что такое освоение скважины
Разновидности освоения нефтяных скважин
Освоение скважин – это ряд действий, направленных на их развитие и обеспечение постоянной продуктивной работы, которую можно ожидать в соответствии с условиями месторождения. Поскольку после вскрытия пластов и установки обсадных труб поверхности могут быть затянуты слоем глины, скважину необходимо осваивать для удаления корки. Также освоение может потребоваться, если ударные волны, которые влияют на пласты при перфорации ствола, вызвали создание области с чрезмерно низким показателем проницаемости.
Главной задачей освоения скважин является восстановление равномерной и максимально высокой проницаемости всего ствола, чтобы продуктивность была наиболее высокой.
Виды процесса освоения скважин
Данная процедура может проводиться разными способами. Выбор конкретного метода зависит от показателей давления, риска появления осложнений наподобие фонтанирования, типа эксплуатации и других особенностей.
Освоение скважин производится одним из шести ключевых методов:
Подготовительный этап перед любым методом является обязательной частью. На устье монтируется арматура, которая потребуется в ходе освоения скважины, а фланец обсадной трубы имеет задвижку, которая сможет перекрыть ее при необходимости.
Поршневание
Данный способ, который также известен как свабирование, характеризуется опусканием вниз поршня, сделанного из трубы с небольшим обхватом и клапаном, который открывается при спуске на дно. Снаружи трубы в местах примыкания сочленений находятся манжеты из резины с усилением из проволоки. В процессе опускания трубы-поршня жидкость, которая находится в стволе, перетекает на уровень выше, и когда поршень поднимается, его клапан перемещается в закрытое состояние. Таким образом, поршень выталкивает объем жидкости, равный степени его погружения (по закону Архимеда).
Чаще всего глубина, на которую опускается поршень, варьируется в пределах 70-150 метров. Поршневание отличается существенной производительностью, однако имеет и минусы: так, из-за каната устье скважины нельзя закрыть полностью. Из-за этого при работе возникает риск внезапного выброса, который нельзя будет предотвратить.
Тартание
Тартание – это способ, при котором из скважины достается жидкость при помощи специальной желонки, опускаемой вниз на канате с лебедкой. Внизу желонки расположен клапан, который открывается при упоре ее в дно, а сверху есть крепления для каната или шнура. Диаметр изделия обязательно должен быть меньше параметров трубы, иначе желонка застрянет в обсадной колонне, что создаст трудности при дальнейшей эксплуатации скважины.
Вывод жидкости при помощи тартания представляет собой весьма затратную по времени и силам работу, при которой задвижка не может перекрыть колонну целиком, если это понадобится. Тем не менее, такой способ позволяет вытащить осадки глины и следы раствора с самого уровня забоя, а возможность регулировать жидкостный уровень в скважине делает способ популярным в отдельных случаях.
Обновление скважинной жидкости
Освоение скважин, которое производится таким способом, возможно при спущенных трубах в стволе, при этом устье плотно закрывается, поэтому, риск фонтанирования исключен. Метод особенно хорош при освоении источников с сильным давлением внутри пластов или при наличии специальных коллекторов, которые легко освоить. Главным недостатком метода считается серьезная потеря давления: его снижение составит не больше четверти от показателя давления глиняного вещества. Процесс замены осуществляется насосами, в том числе буровыми. В ряде случаев используется вместе с поршневанием.
Компрессорный метод освоения
При освоении необходимо строго контролировать процедуру, поскольку устье может непредвиденно фонтанировать, и поэтому метод компрессорного типа более безопасный и дает возможность эффективнее всего очистить призабойный участок. Ограничение на использование метода распространяется в скважинах, которые бурились в неустойчивых пластах.
Закачка газа и жидких веществ
Освоение скважин данным способом производится следующим образом: в пространство между трубами заливается смесь газа и воды либо нефтяной жидкости. Смесь имеет определенную плотность, которая ниже, чем у просто жидкости, и благодаря возможности регулировки освоение может пройти по-разному. Данный способ может применяться при большой глубине разработки. Для работы у скважины должен быть установлен компрессор, насос с возможностью организации такого же по силе давления, емкости под жидкость и устройство для добавления газа. Процесс нагнетания характеризуется движением смеси по вертикальной оси с постоянными перепадами температурного режима и давления. Главным недостатком метода считается сложность осуществления работ по насыщению жидкости газами, а следовательно, его высокая стоимость.
Освоение насосами скважинного типа
Данный способ используется, если скважина уже практически полностью истощена, и фонтанный эффект практически исключен. При этом методе внутрь опускаются насосы скважинного типа, которые достигают определенной глубины и выкачивают жидкость. При этом давление в забое снижается, и постепенно достигаются условия, при которых из пласта идет приток жидкости. Непосредственно перед спуском устройства скважину промывают (процесс может происходить и зимой, но это требует подогрева промывочной жидкости).
27. Освоение скважин. Методы освоения нефтяных и газовых скважин.
Вызов притока из пласта осуществляют снижением забойного давления. Выбор способа вызова притока из пласта базируется на следующей исходной информации: глубина скважины (искусственный забой); диаметр обсадной колонны; диаметр колонны насосно – компрессорных труб (НКТ); глубина спуска НКТ; пластовое давление; пластовая температура; проницаемость пласта; сведения об эксплуатационных особенностях пласта – коллектора; сведения о загрязненности призабойной зоны пласта. В настоящее время используются следующие способы вызова притока из пласта: замена на раствор меньшей плотности; замена на газированную жидкость; замена на пену; снижение уровня жидкости в скважине. На основе выбора способа вызова притока получают ответы на следующие вопросы: режимные показатели процесса (забойное давление и депрессия на пласт, темп снижения забойного давления, производительность агрегатов и давление нагнетания рабочих агентов, продолжительность процесса); технические средства (номенклатура и количество); реагенты и материалы (номенклатура и количество); стоимость работ.
Последнее мероприятие перед сдачей скважины в эксплуатацию — вызов притока жидкости из пласта. Приток жидкости в скважину возможен только в том случае, когда давление на забой в скважине меньше пластового. Поэтому все работы по освоению скважин заключаются в понижении давления на забой и очистке забоя от грязи, глинистого раствора и песка. Эти работы осуществляются различными способами в зависимости от характеристики пласта, пластового давления, количества газа, содержащегося в нефти, и технической оснащенности.
Для каждой скважины, подлежащей испытанию, должен составляться план с учетом технологических регламентов на эти работы. В плане должны быть указаны: количество объектов испытания, их геолого-геофизические характеристики, интервалы и плотность перфорации, тип перфоратора, порядок вызова притока в зависимости от коллекторских свойств пластов, конструкция скважин, пластовое давление и температура, допустимый предел снижения давления в эксплуатационной колонне, схемы оборудования лифта и устья, данные об объемах и методах исследования. План должен утверждаться главным инженером и главным геологом объединения, треста, управления геологии.
На газовых, газоконденсатных скважинах с АВПД план по испытанию или опробованию пластов должен согласовываться с военизированной службой по предупреждению возникновения и по ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов. Испытание или опробование пластов должно проводиться при наличии акта готовности скважины к выполнению этих работ. Вызов притока и очистка забоя при освоении фонтанных скважин производятся промывкой скважины, нагнетанием в скважину сжатого воздуха (или газа), свабированием или комбинацией этих способов. При промывке глинистый раствор, находящийся в скважине, заменяется водой или нефтью. Благодаря этому давление на забой уменьшается, а также происходит очистка его от глинистой корки и грязи. Промывку осуществляют при собранной арматуре на устье скважины со спущенными в нее до фильтра насосно-компрессорными трубами. Эти трубы после промывки остаются в скважине для эксплуатационных целей.
Часто скважины осваиваются при помощи сжатого воздуха (или газа). При этом в межтрубное пространство (между эксплуатационной колонной и насосно-компрессорными трубами) компрессором нагнетается сжатый воздух (или газ), вытесняющий жидкость в насосно-компрессорные трубы. В этом случае трубы спускают не до фильтра, а только до глубины, с которой давлением, создаваемым компрессором, можно продавить жидкость. Жидкость в трубах газируется, плотность ее уменьшается, уровень смеси газа и жидкости повышается до выкида и наступает выброс. При дальнейшем нагнетании газа или воздуха в межтрубное пространство плотность жидкости в трубах еще больше уменьшается, что влечет за собой снижение давления на забой и поступление нефти из пласта в скважину.
Главный недостаток этого способа освоения скважины — большое и быстрое снижение уровня жидкости в скважине, вызывающее усиленный приток жидкости из пласта, что ведет к образованию мощных песчаных пробок, прихвату насосно-компрессорных труб и т. д.
При освоении скважин поршневанием в спущенные до фильтра насосно-компрессорные трубы спускают на стальном канате поршень или, как его иначе называют, сваб, имеющий клапан, открывающийся вверх. Поршень свободно погружается в жидкость, при подъеме же его вверх клапан закрывается и весь столб жидкости, находящейся над поршнем, выносится на поверхность.
При непрерывномпоршневании уровень жидкости, заполняющей скважину, будет постепенно понижаться. В конце концов пластовое давление превысит давление столба жидкости в скважине и пласт начнет работать. Вызов притока (независимо от способа) на фонтанных скважинах должен производиться при собранной фонтанной арматуре.
Освоение скважин, вскрывших пласт с низким давлением, начинают с промывки забоя водным раствором специальных химических реагентов или нефтью. Не рекомендуется промывать забой чистой технической водой, так как в этом случае вода чрезвычайно вредно действует на коллектор и затрудняет получение притока. Затем приступают к возбуждению пласта тартанием при помощи желонки. Это длинное узкое ведро с клапаном в днище, которое спускают в скважину на стальном канате. Многократным спуском желонки скважину очищают от грязи, и столб жидкости в ней постепенно замещается нефтью, поступающей из пласта. После выполнения предприятием, ведущим бурение, плана работ по испытанию эксплуатационной скважины на приток, независимо от полученных результатов, скважина передается промыслу для эксплуатации или для проведения дополнительных работ по ее освоению. Передача оформляется соответствующим актом.
Несколько иначе обстоит дело при бурении разведочных скважин. В этом случае предприятие, ведущее бурение, производит испытание всех пластов (горизонтов), вскрытых скважиной и представляющих интерес с точки зрения нефтегазоносности. Испытание осуществляется снизу вверх. В случае ограниченности притока окончательная оценка промышленной нефтегазоносности производится по результатам испытания после применения известных методов обработки призабойной зоны или сочетания их. При этом рекомендуются следующие методы воздействия на призабойную зону пласта:
а) гидроструйная перфорация;
б) метод переменных давлений для устойчивых коллекторов всех типов;
в) кислотная обработка для коллекторов, представленных карбонатными породами, а также песчаниками с большим содержанием карбонатного цемента;
г) термокислотная обработка для коллекторов, представленных доломитами, доломитизированными известняками или песчаниками с карбонатным цементом, когда обычная кислотная обработка недостаточно эффективна;
д) гидравлический разрыв для устойчивых коллекторов всех типов или гидрокислотный разрыв для коллекторов, представленных карбонатными и карбонизированными породами.
Освоение скважин
Освоение скважин — комплекс работ по вызову притока жидкости (газа) из пласта в скважину, обеспечивающего ее продуктивность в соответстви
После бурения, вскрытия пласта и перфорации обсадной колонны призабойная зона скважины (ПЗП), особенно поверхность вскрытой части пласта, бывает загрязнена тонкой глинистой взвесью или глинистой коркой.
Поэтому и в результате некоторых других физико-химических процессов образуется зона с пониженной проницаемостью, иногда сниженной до нуля.
Цели освоения скважины:
Сущность освоения скважины заключается в создании депрессии, т.е. перепада между пластовым и забойным давлениями, с превышением пластового давления над забойным.
Достигается это 2 мя путями:
Во 2 м случае уровень в скважине снижают одним из следующих способов:
Перед освоением на устье скважины устанавливают арматуру в соответствии с применяемым методом и способом эксплуатации скважины.
В любом случае на фланце обсадной колонны устанавливают задвижку высокого давления на случай необходимости перекрытия ствола.
Замену скважинной жидкости производят следующим образом.
После перфорации эксплуатационной колонны в скважину до фильтра опускают насосно-компрессорные трубы.
Затем в кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и спущенными трубами нагнетают воду.
Буровой раствор, находящийся в скважине, вытесняется из нее по трубам.
Если после замены бурового раствора водой возбудить скважину (т.е. вызвать приток) не удается, то переходят на промывку скважины нефтью.
После промывки скважины (прямой или обратной) водой или дегазированной нефтью можно достигнуть уменьшения забойного давления.
Продавка с помощью сжатого газа или воздуха (газлифтный способ освоения). Сущность метода заключается в нагнетании сжатого газа или воздуха в кольцевое пространство между подъемными трубами и обсадной колонной.
Сжатый газ (воздух) вытесняет жидкость, заполняющую скважину, через спущенные в нее насосно-компрессорные трубы на дневную поверхность.
При аэрации за счет постепенного смешения сжатого газа (воздуха) и жидкости, заполняющей скважину (бурового раствора, воды, нефти), уменьшается плотность жидкости и тем самым плавно снижается давление на забой.
Для аэрации к скважине кроме водяной (нефтяной) линии от насоса подводят также газовую (воздушную) линию от компрессора.
Жидкость и газ (воздух) смешиваются в специальном смесителе (эжекторе) или газопроводящей линии скважины, и аэрированная жидкость (газожидкостная смесь) нагнетается в ее затрубное пространство.
При замене жидкости, находящейся в скважине, этой смесью давление на забой снижается, и, когда оно становится меньше пластового, нефть начинает поступать из пласта в скважину.
Освоение с помощью скважинных насосов применяют в скважинах, которые предполагается эксплуатировать глубинно-насосным способом.
Точно так же осваивают скважины, которые будут эксплуатироваться погружными электронасосами.
Освоение нагнетательных скважин не отличается от освоения добывающих.
В них, как и в добывающих, после получения притока из пласта следует вести длительное дренирование (т. е. отбор жидкости) для очистки призабойной зоны и пор пласта от проникших в пласт при бурении глинистого раствора, взвешенных частиц (гематита, барита), продуктов коррозии и т. д.
Отличие заключается в том, что, если добывающие скважины рекомендуется осваивать методом плавного запуска, т. е. постепенным увеличением отборов, то в нагнетательных в процессе освоения следует стремиться к отборам большого количества жидкостей и механических примесей (песка, ржавчины и др.).
Это способствует открытию дренажных каналов и обеспечивает большую приемистость (поглотительную способность) скважин.
Дренируют пласт теми же способами, что и при вызове притока в нефтяных скважинах: поршневанием, применением сжатого воздуха, откачкой жидкости центробежными глубинными электронасосами, т. е. методами, допускающими откачку больших объемов жидкости.
Однако этот метод дает возможность извлечения осадка и глинистого раствора с забоя и контроля за положением уровня жидкости в скважине.
Поршневание (свабирование) заключается в постепенном снижении уровня жидкости в скважине при помощи поршня (сваба).
Поршень представляет собой трубу диаметром 25-37,5 мм с клапаном в нижней части, открывающимся вверх. На наружной поверхности поршня укреплены эластичные резиновые манжеты, армированные проволочной сеткой.
Для возбуждения скважины поршневанием в нее до фильтра спускают насосно-компрессорные трубы. Каждую трубу проверяют шаблоном. При спуске поршня под уровень (обычно на глубину 75-150 м) жидкость перетекает через клапан в пространство над поршнем.
При подъеме его клапан закрывается, а манжеты, распираемые под действием давления столба жидкости, прижимаются к стенке труб и уплотняются. За один подъем выносится столб жидкости, находящейся над поршнем на глубине погружения под уровень жидкости. Поршневание в 10-15 раз производительнее тартания.
При непрерывном поршневании уровень жидкости в скважине понижается и соответственно снижается давление на забое скважины, что вызывает приток в нее жидкости из пласта.
15RosNeft.ru Добыча и транспортировка нефти
Nav view search
Навигация
Понятия и определение освоение скважины
Освоение скважины – это комплекс технологических работ по:
1 вызову притока из пласта;
2 восстановлению (при необходимости) проницаемости породы призабойной зоны пласта (ПЗП);
3 установлению технологического режима эксплуатации скважины.
Освоение скважины – важный этап при подготовке ее к эксплуатации. От вида и качества проведенных работ при освоении в значительной степени будет зависеть степень гидродинамической связи скважин с пластом, качественная и количественная характеристики профиля притока в скважину, длительность работы скважины без осложнений, надежность функционирования конструкции забоя скважины, надежность и долговечность самой скважины. Выбор технологии освоения скважины должен тесно увязываться с геолого-физической характеристикой пласта, с фильтрационным и напряженным состоянием призабойной зоны. Фильтрационное состояние призабойной зоны, как известно, формируется в процессе первичного и вторичного вскрытия продуктивного пласта, существенно изменяется при проведении подземных ремонтов скважин, постепенно изменяется в процессе обычной эксплуатации скважин.
Первичным называется вскрытие продуктивного пласта бурением (разбуривание пласта).
Вторичным называется вскрытие продуктивного пласта перфорацией. Конструкции скважин, в большинстве случаев, предусматривают наличие против продуктивного пласта зацементированной обсадной эксплуатационной колонны. Применением перфораторов создаются отверстия в стенке обсадной колонны, каналы в цементном кольце и в породе пласта для вторичного обеспечения гидродинамической связи скважины с продуктивной толщей пласта.
В перечень основных работ при подготовке скважины к эксплуатации, вводимой из бурения, могут быть включены следующие виды работ:
1 перфорация скважины и конструирование забоя скважины;
2 спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ);
3 установка устьевой (фонтанной или иной) арматуры и ее обвязка;
4 вызов притока из пласта с применением, при необходимости, методов воздействия на призабойную зону;
5 проведение гидродинамических исследований скважины и установление нормы отбора;
6 кратковременная пробная эксплуатация скважины.
Методы освоения скважин после подземного и капитального ремонта.
Наиболее важным в комплексе работ по освоению скважины после ее заканчивания бурением является вызов притока жидкости и газа. При освоении скважины после КРС используются те же методы вызова притока.
При сильном загрязнении призабойной зоны скважины величину рдоп можно уменьшить различными методами воздействия на пласт (гидравлический разрыв пласта, кислотная обработка, закачка в пласт поверхностно-активных веществ и т. д.).
Если в скважине находится столб жидкости с плотностью р и высотой Н, то приведенное выше неравенство можно записать в следующем виде:
Методы освоения скважин и вызова притока жидкости и газа из пласта в скважину, применяемые в промысловой практике, основаны на трех способах снижения противодавления на пласт:
уменьшение плотности жидкости, заполняющей скважину;
уровня (столба) жидкости в скважине;
забойного давления после предварительного воздействия на продуктивные пласты.
Выбор метода освоения скважины зависит от глубины скважины и пластового давления; содержимого залежи (нефть, газ, вода); физической характеристики пород пласта, степени их устойчивости; наличия технических средств для освоения.
Освоение скважин, вскрывающих пласты с высоким давлением, обычно не представляет труда, так как в данном случае можно создать большой перепад давления между пластом и скважиной.
В то же время следует иметь в виду, что темп освоения скважин в основном зависит от степени устойчивости пород пласта. При освоении скважин, вскрывших неустойчивые пласты, перепад давления между пластом и скважиной должен быть небольшим. Чрезмерные депрессии при освоении скважин, вскрывших неустойчивые пласты, могут привести к разрушению цементного кольца в интервале перфорации и даже к нарушению обсадной колонны. В данном случае целесообразно применять метод постепенного (плавного) увеличения депрессии.
При освоении скважин, вскрывших сильно цементированные пласты, для вызова притока необходимо использовать методы, обеспечивающие резкие и мгновенные депрессии.
Вызов притока из пласта в скважину осуществляется следующими методами:
снижением плотности жидкости, т. е. последовательной заменой утяжеленного раствора средним и нормальным, а затем водой и нефтью; продавкой компрессором, т. е. вытеснением жидкости из скважины сжатым газом или воздухом; поинтервальным понижением уровня жидкости в скважине; продавкой жидкостно-воздушными подкачками, т. е. поочередной закачкой в насосно-компрессорные трубы в несколько приемов сжатого воздуха и воды до падения давления на буфере до нуля; продавкой с мгновенной разрядкой затрубного пространства с подкачкой нефти в затрубное пространство; продавкой с помощью “воздушной подушки” и муфт с пусковыми отверстиями; поршневанием (свабированием), снижением уровня жидкости в скважине с помощью сваба; оттартыванием желонками;
методом переменных давлений (созданием избыточного давления на забой при помощи цементировочного (насосного) агрегата и последующей быстрой разрядкой давления);
созданием депрессии на пласт с помощью комплектов испытательных инструментов;
аэрацией, т. е. заменой жидкости в стволе скважины на газожидкостную смесь с малой плотностью;
методом двухфазных пен, т. е. замена жидкости в скважине аэрированным водным раствором noверхностно-активных веществ.
Рассмотрим основные способы вызова притока пластовых флюидов.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ ЗАМЕНА СКВАЖИННОИ ЖИДКОСТИ В СТВОЛЕ ЖИДКОСТЬЮ МЕНЬШЕЙ ПЛОТНОСТИ
Возбуждение фонтана при замене глинистого раствора водой и нефтью возможно в тех скважинах, где пластовое давление превышает давление, создаваемое на забой столбом дегазированной нефти, в противном случае положительные результаты могут быть получены при использовании сжатого газа или воздуха.
Перед вызовом притока путем снижения плотности жидкости, заполняющей скважину, спускают (обычно до фильтра) насосно-компрессорные трубы и собирают фонтанную арматуру на устье скважины.
Если после промывки водойпласт не проявляет себя, воду в скважине заменяют нефтью.
Во время работы по замене раствора водой, а затем нефтью давление в затрубном пространстве не должно превышать давления опрессовки эксплуатационной колонны.
При отсутствии цементировочного или промывочного агрегата раствор можно заменять водой с помощью бурового насоса при малых втулках и наличии двух всасывающих клапанов на. каждом цилиндре насоса.
Если метод последовательного снижения плотности жидкости в стволе скважины с целью вызова притока является довольно простым и осуществляется обычными промывочными агрегатами или насосами, то понижение уровня жидкости в скважине-ответственная операция, отличающаяся большой трудоемкостью и продолжительностью.
Применяются несколько способов понижения уровня жидкости в скважине, большинство из которых просты и общеизвестны. Остановимся лишь на некоторых из них.
ВЫТЕСНЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЗ СКВАЖИНЫ СЖАТЫМ ГАЗОМ ИЛИ ВОЗДУХОМ
Сущность метода заключается в нагнетании сжатого газа или воздуха в кольцевое пространство (между насосно-компрессорными трубами и обсадной колонной) скважины. Жидкость, заполняющая скважину, вытесняется через насосно-компрессорные трубы на поверхность. Когда уровень в затрубном пространстве будет доведен до башмака труб, газ (воздух) попадет в колонну насосно-компрессорных труб и разгазирует жидкость, плотность смеси понизится, поэтому уровень смеси в трубах будет непрерывно повышаться. Достигнув устья скважины, смесь выбрасывается из насосно-компрессорных труб. Давление в затрубном пространстве, поддерживаемое на максимальном уровне во время подъема смеси до устья, при выбросе резко снижается. При переливе жидкости и выбросе смеси давление на забой падает и скважина переходит на фонтанирование при некотором установившемся рабочем давлении. После этого компрессор отключают.
Для нагнетания газа (воздуха) в скважину применяют передвижные компрессоры, которые подключают к затрубному пространству скважины при помощи насосно-компрессорных или превенторных труб с быстросвинчивающимися соединениями (замками). В большинстве случаев давление, поддерживаемое в затрубном пространстве, оказывается значительным и для пуска скважин бывает недостаточно давления, развиваемого компрессорами. В других случаях прочностная характеристика эксплуатационной колонны не позволяет создавать в затрубном пространстве скважины больших давлений, необходимых для пуска скважины в работу. Поэтому приходится прибегать к каким-либо средствам, позволяющим снижать пусковое давление. Таких методов снижения давления несколько. Отметим некоторые из них.
ПОИНТЕРВАЛЫЮЕ ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ
В условиях подачи компрессора УКП-8-80 (до 8 м3/мин) время продавки сжатого воздуха при испытаниях скважин увеличивается. Это наиболее ощущается при испытании глубоко залегающих пластов с низкими пластовыми давлениями, когда требуется значительно понизить уровень жидкости в скважине.
Понижение уровня жидкости в скважине для вызова притока нефти и газа путем постепенного погружения подъемных труб под уровень жидкости с периодическим продавливанием воздухом или газом высокого давления имеет следующие недостатки:
1) во время очередного наращивания труб возможны фонтанные проявления;
2) пусковые давления, возникающие перед продавкой, всегда будут вызывать поглощение жидкости в пласт;
3) скважина может начать работать до того, как башмак подъемных труб достигнет фильтрационных отверстий.
ВОЗБУЖДЕНИЕ ПРИТОКА С ПОМОЩЬЮ “ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКИ”
При этом методе снижения уровня жидкости в скважине насосно-компрессорные трубы спускают до верхних отверстий перфорации, компрессор УКП-8-80 и цементировочный агрегат ЦА-320 обвязывают с затрубным пространством через тройник. Первым включается в работу компрессор, который создает давление 8,0 МПа (при открытом трубном пространстве). Затем компрессор отключают и с помощью цементировочного агрегата закачивают в затрубное пространство 10-12 м 3 воды (в зависимости от заданной глубины снижения уровня). После этого открывают затрубное пространство, и сжатым воздухом жидкость выбрасывается из скважины. Таким образом уровень снижается до 1100- 1200 м.
В общем случае глубина снижения уровня зависит от подачи цементировочного (насосного) агрегата в компрессора.
Применение данного метода позволяет в 2 разасократить затраты рабочего времени на этих операциях.
ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МУФТ С ПУСКОВЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ ИЛИ ПУСКОВЫХ КЛАПАНОВ
Этот метод является однимиз вариантов аэрирования жидкости при возбуждении пласта.
Если в насосно-компрессорных трубахна некотором расстоянии от устья скважины под уровнем жидкости сделать отверстие и продавливать жидкость воздухом (газом), то при понижении уровня в кольцевом пространстве до отверстия воздух (газ) через него проникает в подъемные трубы. В результате столб жидкости в них аэрируется (газируется), что способствует выбросу. После выброса давление над отверстием в трубах понизится и воздух (газ), проходя частично в отверстие, будет продавливать жидкость в кольцевом пространстве при том же давлении компрессора.
Таким образом осуществится глубокое понижение уровня и пуск скважины.
К недостаткам пусковых отверстий также относится невозможность установки изоляционных мостов, так как вследствие пропуска продавочной жидкости через отверстия может произойти прихват насосно-компрессорных труб цементом.
ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ ПОРШНЕВАНИЕМ (СВАБИРОВАНИЕМ)
Уровень в скважине снижают с помощью специального поршня (сваба) с обратным клапаном, допускающим переток жидкости через поршень только в одном направлении при спуске его в скважину. Диаметр поршня выбирают по диаметру труб с минимальным зазором.
Этот способ освоения скважин используют при спущенных в скважину насосно-компрессорных трубах и установленной на устье фонтанной арматуре.
Поршень, укрепленный на штанге, спускают в насосно-ком-прессорные трубы на стальном канате с помощью лебедки от тракторного подъемника или бурового станка на 100-300 м под уровень жидкости и с максимально возможной скоростью поднимают вверх, удаляя из скважины жидкость, оказывающуюся над поршнем. Эти операции повторяют до снижения уровня жидкостиназаданную глубину или до получения пластового флюида.
Большим недостатком этого метода является необходимость работать при открытом устье, что связано с опасностью выброса.
При поршневании (свабировании) должны выполняться следующие правила:
1) если ожидается, что скважина будет фонтанной, то сваби-рование производят через фонтанную арматуру: 2) над рабочим местом у лебедки делают навес из досок толщиной не менее 70 мм; 3) во избежание искрообразования и истирания деталей фонтанной арматуры на верхней фонтанной задвижке устанавливают составную конусную направляющую воронку из дерева твердой породы или обмедненную: 4) если поршневание проводят при помощи подъемника, то он должен быть установлен с наветренной стороны на расстоянии не менее 25 м от устья скважины;
подъемник обязательно должен быть оборудован искрогасителем;
5) запрещается во время поршневания проводить на скважине другие работы, не связанные с этим процессом; 6) во время поршневания обязательно присутствие ответственных инженерно-технических работников.
ВОЗБУЖДЕНИЕ ПРИТОКА ИЗ ПЛАСТА МЕТОДОМ ПЕРЕМЕННЫХ ДАВЛЕНИЙ (МПД)
В некоторых районах этот метод называют гидропоршневанием. Вызов притока данным методом осуществляют, создавая избыточное давление на забой при помощи цементировочного (насосного) агрегата с последующей быстрой разрядкой давления. Для пластов, сложенных карбонатными породами, рекомендуется применять раствор соляной кислоты 12-15 %-ной концентрации, который предварительно необходимо разместить против вскрытого перфорацией горизонта. Эту операцию повторяют периодически с повышением давления до предельно допустимого, выдерживая его в течение 5-10 мин и сбрасывая затем до нуля. В результате создания резких депрессий на пласт, очищается призабойная зона скважины и создаются благоприятные условия для проникновения и реакции соляной кислоты с породой, что в конечном итоге приводит к облегчению притока жидкости и газа из пласта в скважину.
При использовании было замечено, что иногда пласты начинают принимать кислотный раствор только на десятом-пятнадцатом цикле и в конечном итоге из них получают фонтанные притоки пластового флюида. Другие способы воздействия на пласт в скважинах, где неэффективен метод переменных давлений, тоже бывают малоэффективными. Поэтому ограничивать применение МПД из-за того, что он не всегда эффективен, нет оснований.
Метод переменных давлений при освоении глубоких скважин, вскрывших пласты с низкой проницаемостью пород, выраженных уплотненными породами, рекомендуется применять:
1) в новых скважинах, где после перфорации пласта отсутствует связь его со скважиной, или показавших при опробовании небольшие притоки; 2) в скважинах с заиленной призабойной зоной, проницаемость которой ниже средней проницаемости пласта.
Данный метод не рекомендуется применять в скважинах с дефектной колонной (прифильтровой частью), в пробкообразующих скважинах и в скважинах, близко расположенных к ВНК, ГНК или ВГК (во избежание прорыва воды или газа).
ВОЗБУЖДЕНИЕ ПРИТОКА ИЗ ПЛАСТА МЕТОДОМ АЭРАЦИИ
При помощи метода аэрации можно постепенно увеличивать депрессию до любой заданной величины.
Сущность процесса аэрации состоит в постепенном снижении плотности жидкости в затрубном пространстве и насосно-компрес-сорных трубах в результате одновременного нагнетания в скважину известного количества сжатого рабочего агента (воздуха, газа) и воды (нефти).
Продвигаясь вниз по кольцевому пространству (эксплуатационная колонна-насосно-компрессорные трубы), рабочий агент, смешанный с нагнетаемой жидкостью, подвергается дополнительному сжатию весом столба жидкости, но не достигает башмака насосно-компрессорных труб. Дойдя до башмака труб, пузырьки рабочего агента попадают из затрубного пространства в насосно-компрессорные трубы и постепенно расширяются, отдавая обратно полученную ими энергию, вследствие чего жидкость поднимается, одновременно снижается плотность смеси в насосно-компрессорных (подъемных) трубах. С увеличением закачки сжатого рабочего агента депрессия плавно увеличивается, в конечном итоге вся жидкость из скважины выносится на поверхность и скважина в определенный момент может начать фонтанировать.
Перед возбуждением скважины методом аэрации необходимо выполнить следующие работы:
1) спустить насосно-компрессорные трубы и тщательно промыть скважину (если в ней был глинистый раствор) технической водой с ПАВ в полном объеме; 2) башмак труб установить на 5-10 м выше верхних дыр перфорации колонны; 3) устье скважины оборудовать полным комплектом фонтанной арматуры крестового или тройникового типа и привести в рабочее состояние;
4) на верхней рабочей струне фонтанной арматуры установить штуцер с оптимальным размером канала для предупреждения чрезмерной депрессии на пласт или излишнего противодавления в период работы скважины на очистку; 5) рабочую струну с установленным на ней штуцером соединить с манифольдом, по которому скважина будет работать на очистку; задвижки на рабочей струне этой линии оставить закрытыми до окончательного возбуждения скважины; 6) обвязать цементировочный агрегат и компрессор.
Продолжительность процесса аэрации зависит от глубины спуска насосно-компрессорных труб, интенсивности нагнетания смеси и правильного соотношения компонентов смеси на определенных этапах аэрации, а также от квалификации исполнителей.
ВОЗБУЖДЕНИЕ ПРИТОКА ИЗ ПЛАСТА С ПРИМЕНЕНИЕМ ДВУХФАЗНЫХ ПЕН
На новых малоизученных площадях испытание скважин, как правило, затруднено. В отдельных скважинах, пробуренных на этих площадях и имеющих слабо изученные коллекторы трещиноватого типа, в результате опробования невозможно дать точную промышленную оценку залежей нефти и газа. Проведенные при этом работы свидетельствуют об ухудшении коллекторских и фильтрационных свойств продуктивного пласта при воздействии на него промывочной жидкости во время вскрытия и несоответствии обычных способов вызова притока из пласта изменившимся при бурении и установке цементных мостов физико-химическим условиям в призабойной зоне скважины, характеризующейся низким пластовым давлением.
Для восстановления, а также сохранения естественной проницаемости призабойной зоны и чистоты ствола необходимо удалять
из скважины накопившуюся воду и другие вещества, ухудшающие фильтрационные свойства пласта.
Проводить эти операции целесообразно при помощи физико-химического метода, периодически воздействуя на призабойную зону двухфазной пеной. Применение пен обусловливается низким пластовым давлением, в то время как при воздействии на призабойную зону водой или водным раствором ПАВ эффективность ее очистки незначительна из-за поглощения пластом некоторого объема жидкости. Известно, что двух- и трехфазные пены в сква-жинных условиях могут иметь низкую плотность. Такие пены обычно широко применяют в качестве промывочного агента при разбуривании поглощающих горизонтов, вскрытии продуктивных пластов и т. д. Результаты показывают, что использование пены вполне пригодно для удаления воды, закупоривающих материалов и что пена может быть легко разрушена.
Метод освоения скважин с помощью двухфазных пен является более эффективным вследствие лучшей очистки зафильтровой зоны от шлама и продуктов реакции кислоты с породой. Двухфазные пены (аэрированные жидкости с добавкой ПАВ) позволяют:
1) проводить промывку при регулируемом противодавлении промывочной среды на пласт, что обеспечивает минимальное проникновение инородных жидкостей в призабойную зону без нарушения гидродинамики действующих там сил;
2) проводить качественную очистку ствола при минимальных расходах жидкого компонента смеси, так как аэрированные жидкости с добавками ПАВ обладают хорошими флотационными свойствами и очень большой подъемной силой. Во всяком случае в одной из очищаемых скважин с глубины около 1500 м были вынесены куски породы диаметром до 50 мм.
Пена представляет собой промывочный агент малой плотности и малой вязкости, состоящий из жидкости, воздуха (газа) и пенообразователя. Жидкость для образования двухфазной пены должна обладать свойством, исключающим набухание глинистых частиц в призабойной зоне. Поэтому для указанных целей следует применять пластовую или хлоркальциевую воду, предварительно проверенную на образцах породы пласта.
В качестве пенообразователя применяются следующие ПАВ: Сульфонол Сульфонатриевые соли, ОП-7, ОП-10, УФЭ8, Марвелан КО, дисолван
Свойства пен можно изменять в широких пределах, регулируя состав компонентов. Низкая плотность (33 кг/м 3 ) является вполне типичной. Вязкость можно регулировать таким образом, что при движении пены в насосно-компрессорных трубах со скоростью от 0,5 до 1,5 м/с ее способность поднимать шлам остается достаточно высокой.
ВОЗБУЖДЕНИЕ ПРИТОКАИЗ ПЛАСТА С ПОМОЩЬЮ КОМПЛЕКТОВ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ (КИИ)
В последние годы широко применяются КИИ для испытания объектов в обсадной колонне.
Метод вызова притока из пласта с помощью КИИ в обсаженных скважинах обладает существенными преимуществамипосравнению с традиционными промысловыми методами испытания скважин.
Пластоиспытатели позволяют создавать мгновенную высокую депрессию, что является благоприятным фактором для очистки призабойной зоны пласта и вызова притока пластового флюида;
повышают эффективность результатов испытания (экономичность, объем и качество информации); обеспечивают испытание объектов в скважинах с негерметичной колонной обсадных труб.
Испытатель пластов выполняет несколько функций. Он имеет приемный клапан, уравнительный клапан и сменный штуцер. Устанавливают испытатель пластов выше пакера. При спуске и подъеме КИИ испытатель пластов растянут, его приемный клапан закрыт и не допускает поступления промывочной жидкости в трубы. Уравнительный клапан пластоиспытателя открыт и через него обеспечивается переток промывочной жидкости из-под пакера (при спуске) или под пакер (при подъеме КИИ) через фильтр, шток пакера, безопасный переводник и яс. Наличие этого перетока снижает эффект “поршнева-ния” при движении пакера в скважине.
По окончании испытания при натяжке инструмента пластоиспытатель растягивается (без торможения). При этом закрывается его приемный клапан, перекрывая полость труб над КИИ, после чего открыва
ется уравнительный клапан ниже приемного клапана, соединяя затрубное пространство над пакером с подпакерным объемом. Давление над пакером и под ним выравнивается, на пласт передается гидростатическое давление столба промывочной жидкости в скважине.