают и переключают скважину на обратную промывку. При этом извлекают насадок вместе с промывочной жидкостью и механическими примесями на дневную поверхность. Насадок выполнен гидромониторной или кавитационной конфигурации с диаметром сечения 8-16 мм. Сброс насадка во внутреннюю часть колонны может быть осуществлен в двухкратном или трехкратном повторении, при этом в каждом последующем повторении используют насадок меньшего внутреннего диаметра, чем предыдущий. Увеличивается степень разрушения уплотненных глинисто-песчанных и проппантовых пробок и сокращается время их разрушения. There is a known method of flushing the bottom of a well (patent RU No. 2717167, publ. 03/18/2020 in Bull. No. 8), including lowering a string of tubing (tubing) with an oblique cut to the bottom of the well, equipped with a conical landing saddle for replaceable nozzles for 2- 2.5 meters above the current bottomhole, pumping the flushing fluid and withdrawing it through the annular space of the well with gradual lowering of the tubing string until the oblique cut stops in the plug and changing the weight of the string hanger. Then the pumping is stopped and the nozzle is discharged into the inner part of the tubing string, flushing fluid is supplied until the nozzle is seated in the conical seat for replaceable nozzles, which is accompanied by a sharp jump in pressure, then the flushing fluid is pumped through the tubing string through the nozzle and extraction of flushing fluid with mechanical fractions through the annular space until the design depth is reached, after which the pumping is stopped and the well is switched to backwash. At the same time, the nozzles are removed along with the washing liquid and mechanical impurities to the daylight surface. The nozzle is made of jet or cavitation configuration with a section diameter of 8-16 mm. The discharge of the packing into the inner part of the column can be carried out in two or three repetitions, with each subsequent repetition using a packing of a smaller internal diameter than the previous one. The degree of destruction of compacted clay-sand and proppant plugs increases and the time of their destruction is reduced.

Недостатками данного способа являются недостаточная эффективность разрушения пробки по периферии, а также невозможность очистки перфорационных каналов от частиц пробки (кольматанта).The disadvantages of this method are the insufficient efficiency of the destruction of the cork on the periphery, as well as the impossibility of cleaning the perforation channels from particles of the cork (colmatant).

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки скважины от уплотненной песчаной пробки (патент RU № 2756220, опубл. 28.09.2021 в Бюл. № 28), включающий спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб – НКТ с пером на конце до упора пера в забой, причём на нижнем конце пера установлен рыхлитель, а внутри пера установлена перегородка, в которой эксцентрично над рыхлителем выполнены отверстия меньшего диаметра и отверстие большего диаметра, при этом над перегородкой напротив отверстия большого диаметра установлен обратный клапан, пропускающий снизу вверх, закачку жидкости по колонне НКТ через отверстия малого диаметра с подъемом жидкости через межтрубное пространство скважины, переключение направления промывки и подъем разрыхленного размытого шлама по колонне НКТ до восстановления веса подвески колонны НКТ закачкой жидкости по межтрубному пространству под давлением, не превышающем допустимое давление на обсадную колонну скважины, отличающийся тем, что колонну НКТ, оснащённую снизу пером, выполненным в виде цилиндрической насадки с пикой на конце, спускают в скважину до интервала уплотнённой песчаной пробки, причём пика выполнена плоской в виде ромба с поперечной диагональю длиной, равной 0,9 внутреннего диаметра скважины, затем производят механическое воздействие на уплотнённую песчаную пробку до рыхления верхнего слоя уплотнённой песчаной пробки в 3-4 цикла, причём в каждом цикле частично разгружают вес колонны НКТ на уплотнённую песчаную пробку, приподнимают колонну НКТ до восстановления веса подвески колонны НКТ, а затем поворачивают колонну НКТ с устья скважины, после механического воздействия на уплотнённую песчаную пробку сбрасывают с устья скважины в колонну НКТ бросовый элемент, после посадки бросового элемента на посадочное седло большого отверстия в перегородке производят гидромониторное воздействие на уплотнённую песчаную пробку закачкой жидкости по колонне НКТ через отверстия малого диаметра, расположенные на разных расстояниях от центра цилиндрической насадки до размывания уплотнённой песчаной пробки, при этом в процессе гидромониторного воздействия одновременно спускают колонну НКТ вниз с возможностью частичной разгрузки веса колонны НКТ на размываемую пробку до достижения текущего забоя скважины с подъёмом жидкости по межтрубному пространству в желобную ёмкость, после чего переключают направление промывки и прокачкой промывочной жидкости по межтрубному пространству под давлением, не превышающем допустимое давление на обсадную колонну скважины, вымывают размытый песок по колонне труб в желобную ёмкость.The closest in technical essence is a method for cleaning a well from a compacted sand plug (patent RU No. 2756220, published on September 28, 2021 in Bull. No. 28), including lowering a tubing string into the well - tubing with a feather at the end until the feather stops in bottomhole, and a ripper is installed at the lower end of the pen, and a partition is installed inside the pen, in which holes of a smaller diameter and a hole of a larger diameter are made eccentrically above the ripper, while a check valve is installed above the partition opposite the large diameter hole, passing from bottom to top, pumping fluid through the column Tubing through holes of small diameter with fluid lifting through the annular space of the well, switching the direction of flushing and lifting the loosened washed-out cuttings along the tubing string until the weight of the tubing string hanger is restored by pumping fluid through the annulus at a pressure not exceeding the allowable pressure on the well casing, characterized in that that the tubing string, equipped from below with a pen, made in the form of a cylindrical nozzle with a peak at the end, is lowered into the well to the interval of a compacted sand plug, and the peak is made flat in the form of a rhombus with a transverse diagonal with a length equal to 0.9 of the inner diameter of the well, then a mechanical impact on the compacted sand plug until the top layer of the compacted sand plug is loosened in 3-4 cycles, and in each cycle the weight of the tubing string is partially unloaded onto the compacted sand plug, the tubing string is lifted until the weight of the tubing string hanger is restored, and then the tubing string is rotated from the wellhead , after a mechanical impact on the compacted sand plug, a waste element is dropped from the wellhead into the tubing string, after landing the waste element on the landing saddle of a large hole in the baffle, a hydromonitoring effect is performed on the compacted sand plug by pumping liquid along the tubing string through holes of small diameter located at different distances from the center of the cylindrical nozzle to the erosion of the compacted sand plug, while during the jet action, the tubing string is simultaneously lowered down with the possibility of partial unloading of the weight of the tubing string on the eroded plug until the current bottomhole is reached with the fluid rising through the annular space into the trough tank, after which the direction is switched flushing and pumping the flushing fluid through the annulus at a pressure not exceeding the allowable pressure on the casing string of the well, wash out the eroded sand through the pipe string into the trough tank.

Недостатками данного способа являются невозможность очистки перфорационных каналов от частиц пробки (кольматанта) и осуществление ее разрушения только за счет гидромониторного эффекта, т.е. не используется энергия многократно повторяющихся упругих колебаний для обеспечения интенсивного разрушения частиц пробки и облегчения выноса (подъема) их на устье скважины в желобную емкость. The disadvantages of this method are the impossibility of cleaning the perforation channels from cork particles (colmatant) and the implementation of its destruction only due to the hydromonitor effect, i.e. the energy of repetitive elastic vibrations is not used to ensure intensive destruction of plug particles and facilitate their removal (lifting) at the wellhead into the trough.

Задачей заявляемого изобретения является интенсификация разрушения глинисто-песчаных или проппантовых пробок в скважинах за счет синергетического эффекта гидродинамического и кавитационных воздействий на твердые отложения.The objective of the claimed invention is to intensify the destruction of clay-sand or proppant plugs in wells due to the synergistic effect of hydrodynamic and cavitation effects on solid deposits.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание способа промывки скважины от глинисто-песчаной или проппантовой пробки, позволяющего эффективно разрушать пробку по периферии забоя скважины, а также повысить эффективность очистки призабойной зоны пласта за счет непрерывного воздействия интенсивными упругими колебаниями, что обеспечивает интенсивное разрушение частиц пробки и облегчения выноса (подъема) их на устье скважины в желобную емкость.The technical result of the invention is the creation of a method for flushing a well from a clay-sand or proppant plug, which makes it possible to effectively destroy the plug along the periphery of the bottom hole, as well as to increase the efficiency of cleaning the bottomhole formation zone due to continuous exposure to intense elastic vibrations, which ensures intensive destruction of the plug particles and facilitate removal (lifting) of them at the wellhead into the trough tank.

Технический результат достигается тем, что реализуют способ промывки скважины от глинисто-песчаной или проппантовой пробки, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб устройства выше пробки, нагнетание в него промывочной жидкости с подъемом жидкости через межтрубное пространство скважины, сброс с устья скважины в колонну насосно-компрессорных труб шара, осуществление гидродинамического воздействия на пробку после посадки шара в посадочное седло закачкой жидкости по колонне насосно-компрессорных труб, переключение направления промывки и подъем разрыхленных твердых отложений пробки по колонне насосно-компрессорных труб закачкой жидкости по межтрубному пространству под давлением, отличающийся тем, что одновременно с гидродинамическим воздействием на пробку осуществляют кавитационное воздействие с целью интенсивного разрушения пробки, при этом кавитационное истечение генерируют устройством, установленным на колонне насосно-компрессорных труб, выполненным в виде полого цилиндрического корпуса с косым срезом, имеющего одно коническое посадочное седло для посадки вбрасываемого шара, в посадочном седле радиально закреплен один ярус насадков, причем насадки направлены вниз под углом 20-30° к оси полого цилиндрического корпуса устройства, при этом полый цилиндрический корпус и посадочное седло образуют центральный промывочный канал, а насадки имеют имеет форму внутреннего проточного канала, обеспечивающую генерацию кавитационного истечения. При осуществлении способа в колонну насосно-компрессорных труб бросают шар, включают подачу жидкости в колонну насосно-компрессорных труб с малым давлением, следят за величиной его изменения, резкое повышение давления свидетельствует о посадке шара в коническое посадочное седло, при этом центральный промывочный канал подачи жидкости перекрывается, вся промывочная жидкость направляется в насадки, затем повышают давление промывочной жидкости для генерирования кавитационного воздействия во внутренних проточных каналах насадков, осуществляют промывку пробки, после достижения проектной глубины скважины до достижения полного извлечения частиц разрушенной пробки останавливают нагнетание промывочной жидкости, переключают направление промывки и осуществляют подъем разрыхленных твердых отложений пробки по колонне насосно-компрессорных труб закачкой жидкости по межтрубному пространству под давлением, при этом шар снимается с конического посадочного седла и извлекается вместе с промывочной жидкостью и разрыхленными твердыми отложениями пробки на дневную поверхность.The technical result is achieved by implementing a method for flushing a well from a clay-sand or proppant plug, which includes lowering the device into the well on a tubing string above the plug, injecting the flushing liquid into it with the liquid rising through the annular space of the well, discharging from the wellhead into ball tubing string, hydrodynamic impact on the plug after the ball has landed in the seat by pumping liquid through the tubing string, switching the flushing direction and lifting loosened solid deposits of the plug along the tubing string by pumping liquid through the annular space under pressure, characterized in that, simultaneously with the hydrodynamic effect on the plug, a cavitation effect is carried out in order to intensively destroy the plug, while the cavitation outflow is generated by a device installed on the tubing string, made in the form of a hollow cylindrical body with an oblique cut, having one conical seat for landing of the thrown-in ball, one tier of nozzles is radially fixed in the seat, and the nozzles are directed downward at an angle of 20-30 ° to the axis of the hollow cylindrical body of the device, while the hollow cylindrical body and the seat form a central flushing channel, and the nozzles have the form of an internal flow channel, providing the generation of cavitation outflow. When implementing the method, a ball is thrown into the tubing string, the liquid is supplied to the tubing string at low pressure, the magnitude of its change is monitored, a sharp increase in pressure indicates that the ball is seated in a conical seat, while the central flushing channel for supplying liquid is blocked, all the flushing liquid is directed to the nozzles, then the pressure of the flushing fluid is increased to generate cavitation effect in the internal flow channels of the nozzles, the plug is flushed, after reaching the design depth of the well until the complete extraction of the particles of the destroyed plug is achieved, the injection of the flushing fluid is stopped, the direction of flushing is switched and the lifting loosened solid plug deposits along the tubing string by pumping liquid through the annular space under pressure, while the ball is removed from the conical seat and removed together with the flushing fluid and loosened solid plug deposits to the day surface.

На фиг.1 представлена схема осуществления способа промывки скважины от глинисто-песчаной или проппантовой пробки. В скважину 1 на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 2 спускают устройство в форме полого цилиндрического корпуса 3 с косым срезом в нижней его части, имеющего одно коническое посадочное седло 4 с закрепленным в нем одним ярусом (рядом) насадков 5 с внутренними каналами. Косой срез служит для пикования пробки, при разгрузке НКТ на пробку. Насадки 5 закреплены в корпусе 3 радиально и направлены вниз под углом 20-30° к оси полого цилиндрического корпуса 3 устройства. В ярусе (ряде) может устанавливаться 3-6 насадков с внутренним диаметром 2,5-5 мм в зависимости от типоразмеров используемых агрегатов и интервала расположения пробки 6. Коническое посадочное седло 4 предназначено для фиксации вбрасываемого при осуществлении изобретения шара 7 в центральный промывочный канал 8, образованный корпусом 3 и посадочным седлом 4 с закрепленными в нем насадками 5. Диаметр шара 7 зависит от диаметра используемых насосно-компрессорных труб 2. Устройство спускают на расстоянии 2-2,5 м выше пробки 6, которая полностью перекрывает интервал перфорации 9 в скважине 1. Каждый насадок 5 имеет конфигурацию внутреннего проточного канала, обеспечивающую генерацию кавитационного истечения, например, цилиндрическую форму с выполненным внутри проточным каналом в форме одного цилиндрического участка 10, соединенного с одним конически расходящимся участком 11, или более сложные формы, состоящие из 3-5 участков. Такие насадки для генерирования кавитационных эффектов известны из уровня техники. Насадки 5 изготавливают сменными с различными диаметрами критических сечений в диапазоне 2,5-5 мм для работы на различных насосных агрегатах и для скважин с различной глубиной. Figure 1 shows a diagram of the method of flushing wells from clay-sand or proppant plugs. A device in the form of a hollow cylindrical body 3 with an oblique cut in its lower part, having one conical landing saddle 4 with one tier (row) of nozzles 5 fixed in it with internal channels, is lowered into the well 1 on a string of tubing (tubing) 2. The oblique cut is used for picking the plug, when unloading the tubing onto the plug. The nozzles 5 are fixed in the housing 3 radially and directed downward at an angle of 20-30° to the axis of the hollow cylindrical body 3 of the device. In a tier (row), 3-6 nozzles with an inner diameter of 2.5-5 mm can be installed, depending on the sizes of the units used and the interval of the plug 6. The conical seat 4 is designed to fix the ball 7 thrown in the implementation of the invention into the central flushing channel 8 , formed by the body 3 and the landing saddle 4 with nozzles 5 fixed in it. The diameter of the ball 7 depends on the diameter of the used tubing 2. The device is lowered at a distance of 2-2.5 m above the plug 6, which completely covers the perforation interval 9 in the well 1. Each nozzle 5 has an internal flow channel configuration that generates a cavitation outflow, for example, a cylindrical shape with a flow channel made inside in the form of one cylindrical section 10 connected to one conically diverging section 11, or more complex shapes consisting of 3-5 plots. Such nozzles for generating cavitation effects are known from the prior art. Nozzles 5 are made interchangeable with different diameters of critical sections in the range of 2.5-5 mm to work on various pumping units and for wells with different depths.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

Описанное выше устройство соединяют с помощью резьбы или переходника с колонной НКТ 2 и спускают в скважину 1 на глубину 2-2,5 м выше пробки 6, которую необходимо разрушить. Предусмотрены два этапа промывки скважины:The device described above is connected by means of a thread or an adapter to the tubing string 2 and lowered into the well 1 to a depth of 2-2.5 m above the plug 6, which must be destroyed. There are two stages of well flushing:

1) свободная промывка (при рыхлом забое)1) free flushing (with loose slaughter)

2) усиленная промывка (при наличии твердой проппантовой или глинисто-песчаной пробки).2) enhanced flushing (in the presence of a solid proppant or clay-sand plug).

На первом этапе включают поверхностные насосные агрегаты (при необходимости вместе с компрессорами) и обеспечивают промывку скважины 1. Жидкость при этом движется внутри колонны НКТ 2 и истекает в скважину 1 через центральный промывочный канал 8, а также через насадки 5, причем через насадки 5 протекает меньшая часть жидкости. Насосы работают при малых давлениях (3,0-5,0 МПа). At the first stage, surface pumping units are turned on (if necessary, together with compressors) and the well is flushed 1. The fluid moves inside the tubing string 2 and flows into the well 1 through the central flushing channel 8, as well as through the nozzles 5, and flows through the nozzles 5 a smaller portion of the liquid. The pumps operate at low pressures (3.0-5.0 MPa).

Если пробка 6 сцементированная (проппантовая или глинисто-песчанная), не разрушается струей промывочной жидкости, что контролируется снижением веса НКТ 2 при спуске, т.е. разгрузкой на пробку 6 (колонну НКТ 2 с устройством опускают (разгружают) на пробку 6, и при этом вес НКТ снижается, значит пробка 6 плотно стоит в скважине 1), то промывку прекращают и реализуют второй этап, обеспечивающий гидродинамическое и кавитационное воздействие на пробку. При этом с устья скважины в колонну НКТ 2 бросают шар 7 (например, диаметром 42 мм при использовании НКТ 73 мм), включают подачу жидкости в колонну НКТ 2 с малым давлением (3,0-5,0 МПа), следят за величиной его изменения. Резкое повышение давления свидетельствует о посадке шара 7 в коническое посадочное седло 4. При этом центральный промывочный канал 8 подачи жидкости перекрывается, вся промывочная жидкость направляется в насадки 5. После чего повышают давление насосных агрегатов до 6,0-10,0 МПа, осуществляют промывку пробки 6. If the plug 6 is cemented (proppant or clay-sand), it is not destroyed by a jet of drilling fluid, which is controlled by a decrease in the weight of the tubing 2 during descent, i.e. unloading on plug 6 (the tubing string 2 with the device is lowered (unloaded) onto plug 6, and at the same time the weight of the tubing decreases, which means that plug 6 is tightly in well 1), then the flushing is stopped and the second stage is implemented, which provides hydrodynamic and cavitation effects on the plug . At the same time, a ball 7 is thrown from the wellhead into the tubing string 2 (for example, with a diameter of 42 mm when using tubing 73 mm), turn on the fluid supply to the tubing string 2 with low pressure (3.0-5.0 MPa), monitor its value changes. A sharp increase in pressure indicates the landing of the ball 7 in the conical seat 4. At the same time, the central flushing channel 8 of the fluid supply is blocked, all the flushing fluid is sent to the nozzles 5. After that, the pressure of the pumping units is increased to 6.0-10.0 MPa, flushing is carried out plugs 6.

Увеличение степени гидродинамического воздействия и сокращение времени разрушения твердых отложений достигается за счет увеличения силы давления струи жидкости в насадках 5, воздействующей на песчаную или пропантовую пробку. Давление промывочной жидкости возрастает, а расход остается неизменным или даже снижается (в сравнении с первым этапом до сброса шара). Таким образом повышается скорость истечения и давление струи жидкости при сохранении прежних затрат энергии и при использовании штатного оборудования. При этом во внутренних проточных каналах насадков 5 генерируется кавитация, сопровождающаяся колебаниями давления и вибрационными процессами, интенсифицирующими разрушение пробки. Ориентирование насадков 5 радиально под углом 20-30° к оси цилиндрического корпуса 3 обеспечивает гарантированную очистку всего сечения ствола скважины от уплотненной глинисто-песчаной или проппантовой пробки 6, а также очистку перфорационных каналов 9 от кольматирующих частиц пробки. Истекающий поток из насадков 5 благодаря их радиальному расположению воздействует на отложения на стенках скважины 1 в области перфорационных каналов 9, а колебательные и кавитационные явления, генерируемые струей жидкости из насадков 5, разрушают отложения глинистых частиц. В процессе возбуждения кавитации жидкостная среда под напором поступает в насадок 5, где, пройдя цилиндрический участок 10, поток жидкости ускоряется и попадает в конически расходящийся участок 11 с углом раскрытия канала 13-14o. При этом достигается очень резкое увеличение скорости потока жидкостной среды с возникновением локального разрыва сплошности потока с образованием полостей и каверн, заполненных паром и газом. Как результат поток выносит полости и каверны за пределы насадков 5, где они схлопываются, создавая гидравлические удары и как следствие вибрацию в глинисто-песчаной или проппантовой пробке. Поскольку описанные выше процессы происходят многократно, мгновенно и, как правило, через равные периоды времени, то сопровождающие их звуковые волны, гидравлические удары приводят к гармоничным явлениям, резонансу с большой разрушающей силой, воздействующим на глинисто-песчанную или проппантовую пробку: пробка разрушается не только гидравлическим размывом, но и глубоким многократным кавитационным воздействием, что способствует более интенсивному разрушению ее сцементированной структуры в скважине. Для повышения скорости и качества промывки скважины от пробки можно осуществлять вращение колонны НКТ 2. An increase in the degree of hydrodynamic impact and a reduction in the time of destruction of solid deposits is achieved by increasing the pressure force of the liquid jet in the nozzles 5, which acts on the sand or proppant plug. The pressure of the flushing liquid increases, while the flow rate remains unchanged or even decreases (compared to the first stage before the ball was dropped). Thus, the flow rate and pressure of the liquid jet increase while maintaining the same energy costs and using standard equipment. In this case, cavitation is generated in the internal flow channels of the nozzles 5, accompanied by pressure fluctuations and vibration processes that intensify the destruction of the plug. Orientation of the nozzles 5 radially at an angle of 20-30° to the axis of the cylindrical body 3 provides guaranteed cleaning of the entire section of the wellbore from compacted clay-sand or proppant plug 6, as well as cleaning the perforation channels 9 from clogging plug particles. The outflow from the nozzles 5, due to their radial arrangement, affects the deposits on the walls of the well 1 in the area of the perforation channels 9, and the oscillatory and cavitation phenomena generated by the fluid jet from the nozzles 5 destroy the deposits of clay particles. In the process of excitation of cavitation, the liquid medium under pressure enters the nozzle 5, where, having passed the cylindrical section 10, the liquid flow is accelerated and enters the conically divergent section 11 with the opening angle of the channel 13-14 o . In this case, a very sharp increase in the flow rate of the liquid medium is achieved with the occurrence of a local discontinuity in the continuity of the flow with the formation of cavities and cavities filled with steam and gas. As a result, the flow carries the cavities and cavities beyond the nozzles 5, where they collapse, creating hydraulic shocks and, as a result, vibration in the clay-sand or proppant plug. Since the processes described above occur repeatedly, instantly and, as a rule, after equal periods of time, the accompanying sound waves, hydraulic shocks lead to harmonious phenomena, resonance with a large destructive force that affects the clay-sand or proppant plug: the plug is destroyed not only hydraulic washout, but also deep repeated cavitation action, which contributes to a more intensive destruction of its cemented structure in the well. To increase the speed and quality of flushing the well from the plug, it is possible to rotate the tubing string 2.

При достижении проектной глубины скважины, т.е. при полном разрушении пробки и приведении ее частиц в псевдоожиженное состояние, не дожидаясь полного извлечения частиц разрушенной пробки, кольматанта, породы пласта из скважины, останавливают промывку, переключают устье скважины на обратную промывку с давлением примерно 2-3 МПа, осуществляют подачу жидкости в межтрубное пространство 12, а отбор – по колонне НКТ 2. При этом шар 7 снимается с конического посадочного седла 4 и извлекается вместе с промывочной жидкостью и частицами разрушенной пробки, кольматанта, породы пласта на дневную поверхность. После этого скорость восходящего потока жидкости внутри колонны НКТ 2 резко возрастает по сравнению со скоростью в межтрубном пространстве, и частицы пробки извлекаются на устье скважины в желобную емкость значительно быстрее.When the design depth of the well is reached, i.e. when the plug is completely destroyed and its particles are brought into a fluidized state, without waiting for the complete extraction of the particles of the destroyed plug, bridging agent, formation rock from the well, flushing is stopped, the wellhead is switched to backwash with a pressure of about 2-3 MPa, fluid is supplied to the annulus 12, and extraction - along the tubing string 2. In this case, the ball 7 is removed from the conical landing seat 4 and removed together with the flushing liquid and particles of the destroyed plug, bridging agent, formation rock to the surface. After that, the speed of the upward fluid flow inside the tubing string 2 increases sharply compared to the speed in the annulus, and the plug particles are removed at the wellhead into the trough tank much faster.

Для облегчения извлечения шара 7 обратной промывкой его изготавливают из материалов с низкой плотностью, например, из сплава Д16Т.To facilitate the extraction of ball 7 by backwashing, it is made of low density materials, for example, D16T alloy.

Натурные скважинные опытно-промышленные испытания подтвердили высокую эффективность, работоспособность и надежность предлагаемого способа. Реализация данного способа была осуществлена на добывающих скважинах газонефтяных месторождений Дыш и Ключевое, расположенных на территории Краснодарского края, при осуществлении капитального ремонта скважин сервисной организацией.Full-scale borehole pilot tests have confirmed the high efficiency, performance and reliability of the proposed method. The implementation of this method was carried out at the production wells of the oil and gas fields Dysh and Klyuchevoe, located in the Krasnodar Territory, during the overhaul of wells by a service organization.

Результаты этих испытаний представлены в таблице 1.The results of these tests are presented in table 1.

Таблица 1 - Результаты практической апробации способа промывки скважины от глинисто-песчаной или проппантовой пробки на месторождениях Дыш, Ключевое.Table 1 - The results of practical testing of the well flushing method from clay-sand or proppant plugs at the Dysh, Klyuchevoye fields.

Этап, реализуемый при промывкеWashing step Данные по скважинеWell data Характеристики поверхностного насосного агрегат ЦА-320 при промывки скважиныCharacteristics of the TsA-320 surface pumping unit during well flushing Время на разрушение пробки, минTime to destroy the plug, min № скважины/ название месторожденияWell No. / Field name Мощность пробки, м/тип пробки Cork capacity, m/cork type Обрабатываемый интервал, мProcessed interval, m Давление Р, МПаPressure P, MPa Подача Q, л/сSupply Q, l/s 1 этапStage 1 № 526
Дыш
No. 526
breathe
11/
рыхлая глисто-песчаная
eleven/
loose worm-sand
2018-20072018-2007 3,0-4,0 3.0-4.0 66 22
2 этапstage 2 № 153
Дыш
No. 153
breathe
20/
глинисто-песчаная
20/
clay-sand
2037,0-2017,02037.0-2017.0 4,0-4,54.0-4.5 22 77
2 этапstage 2 №524
Дыш
№524
breathe
22/
глинисто-песчаная
22/
clay-sand
2043,7-2020,9 2043.7-2020.9 5,2-6,05.2-6.0 55 66
2 этапstage 2 №456 Дыш№456 Breathe 32
глинисто-песчаная
32
clay-sand
1980-19481980-1948 4,5-5,54.5-5.5 66 4,54.5
2 этапstage 2 №869 Ключевое№869 Key 5
Проппантовая
5
Proppant
650-645650-645 6,06.0 55 77

Таким образом, предлагаемый способ позволяет интенсифицировать разрушение глинисто-песчаной или проппантовой пробки в скважине за счет синергетического воздействия гидродинамических и кавитационных эффектов при сохранении неизменным расхода промывочной жидкости относительно промывки рыхлой глинисто-песчаной пробки, незначительном изменении давления, сохранении прежних затрат энергии и при использовании штатного оборудования.Thus, the proposed method makes it possible to intensify the destruction of a clay-sand or proppant plug in a well due to the synergistic effect of hydrodynamic and cavitation effects while maintaining the same flow rate of the flushing fluid relative to flushing a loose clay-sand plug, a slight change in pressure, maintaining the same energy costs and using the standard equipment.

Claims (3)

1. Способ промывки скважины от глинисто-песчаной или проппантовой пробки, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб устройства выше пробки, нагнетание в него промывочной жидкости с подъемом жидкости через межтрубное пространство скважины, сброс с устья скважины в колонну насосно-компрессорных труб шара, осуществление гидродинамического воздействия на пробку после посадки шара в посадочное седло закачкой жидкости по колонне насосно-компрессорных труб, переключение направления промывки и подъем разрыхленных твердых отложений пробки по колонне насосно-компрессорных труб закачкой жидкости по межтрубному пространству под давлением, отличающийся тем, что одновременно с гидродинамическим воздействием на пробку осуществляют кавитационное воздействие с целью интенсивного разрушения пробки, при этом кавитационное истечение генерируют устройством, установленным на колонне насосно-компрессорных труб, выполненным в виде полого цилиндрического корпуса с косым срезом, имеющего одно коническое посадочное седло для посадки сбрасываемого шара, в посадочном седле радиально закреплен один ярус насадков, причем насадки направлены вниз под углом 20-30° к оси полого цилиндрического корпуса устройства, при этом полый цилиндрический корпус и посадочное седло образуют центральный промывочный канал, а насадки имеют форму внутреннего проточного канала, обеспечивающую генерацию кавитационного истечения. 1. A method for flushing a well from a clay-sand or proppant plug, which includes lowering a device into the well on a tubing string above the plug, injecting a flushing fluid into it with liquid rising through the annular space of the well, discharging from the wellhead into the tubing string ball, the implementation of hydrodynamic impact on the plug after the ball is seated in the seat by pumping liquid through the tubing string, switching the direction of flushing and lifting the loosened solid deposits of the plug along the tubing string by pumping liquid through the annular space under pressure, characterized in that at the same time with a hydrodynamic effect on the plug, a cavitation effect is carried out in order to intensively destroy the plug, while the cavitation outflow is generated by a device installed on the tubing string, made in the form of a hollow cylindrical body with an oblique cut, having one conical seat for landing the dropped ball, in one tier of nozzles is radially fixed to the seat, and the nozzles are directed downward at an angle of 20-30° to the axis of the hollow cylindrical body of the device, while the hollow cylindrical body and the seat form a central flushing channel, and the nozzles are in the form of an internal flow channel, which ensures the generation of cavitation outflow . 2. Способ промывки скважины по п. 1, отличающийся тем, что после сброса шара в колонну насосно-компрессорных труб включают подачу жидкости в колонну насосно-компрессорных труб с давлением 3-5 МПа, следят за величиной его изменения, резкое повышение давления свидетельствует о посадке шара в коническое посадочное седло, при этом центральный промывочный канал подачи жидкости перекрывается, вся промывочная жидкость направляется в насадки, затем повышают давление промывочной жидкости для генерирования кавитационного воздействия во внутренних проточных каналах насадков, осуществляют промывку пробки, после достижения проектной глубины скважины и достижения полного извлечения частиц разрушенной пробки останавливают нагнетание промывочной жидкости, переключают направление промывки и осуществляют подъем разрыхленных твердых отложений пробки по колонне насосно-компрессорных труб закачкой жидкости по межтрубному пространству под давлением, при этом шар снимается с конического посадочного седла и извлекается вместе с промывочной жидкостью и разрыхленными твердыми отложениями пробки на дневную поверхность.2. The method of flushing the well according to claim 1, characterized in that after the ball is dropped into the tubing string, fluid is supplied to the tubing string with a pressure of 3-5 MPa, the magnitude of its change is monitored, a sharp increase in pressure indicates when the ball is seated in the conical seat, while the central flushing channel for the fluid supply is blocked, all the flushing fluid is sent to the nozzles, then the pressure of the flushing fluid is increased to generate cavitation action in the internal flow channels of the nozzles, the plug is flushed, after reaching the design depth of the well and reaching full removal of broken plug particles stop the injection of the flushing fluid, switch the direction of flushing, and lift the loosened solid deposits of the plug along the tubing string by pumping fluid through the annular space under pressure, while the ball is removed from the conical seat and removed together with the flushing fluid and loosened solids deposits of cork on the day surface. 3. Способ промывки скважины по п. 1, отличающийся тем, что колонну насосно-компрессорных труб вращают вокруг ее продольной оси. 3. The method of flushing a well according to claim 1, characterized in that the tubing string is rotated around its longitudinal axis.
RU2022124026A 2022-09-09 Method for flushing clay-sand or proppant plug out of a well RU2796409C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2796409C1 true RU2796409C1 (en) 2023-05-23

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813875C1 (en) * 2023-07-19 2024-02-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for increasing injectivity of injection well formation

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2047740C1 (en) * 1992-06-05 1995-11-10 Ибрагимов Лечи Хамзатович Well flushing out device
US20100000738A1 (en) * 2006-08-03 2010-01-07 Azra Nur Tutuncu Cleaning apparatus and methods
RU2563896C1 (en) * 2014-10-10 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Submersible ejector unit to clean well bottomhole of sand plugs under abnormally low formation pressure
RU2715003C1 (en) * 2019-07-31 2020-02-21 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of cleaning well from sand plug and jet gun nozzle for its implementation
RU2717167C1 (en) * 2018-11-30 2020-03-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Well bottomhole washing method
RU2733341C2 (en) * 2019-01-28 2020-10-01 Николай Васильевич Столбов Device for treatment of cavity of annular space of a casing string
RU2739802C1 (en) * 2020-09-04 2020-12-28 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for sand plug effluent washing from well
RU2754752C1 (en) * 2021-03-24 2021-09-07 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Water jet tool for bottomhole cleaning
RU2756220C1 (en) * 2021-04-21 2021-09-28 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for cleaning a well from a compacted sand plug

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2047740C1 (en) * 1992-06-05 1995-11-10 Ибрагимов Лечи Хамзатович Well flushing out device
US20100000738A1 (en) * 2006-08-03 2010-01-07 Azra Nur Tutuncu Cleaning apparatus and methods
RU2563896C1 (en) * 2014-10-10 2015-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Submersible ejector unit to clean well bottomhole of sand plugs under abnormally low formation pressure
RU2717167C1 (en) * 2018-11-30 2020-03-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Well bottomhole washing method
RU2733341C2 (en) * 2019-01-28 2020-10-01 Николай Васильевич Столбов Device for treatment of cavity of annular space of a casing string
RU2715003C1 (en) * 2019-07-31 2020-02-21 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of cleaning well from sand plug and jet gun nozzle for its implementation
RU2739802C1 (en) * 2020-09-04 2020-12-28 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for sand plug effluent washing from well
RU2754752C1 (en) * 2021-03-24 2021-09-07 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Water jet tool for bottomhole cleaning
RU2756220C1 (en) * 2021-04-21 2021-09-28 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method for cleaning a well from a compacted sand plug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2813875C1 (en) * 2023-07-19 2024-02-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for increasing injectivity of injection well formation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2107842C1 (en) Method of operation of well pump-ejector impulse unit and design of unit
RU2047729C1 (en) Method and device for treatment of the near-bottom bed area
EA014321B1 (en) Method and apparatus for managing variable density drilling mud
AU2018351422B2 (en) A system and method of cleaning an annular area in a well
RU2696035C1 (en) Hydro-sand jet perforator for interval-perforation and hydraulic fracturing of formation
RU2121568C1 (en) Method of treating bottom-hole formation zone and device for its embodiment
RU2715003C1 (en) Method of cleaning well from sand plug and jet gun nozzle for its implementation
RU2796409C1 (en) Method for flushing clay-sand or proppant plug out of a well
CN103967435B (en) A kind of coal bed gas well shaft bottom fettling installation
RU2655309C1 (en) Method for multiple hydraulic fracturing of formation in horizontal shaft of well
RU2143600C1 (en) Operation well jet plant and pump-elector pulse well plant for realization of method
CN217841618U (en) Mixed gas-water pulse jet flow blockage removing pipe column in sand control screen pipe
CN114893152A (en) Air-mixed water pulse jet in sand control screen to unblock pipe string
RU2717167C1 (en) Well bottomhole washing method
CN106246107A (en) A kind of radially horizontal well compound broken rock high-pressure nozzle of self-advancing type
RU2703093C2 (en) Treatment method of borehole zone of low-permeable bed and device for its implementation
RU2529067C1 (en) Device for well bottom flushing
RU2282714C1 (en) Method for secondary productive formation exposing by slot hydraulic jet perforation and well putting in operation
RU2296248C2 (en) Method of operation of pump-ejector well pulse plant
RU2756220C1 (en) Method for cleaning a well from a compacted sand plug
RU2042796C1 (en) Device for well hydraulic perforation
RU2047740C1 (en) Well flushing out device
RU2537430C1 (en) Method of cleaning of near wellbore region of injection wells
RU2563896C1 (en) Submersible ejector unit to clean well bottomhole of sand plugs under abnormally low formation pressure
RU2078212C1 (en) Method of salt hydraulic borehole mining and device for its embodiment