Методы и способы вызова притока и освоения добывающих скважин. Методы вызова притока нефти


Методы и способы вызова притока и освоения добывающих скважин

 

Методы вызова притока и освоения скважин можно клас­сифицировать следующим образом:

I. Метод облегчения столба жидкости в скважине (жидкости глушения).

II. Метод понижения уровня.

III. Метод «мгновенной» депрессии.

Соответственно существующим методам существуют сле­дующие способы вызова притока и освоения.

К методу облегчения столба жидкости в скважине отно­сятся:

1. Промывки (прямая, обратная, комбинированная) раз­личными жидкостями.

2. Закачка газообразного агента (газлифт).

3. Закачка газированной жидкости (аэрация).

4. Закачка пенных систем.

К методу понижения уровня относятся:

1. Тартание желонкой

2. Свабирование.

3. Понижение уровня глубинным насосом.

К методу «мгновенной» депрессии относятся:

1. Способ падающей пробки.

2. Задавка жидкости глушения в пласт.

Рассмотрим основные способы вызова притока и освоения скважин.

Промывка скважины

Данный способ может быть реализован путем замены жид­кости с большой плотностью на жидкость с меньшей плотно­стью путем промывки. Замена жидкости происходит обычно по схеме: буровой раствор-вода-нефть-конденсат. Различают несколько способов промывки.

Прямая промывка - закачка жидкости осуществляется в НКТ, а выход закачиваемой жидкости - из затрубного простран­ства. Обратная промывка - закачка жидкости осуществляется в затрубное пространство, а выход закачиваемой жидкости из колонны НКТ. Для этого в скважину спускают НКТ, обвязывают наземное оборудование и насосный агрегат, опрессовывают нагнетательную линию и закачивают жидкость. Из скважины жидкость выходит в сборную емкость. Жидкость закачивают посредством цементировочного агрегата типа ЦА-320М, либо насосной установкой типа УН-1-160x700А.

Способ применяют для освоения скважин с большим пла­стовым давлением и при наличии коллекторов, хорошо поддаю­щихся освоению. Максимальное снижение давления составляет всего до 25% от давления создаваемого столбом глинистого раствора, что ограничивает применение этого способа.

Закачка газообразного агента

Суть данного способа заключается в закачке в скважину сжатого (компримированного) газа, что позволяет изменять плотность образующейся газожидкостной смеси в широких пределах, расширяя таким образом возможность вызова при­тока и освоения скважины. Способ является чрезвычайно эффективным, но требует наличия источников газа. Освоение нефтяных и газовых скважин с закачкой воздуха запрещено в связи с возможностью образования в скважинах взрывоопасных смесей. Однако использование инертных или взрывобезопасных (азот, выхлопные газы и т.д.) газов позволяет применять данный способ.

Для реализации способа в скважину спускаются НКТ с перепускным устройством (клапаном), установленным на определенной глубине ниже статического уровня жидкости, а устье оборудуется фонтанной арматурой. Газ закачивается с по­мощью передвижной компрессорной установки. Закачиваемый в затрубное пространство сжатый газ воздействует на статиче­ский уровень жидкости и жидкость через перепускное устрой­ство перетекает в НКТ. Затем через перепускное устройство в НКТ начинает поступать газ, приводя к газированию жидкости. При этом происходит снижение плотности образующейся в НКТ газожидкостной смеси, уровень ее поднимается до устья и начинается излив. При этом забойное давление становится ниже пластового, образуется депрессия и скважина начинает работать.

Освоение ведется с непрерывным контролем параметров процесса при герметизированном устье, поэтому этот способ наиболее безопасен. В процессе пуска быстро создается депрес­сия, поэтому данный способ неприменим при наличии рыхлых и неустойчивых коллекторов, подошвенной воды, верхнего газа. Увеличение глубины также ограничивает использование компрессорного способа.

Закачка газированной жидкости (аэрация)

Освоение скважин путем закачки газированной жидкости заключается в том, что вместо чистого газа в затрубное про­странство закачивается смесь газа с жидкостью (обычно вода или нефть). Плотность такой газожидкостной смеси зависит от соотношения расходов закачиваемых газа и жидкости и может достигать 300-400 кг/м3. Это позволяет регулировать параметры процесса освоения.

Для освоения у скважины устанавливается передвижной компрессор, насосный агрегат, емкости для жидкости и смеси­тель (аэратор) для приготовления газированной жидкости. Газ от компрессора и жидкость от насосного агрегата поступает в смеситель, где и образуется газожидкостная смесь. Скорость закачки газожидкостной смеси должна быть больше скорости всплытия пузырьков газа. Иначе газ не достигнет башмака НКТ, и давление на забое не снизится. Скорость всплытия пузырьков обычно составляет 0,3-0,5 м/с, поэтому для успешного осу­ществления процесса достаточно иметь нисходящую скорость порядка 0,8-1,0 м/с.

Для выноса с забоя тяжелых осадков (бурового раствора, частиц породы) обычно применяется обратная промывка.

Закачка пенных систем.

Пеной называется двухфазная система, состоящая из раствора поверхностно-активного вещества (ПАВ) и газа. В нефтепромысловой практике для вызова притока и освоения скважины используются пены на основе водного раствора ПАВ и газа. Основной особенностью пены является возможность регулирования в широких пределах ее плотности. Получают пену по двум технологиям:

1. Приготовление пены на поверхности с последующей ее закачкой в скважину.

2. Приготовление пены в скважине, для этого закачивают в скважину раздельно растворы ПАВ и газ.

 

Для приготовления пены на поверхности используется спе­циальное устройство, называемое аэратором, на вход которого подаются растворы ПАВ и газ, а на выходе получают пену.

Тартание желонкой

Тартание желонкой — не только способ вызова притока и освоения, но и исторический способ эксплуатации скважин с очень низкими пластовыми давлениями. Осуществляется же­лонкой, представляющей собой отрезок толстостенной трубы (как правило, бурильной), в нижней части которой имеется обратный клапан. Спускается в скважину на тонком (до 16мм) канате с помощью лебедки. Так как объем желонки невелик (за один спуск желонка выносит жидкость объемом не превышаю­щим 0,06 м3), то процесс вызова притока тартанием достаточно медленный. Работа проводится при открытом устье, что пред­ставляет определенную опасность, особенно при фонтанных проявлениях. Способ малопроизводительный и трудоемкий, однако, есть возможность извлечения осадка и глинистого раствора с забоя.

Свабирование

Свабирование (поршневание) — способ понижения уровня в скважине, в которую спущена колонна НКТ. Сваб представляет собой трубу небольшого диаметра (25-37,5 мм), на наружной поверхности которой укреплены эластичные уплотнительные манжеты, наружный диаметр которых соизмерим с внутрен­ним диаметром НКТ. В нижней части сваба имеется обратный клапан. Уплотнительные манжеты имеющие чашеобразную форму при подъеме сваба распираются за счет давления столба жидкости над свабом, уплотняя зазор между наружным диаме­тром манжет и внутренним диаметром НКТ. Сваб спускается внутрь НКТ на лебедке, а глубина его погружения под уровень жидкости определяется прочностью каната и мощностью при­вода лебедки.

За один подъем сваба выносится столб жидкости, равный глубине его погружения под уровень жидкости. Глубина по­гружения ограничена прочностью тартального каната и обычно не превышает 75-150 м.

Свабирование — более производительный способ (в 10-15 раз), чем тартание и может осуществляться с использованием фонтанной арматуры (т.е. скважина герметизируется и выброс невозможен) со специальным лубрикатором.

Понижение уровня глубинным насосом

На истощенных месторождениях с низким пластовым дав­лением, когда не ожидаются фонтанные проявления, скважины могут быть освоены откачкой из них жидкости скважинными насосами, спускаемыми на проектную глубину в соответствии с предполагаемыми дебитом и динамическим уровнем. При откачке из скважины жидкости насосами забойное давление уменьшается, пока не достигнет величины Рз < Рпл, при которой устанавливается приток из пласта. Такой метод эффективен в тех случаях, когда по опыту известно, что скважина не нуждает­ся в глубокой и длительной депрессии для очистки призабойной зоны от раствора и разрушения глинистой корки.

Перед спуском насоса скважина промывается до забоя во­дой или лучше нефтью, что вызывает необходимость подвоза к скважине промывочной жидкости — нефти и размещения насосного агрегата и емкости. При промывке водой в зимних условиях возникает проблема подогрева жидкости для предот­вращения замерзания.

Способ падающей пробки

Способ падающей пробки — суть его заключается в том, что колонна НКТ, спускаемая в скважину, в нижней части закрыва­ется специальной пробкой, изготовленной из нефтерастворимого материала. Под действием собственного веса колонна НКТ спускается в скважину до определенной глубины, определяемой из равенства сил сопротивлений и собственного веса колонны. При необходимости увеличения глубины спуска колонны НКТ в нее с поверхности заливается определенное количество воды, удерживаемое в НКТ за счет пробки. При спуске колонны до расчетной глубины внутрь НКТ сбрасывается тяжелый пред­мет, который выбивает пробку. Так как столб воды в НКТ существенно меньше столба жидкости глушения в скважине, после падения пробки у башмака НКТ возникает достаточно большой перепад давлений, под действием которого жидкость глушения из скважины перетекает в НКТ, приводя к быстрому снижению забойного давления и притока.

 

 

Задавка жидкости глушения в пласт

Задавка жидкости глушения в пласт — при этом вся или большая часть жидкости глушения залавливается в пласт за счет подключения компрессора, давление которого воздействует на уровень жидкости глушения.

Когда расчетный объем жидкости глушения поглощен пла­стом, компрессор отключается и давление в газонаполненной части скважины резко снижается (стравливание давления газа в атмосферу). При этом существенно снижается и забойное давле­ние, провоцируя поступление флюидов из пласта в скважину.

Совершенно очевидно, что каждому из перечисленных способов присущи свои условия рационального применения для соответствующих характеристик осваиваемых коллек­торов. Например, метод «мгновенной» депрессии не может быть использован для освоения низкопроницаемых рыхлых коллекторов.

Многочисленные способы метода облегчения столба жидко­сти, в частности, промывки требуют проведения значительного объема гидродинамических расчетов.

Похожие статьи:

poznayka.org

Освоение нефтяных скважин. Способы вызова притока жидкости к забою скважин.

Освоение скважин – проведение комплекса мероприятий по вызову притока жидкости или газа из продуктивного пласта к забою скважины с суточным дебитом близким к потенциальному. Приток жидкости или газа из продуктивного пласта к забою скважины возможен когда пластовое давление больше забойного.+ дополнительного давления.(давление необх для преодоления гидравлич сопротивлений, которые возникают в перфорационных отверстиях в фильтрационных каналах из-за закупоривания порового пространства призабойной зоны пласта). Цель освоения – восстановление естественной проницаемости коллектора и получение дебита скважины, соотв ее потенциальным возможностям. В промысловой практике применяют следующие способы вызова притока жидкости из продуктивного пласта к забою скважины: тартание, поршневание, замена жидкости в скважине на более легкую, компрессорный метод, прокачка газожидкостной смеси, откачка глубинными насосами. Перед освоением, на устье ставиться арматура. В любом случае должна устанавливаться задвижка высокого давления для перекрытия ствола скважины в аварийных ситуациях. ПОРШНЕВАНИЕ.  При поршневании поршень(труба с клапаном внизу открывающимся вверх). спускается в НКТ на стальном канате. При спуске поршня под уровень жидкость в скважине перетекает через клапан в пространство над поршнем. При подьеме клапан закрывается. Глубина погружения ограничивается прочностью каната. ТОРТАНИЕ. Извлечение жидкости из скважины с помощью желонки, спускаемой на стальном канате, с помощью лебедки.  Тартание это трудоемкий и непроизводительный способ. Но тартание дает возможность извлекать глинистый р-р с забоя и контролировать уровень жидкости в скважине. Недостаток в том, что приходиться работать при открытом устье. ЗАМЕНА ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ. Скважина законченная бурением обычно заполнена глинистым раствором если заменить глинистый раствор водой или дегазированной нефтью то уменьшиться пластовое давление. Этим способом осваиваются скважины с большим пластовым давлением и хорошими коллекторскими свойствами. КОМПРЕССОРНЫЙ СПОСОБ ОСВОЕНИЯ. Этот способ имеет широкое применение, в скважину перед освоением спускаются насосно компрессорные трубы а устье оборудуется фонтанной арматурой. К межтрубному пространству через нагнетательный трубопровод подсоединяют передвижной компрессор. Газ нагнетается в скважину, в результате давление на забое значительно снижается. Регулируя расход газа, изменяют плотность газожидкостной смеси в трубах, а соответственно давление на забое скважины. Когда забойное давление станет меньше пластового, начнется приток жидкости и газа в скважину. ОСВОЕНИЕ СКВАЖ ЗАКАЧКОЙ ГАЗИРОВАННОЙ ЖИДКОСТИ заключ в том, что в межтрубное пространство закачивается смесь газа с жидкостью (нефть, вода). С учетом того. Что плотность газожидкостной смеси больше плотности чистого газа, этот метод позволяет осваивать глубокие скважины компрессорами, которые создают меньшее давление. ОСВОЕНИЕ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ СКВАЖИН. Они должны иметь высокую приемистость по всей толщине продуктивного пласта. Этого можно достичь хорошей очисткой ПЗП. ПЗП очищают перед пуском нагнетательной скважины, теми же способами, что и при освоении нефтедобывающих скважин.

students-library.com

Вызов притока нефти. Повышение продуктивности скважин.

Под освоением скважины понимают проведение различных мероприятий по вызову притока жидкости или газа из пласта к забою скважины с суточным дебитом, близким к ее потенциальному дебиту.

Приток жидкости из пласта к забою скважины происходит, когда пластовое давление больше забойного:

Рпл > Рзаб + Рдоп.

где рпл - пластовое давление; рзаб - забойное давление; рдоп -дополнительное давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений, которые возникают в перфорационных отверстиях и в фильтрационных каналах в результате закупоривания порового пространства призабоиной зоны пласта.

Если скважина заполнена жидкостью плотностью р, а высота столба жикости H, то Рпл > Hpg + Рдоп

Следовательно, для удовлетворения этого неравенства нужно уменьшать H, р или рдоп. На практике для освоения скважин обычно уменьшают р3аб путем снижения уровня жидкости или ее плотности одним из имеющихся способов. Цель освоения – восстановление естественной проницаемости коллектора и получение дебита скважины, соответствующей ее потенциальным возможностям.

Виды освоения: поршневание, тартание, замена жидкости в скважине на более легкую, компрессорный метод, прокачка газожидкостной смеси, откачка глубинными насосами.

Поршневание. При поришевапии (свабировании) поршень или сваб спускается в НКТ на стальном канате. Поршень (сваб) представляет собой трубу диаметром 25-37,5 мм с клапаном, в нижней части открывающимся вверх. На наружной поверхно­сти трубы (в стыках) устанавливаются резиновые манжеты (3—4 шт.), армированные проволочной сеткой. При спуске сваба под уровень жидкость в скважине перетекает через клапан в про­странство над поршнем. При подъеме сваба клапан закрывается, а манжеты, распираемые давлением столба жидкости над ними, прижимаются к стенкам НКТ и уплотняются. За один подъем поршень выносит столб жидкости, равный глубине погружения его под уровень жидкости.

Глубина погружения ограничивается прочностью тарталь-ного каната и обычно составляет 100-150 м.

Тартание - это извлечение жидкости из скважины желон­кой, спускаемой на стальном (16 мм) канате с помощью лебедки на тракторе (автомобиле). Изготавливается желонка из трубы длиной 7,5-8 м, имеющей в нижней части клапан со штоком, от­крывающимся при упоре на шток, В верхней части желонки име­ется скоба для крепления каната. Диаметр желонки не должен превышать 0,7 диаметра обсадной колонны. За один спуск же­лонка выносит из скважины жидкость объемом не более 0,06 м3.

- Тартание - трудоемкий и малопроизводительный способ. В то же время тартание даст возможность извлекать глинистый раствор с забоя и контролировать уровень жидкости в скважине. Многократные спуск и подъем поршня приводят к постепенному понижению уровня жидкости в скважине. Большим недостатком этого метода является то, что приходится работать при открытом устье, что связано с опасностью выброса жидкости и открытого фонтанирования. Поэтому поршпевание применяется в основном при освоении нагнетательных скважин.

Замена жидкости в скважине.Замена в скважине жидкости высокой плотности на более легкую жидкость. После вскрытия продуктивного пласта бурением или перфорацией в скважине остается глинистый раствор, который оказывает противодавление на продуктивный пласт. Для освоения и пуска скважины в эксплуатацию в нее спускают насосно-компрессорные трубы, на устье устанавливают фонтанную арматуру и проводят вытеснение глинистого раствора в специальную емкость путем закачки воды через межтрубное пространство. Если заменой глинистого раствора на воду не удается снизить забойное давление ниже пластового, то воду в стволе скважины заменяют на нефть.

Этим способом осваиваются скважины с большим пласто­вым давлением и хорошими кол лекторскими свойствами.

Компрессорный способ освоения. Компрессорный способ имеет более широкое применение при освоении скважи. В скважину перед освоением спускаются насосно-компрессорные трубы, а устье оборудуется фонтанной армату­рой. К межтрубному пространству через нагнетательный трубо­провод подсоединяют передвижной компрессор или газовую линию с высоким давлением от газокомпрессорной станции.

При нагнетании газа в скважину жидкость в межтрубном пространстве оттесняется до башмака НКТ или до пускового отверстия (3-4 мм) в НКТ, сделанного заранее на глубине 700-800 м от устья, и прорывается в НКТ. Газ, попадая в НКТ, гази­рует жидкость в них. В результате давление на забое значитель­но снижается. Регулируя расход газа, изменяют плотность газожидкостной смеси в трубах, а соответственно, и давление на забое скважины. При Рз<Рпл начинает приток жидкости. Этот способ позволяет сравнительно быстро получить значительные депрессии на пласт, что особенно важно для эффективной очистки призабойном зоны скважины. В условиях крепких пород (песчаников, известнякоп) это приводит к интенсивной очистке порового пространства от кальматирующего (закупоривающею) материала, а в условиях рыхлых пород - к разрушению призабойнои зоны пласта. Чтобы обеспечить более плавный пуск скважины, проводят закачкуаэрированной нефти через межтрубное пространство с использо­ванием компрессора, промывочного агрегата и смесителя. После выброса газожидкостной смеси через выкидную линию в прием­ную емкость подачу аэрированной нефти постепенно уменьшают до полного ее прекращения.

Освоение скважин сжатым воздухом в основном проводят с применением передвижных компрессоров УКП-80 или КС-100. Компрессор УКП-80 развивает давление 8 МПа сподачей возду­ха 8 м3 /мин, а КС-100 развивает давление 10 МПа с подачей воз­духа 16 м3 /мин. Следует отметить, что при освоении скважин сжатым воздухом возможны взрывы, так как при содержании уг­леводородного газа в смеси с воздухом от 6 до 15% образуется гремучая смесь.

studopedya.ru

Обоснование способа вызова притока нефти и газа — КиберПедия

Перед освоением скважины специальные цементировочные пробки проталкиваются колонной насосно-компрессорных труб к забою скважины. Перфорация проводится при заполнении эксплуатационной колонны в интервале между муфтой МЦП и клапаном ЦКОД перфорационной кислотной среды КПС-1 в объеме 5,1 м3, остальное водным раствором хлористого натрия плотностью 1,14 г/см3. При этом кислотная среда закачивается через колонну НКТ, спущенную до искусственного забоя по окончании операции по проталкиванию спецпробок.

Снижение уровня жидкости в эксплуатационной колонне нагнетанием воздуха запрещается. Приток флюида из пласта рекомендуется вызывать путем замены скважинной жидкости на более легкую и использованием пенных систем.

 

Рисунок 7 - Зависимость давления на цементировочной головке от производительности цементировочных агрегатов и объемов закачиваемых жидкостей

Рисунок 8 - График зависимости давлений в кольцевом пространстве на забое скважины от производительности цементировочных агрегатов и объема закачиваемых жидкостей

В основе освоения лежит принцип уменьшения давления столба жидкости в скважине ниже пластового и создание депрессии, достаточной для преодоления сопротивлений фильтрации пластовой жидкости к скважине.

Величину депрессии для получения притока выбирают в зависимости от типа коллектора, вида пластовой жидкости, устойчивости коллектора и коллекторских свойств пласта.

Для обоснования способа воспользуемся работой [18].

Депрессия при вскрытии для пласта АС10 составляет 2,3 МПа. Депрессия при испытании в МПа.

Для вызова притока из продуктивного пласта с низкими коллекторскими свойствами, необходимая депрессия на пласт определяется по формуле

 

(131)

 

где - величина депрессии на пласт при первичном вскрытии, МПа.

от Рпл, не более 2,5 МПа.

МПа.

Для вызова притока пластового флюида используется компрессорный способ. При этом используется: ЦА-320М, компрессор СДУ-17, пенная система, раствор соли для глушения скважины с удельным весом 1140 кг/м3-40 м3.

При освоении скважины компрессором, в скважину спускают НКТ до интервала перфорации, устанавливают фонтанную арматуру, промывают скважину.

Компрессором снижают уровень воды в скважине до прорыва воздуха через нижнюю пусковую муфту, имеющую отверстие, затем давление в затрубном пространстве стравливают и ожидают притока в течении 4-6 часов.

Для очистки забоя проводится обратная промывка. Затем проводится повторное снижение уровня и обратная промывка.

Данная технология предусматривает обязательное трехкратное снижение уровня и двухкратную очистку.

Затем проводят гидродинамические исследования с записью кривой восстановления давления, отбирают пробы жидкости в скважине. Скважину глушат солевым раствором. На основании исследований выбирают тип насоса, который затем спускается в скважину на НКТ.

Таблица 47 - Режим работы цементировочных агрегатов

 

 

Наименование технологической операции Тип, название жидкости Тип (шифр) агрегата Количество агрегатов, работающих на одном режиме Количество смесительных машин Режим работы агрегатов Время выполнения технологической операции, мин  
Диаметр цилиндровых втулок Скорость агрегата Суммарная производительность агрегата, м3/с Объем порции на данном режиме  
в данном режиме от начала затворения до «стоп»    
Закачка буферной жидкости Тех. вода ЦА-320М   IV 0,061 3,3 3 3     3,3      
Закачка облегченного тампо-нажно-го раствора Тампонажный раствор 2 IV 0,061 24,4 7,1 10,4  
Закачка там-понаж-ного раствора IV 0,061 4,6 1,26 11,66  
Закачка про-давоч- ной жидкости Тех. вода   IV 0,061 27,3 7,1 18,76  

 

cyberpedia.su

Вопрос №24 "Классификация методов возбуждения притока при освоении скважин"

Ответ на вопрос: «Классификация методов возбуждения притока при освоении скважин».

Классификацию методов притока можно представить в следующем видеа) Метод облегчения столба жидкости в скважинеб) Метод понижения уровня жидкостив) Метод мгновенной депрессииРис. 1.1 фаза — рост поглощения пластом жидкости глушения. Вследствии этого происходит дополнительное изменение фильтрационных характеристик ПЗП. Именно поэтому выбору жидкости глушения должно уделяться особое внимание.2 фаза — объем поглощаемой пластом жидкости снижается.3 фаза — приток жидкости из пласта.

Вызов притока путем замещения жидкости в эксплуатационной колонне

Для вызова притока из пласта путем замещения в эксплуатационной колонне жидкости с большей плотностью на жидкость с меньшей плотностью спускают НКТ в скважину до уровня перфорационных отверстий.

В затрубное пространство подают жидкость меньшей плотности насосным агрегатом, вытесняя в колонну НКТ раствор большей плотности. После того, как жидкость с меньшей плотностью достигает забоя и попадает в НКТ, начинает снижаться забойное давление. Когда давление на забое становится меньше пластового давления, т.е. создается депрессия на пласт, становится возможным приток жидкости из продуктивного горизонта.

Если продуктивный горизонт образован трещинными породами, то замещение жидкостей в скважине проводят в несколько этапов, причем плотность жидкости замещения на каждом последующем этапе меньше, чем на предыдущем.

Вызов притока при помощи воздушной подушки

Вызов притока достигают путем уменьшения уровня жидкости в скважине вследствие использования энергии сжатого воздуха.

Согласно этому методу колонну НКТ опускают до верхних отверстий перфорации, а компрессор и насосный агрегат обвязывают с затрубным пространством при помощи устьевого оборудования (рис. 2).Рис. 2. Вызов притока из пласта методом воздушной подушки:а — нагнетание воздуха компрессором; б — закачивание воды на воздушную подушку насосом; 1 — эксплуатационная колонна; 2 — НКТ; 3 — воздух, нагнетаемый компрессором; 4 — устьевая арматура; 5 — обратный клапан; 6 — компрессор; 7 — насосный агрегат; 8 — вода, заполняющая скважину до начала нагнетания воздуха; 9 — продуктивный пласт; 10 — воздушная подушка; 11 — вода, закачанная на воздушную подушку.

В затрубное пространство компрессором нагнетают воздух, вследствие чего образуется воздушная подушка высотой Н. Потом компрессор отключают и при помощи цементировочного агрегата закачивают в затрубное пространство определенный объем воды (в зависимости от запланированной глубины снижения уровня). Воду закачивают с такой скоростью, чтобы пузырьки воздуха не могли перемещаться вверх и накапливаться в затрубном пространстве около устья скважины. К моменту прекращения нагнетания воды ее столб над воздушной подушкой достигает высоты Нв.

Вызов притока с использованием пусковых клапанов

Согласно этому методу приток в скважину достигают путем снижения уровня жидкости в трубах за счет ее аэрации и последующего выброса. Перед пуском в скважину на колонне НКТ размещают в предварительно рассчитанных местах специальные пусковые клапаны. Используя компрессорный агрегат, в затрубное пространство нагнетают воздух и снижают уровень жидкости. Если уровень жидкости в затрубном пространстве будет ниже уровня размещения клапана на колонне НКТ, то при его открытии воздух из затрубного пространства поступит в колонну и вытеснит жидкость, находящуюся над клапаном.

Расчет процесса вызова притока при помощи струйных аппаратов

Вызов притока при помощи струйных аппаратов обеспечивают путем снижения давления в подпакерной зоне до размеров, меньших гидростатического. Это значение следует поддерживать на протяжении запланированного времени.

Известно, что в струйных аппаратах происходит смешение и обмен энергии двух потоков с разными давлениями, в результате чего образуется смешанный поток с переменным давлением. Поток, соединяющийся с рабочим потоком из камеры низкого давления, называется инжектированным. В струйных аппаратах происходит превращение потенциальной энергии потока в кинетическую, которая частично передается инжектированному потоку.

Поинтервальное снижение уровня жидкости

В кольцевое пространство компрессором нагнетают газ или воздух, вытесняющий жидкость в колонну НКТ. Нагнетание газа или воздуха продолжают до полного вытеснения жидкости в интервале спуска НКТ. Если скважина не начала фонтанировать, а уровень жидкости поднимается медленно, то доспускают НКТ на определенную глубину или до кровли пласта.

    Указанный метод постепенного погружения НКТ с периодической продувкой воздухом или газом имеет следующие недостатки:
  1. во время очередного наращивания труб возможны фонтанные проявления;
  2. пусковые давления, возникающие перед продавкой, могут вызывать поглощение жидкости в пласт;
  3. скважина может начать работать до того, как башмак НКТ достигнет фильтрационных отверстий.

Снижение уровня жидкости в скважине поршневанием (свабированием)

Уровень жидкости в скважине снижают при помощи 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, закрепленный на штанге, спускают в НКТ на стальном канате при помощи 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, находящуюся над поршнем.

Эти операции повторяют до снижения уровня на заданную глубину или до получения пластового флюида.

Вызов притока из пласта методом аэрации

Рис. 3.

При помощи метода аэрации можно постепенно увеличивать депрессию до любой заданной величины. Суть процесса аэрации заключается в постепенном снижении плотности жидкости в затрубном пространстве и насоснокомпрессорных трубах вследствие одновременного нагнетания в скважину определенного количества сжатого воздуха (газа) и воды (нефти). Двигаясь вниз по кольцевому пространству, рабочий агент, смешанный с жидкостью, дополнительно сжимается под весом столба жидкости, пока не достигнет башмака НКТ. Дойдя до башмака труб, пузырьки рабочего агента попадают из затрубного пространства в НКТ и, постепенно расширяясь, отдают полученную ими энергию, вследствие чего жидкость поднимается, одновременно снижается ее плотность внутри НКТ.

Вопросы для подготовки к госэкзамену по специальности «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Поделитесь с друзьями:

www.megapetroleum.ru

Сущность и способы вызова притока | Освоение скважин

            После спуска в скважину необходимого оборудования, установки и обвязки устьевой арматуры можно приступать к освоению скважины. Вначале следует скважину тщательно промыть с максимально возможной интенсивностью, а затем приступить к вызову притока.

            Вызов притока – основная операция освоения эксплуатационных скважин. После перфорации продуктивная толща пласта находится под репрессией столба жидкости или раствора. Это может быть чистая вода или специально приготовленный раствор поверхностно-активных веществ (ПАВ), или буровой раствор. Заполняющие скважину растворы (жидкости) должны быть инертны к металлу обсадной колонны и скважинного оборудования и не должны снижать проницаемость породы продуктивного пласта в околоскважинной зоне, поскольку период времени между перфорацией и освоением может исчисляться сутками, неделями или даже месяцами.

            Схема вертикальной скважины, заполненной каким-либо задавочным агентом (раствор, вода) и ожидающей освоения, показана на рис. 3.1. Величина давления на забое (Рзаб) такой скважины определяется формулой:

,                                                  (3.1)

где       ρр         - плотность раствора, заполняющего скважину, кг/м3;

            g          - ускорение свободного падения, м/с2;

            Нст        - величина столба раствора, м.

Если скважина имеет сложный профиль (наклонная, горизонтальная и т.п.), то за величину столба следует принять разность между абсолютными отметками глубины положения забоя и глубины положения

уровня раствора в скважине. Под глубиной забоя здесь понимается абсолютная отметка плоскости, взятой в пределах интервала перфорации.

Рис. 3.1. Схематичное изображение скважины перед вызовом притока:

1 – устьевое оборудование; 2 – обсадная эксплуатационная колонна;

3 – колонна НКТ; 4 – перфорированный забой; 5 – зумпф;

6 – продуктивный пласт

            В основе применения всех способов вызова притока лежит принцип снижения давления на забое скважины ниже пластового, а также создание такой минимальной величины депрессии, при которой начинается приток из пласта в скважину. В этом и заключается сущность вызова притока.

            Из формулы (3.1) следует, что уменьшение давления на забое скважины может быть достигнуто двумя путями: или снижением плотности раствора, заполняющего скважину; или понижением уровня раствора в обсадной эксплуатационной колонне (уменьшением столба раствора).

Social Like

15rosneft.ru

Освоение скважин - методы освоения, описание процесса

Освоение скважины — это комплекс геолого-технологических мероприятий, направленных на вызов притока из продуктивного пласта и обеспечивающих сохранение максимальной продуктивности  коллектора.

Цель освоения — восстановление естественной проницаемости пласта-коллектора, очищение перфорационных отверстий и получения того количества продукции скважины, которое соответствует потенциальным возможностям конкретной скважины.

Способы вызова притока жидкости (освоения) выбираются исходя от текущего значения пластового давления. В скважинах, где пластовое давление значительно превышает гидростатическое давление (фонтанные скважины), вызвать приток технологически проще, чем в скважинах с низким пластовым давлением, в которых нередко приходится применять специальные меры. При этом в скважинах с низкой проницаемостью пласта, необходимо дополнительно проводить работы по увеличению проницаемости.

Различают следующие способы освоения скважин: замена скважинной жидкости на жидкость с меньшей плотностью, свабирование, компрессирование, освоение струйным насосом, тартание, освоение глубинными насосами, освоение при помощи ГНКТ.

Замена жидкости на более легкую

Проводят смену скважинного раствора прямой или обратной промывкой при спущенных НКТ и герметизированном устье. Глинистый раствор заменяют на пластовую воду, пластовую воду на пресную или нефть, а нефть замещают различными пенными системами.

При смене пластовой воды плотностью 1200 кг/м3 на нефть с плотностью 900кг/м3 максимальное снижение давления составит всего (1200-900)/1200 * 100% = 25% от давления создаваемого столбом пластовой воды. Если данным методом вызвать приток нефти из пласта не удается, применяют другие способы освоения. Обычно это свабирование или компрессирование.

Свабирование

Одним из самых распространенных способов снижения забойного давления в скважине является свабирование. Сваб представляет собой поршень, оборудованный клапаном, который спускают на кабеле в лифт НКТ. Клапан при спуске поршня вниз открывается, а при ходе вверх закрывается. Уплотнение сваба достигается за счет резиновых манжет, укрепленных на металлическом стержне.

Глубина погружения сваба зависит от технических возможностей геофизической станции, на которой установлен барабан с кабелем, на котором спускается сваб и геофизические приборы. За один подъем сваб выносит столб жидкости, равный глубине его погружения под уровень жидкости. Глубина погружения ограничена прочностью кабеля и обычно не превышает 250м. Соответственно объём выкачиваемой жидкости за один рейс составляет не более 0,75м3 для НКТ 73мм, и не более 1м3 для НКТ 89мм. По факту максимальные объёмы выносятся свабом в самом начале проведения работ, когда уровень жидкости в скважине практически возле устья, глубина погружения сваба мала и сам сваб находится в неизношенном состоянии.

Устье при свабировании открыто для выноса жидкости, но возможность герметизации скважины всегда имееется. Обычно роль герметизирующего устройства играет задвижка на фонтанной арматуре. Иные схемы компоновки устьевого оборудования, не предусматривающие налчичие фонтанной арматуры запрещены.

Свабирование выполняется в колоннах НКТ с наружним диаметром 73 и 89мм. Спущенные в скважину НКТ должны быть новыми или подготовленными и прошаблонированными, иметь постоянный внутренний диаметр, быть плотно подогнанными в муфтах.

Свабирование достаточно долгий способ освоения. Поэтому когда есть возможность то применяют компрессирование инертным газом.

Компрессирование

При компрессировании приток в скважину получают вследствие снижения уровня жидкости в трубах за счет ее вытеснения газом. Перед компрессированием в скважину спускают лифт НКТ, в которой установлены на предварительно рассчитанных глубинах пусковые муфты с отверстиями или специальные пусковые клапаны.

Подбивают компрессорный агрегат, в затрубное пространство нагнетают инертный газ и снижают уровень жидкости. Когда уровень жидкости в затрубном пространстве достигает уровня размещения пусковой муфты лифта НКТ, происходит резкое падение в затрубном пространстве, а через трубное пространство на поверхности поступает смесь закачиваемого газа со скважинной жидкостью. Давление в затрубе стабилизируется после полного выброса жидкости из трубок, и закачиваемый газ одновременно выходя через пройденную пусковую муфту начинает снова отдавливать жидкость в затрубе до следующей муфты или воронки НКТ.

Освоение струйными насосами

Использование струйных насосов позволяет:

  • Осваивать скважины с низким пластовым давлением;
  • Производить снижение забойного давления, создавать плавную, управляемую депрессию на пласт с подачей рабочей жидкости как в трубное, так и в межтрубное пространство;
  • Производить спуск в скважину автономных глубинных манометров с целью оценки величины создаваемой во время работы депрессии и характера притока из пласта;
  • Производить закачку ПАВ, кислот в пласт под давлением.

Тартание

Тартание — это метод освоения скважины жидкости желонкой, которая спускается на тонком канате с помощью лебедки. Желонка представляет собой трубу длиной 8м, в нижней части которой находится клапан со штоком, открывающимся при упоре на шток. В верхней части желонки находится скоба для установки каната. Обычно диаметр желонки не превышает 0,7 диаметра обсадной колонны. За одно СПО желонка выносит жидкость объемом, не превышающим 0,06м3.

Тартание — крайне малопроизводительный, трудоемкий способ с очень ограниченными возможностями применения. Герметизация устья при фонтанных проявлениях не возможна до полного извлечения желонки на поверхность.

Возможность извлечения различного рода осадка с забоя и контроля за положением уровня жидкости в скважине дают этому способу преимущества. Данный метод широко распространен при нормализации забоя скважин после проведения ГРП, когда интервал перфорации частично или полностью пересыпан проппантом.

Освоение глубинными насосами

На истощенных месторождениях с просаженным пластовым давлением, где фонтанные выбросы маловероятны, скважины осваиваются откачкой из них жидкости насосами, спускаемыми на проектную глубину в соответствии с предполагаемыми дебитом и динамическим уровнем. При откачке жидкости насосами забойное давление уменьшается, пока не достигнет величины Рзаб<Рпл, при котором из продуктивного пласта начинает поступать флюид. Принято что данный метод эффективен в тех случаях, когда уже известно, что скважине не требуется глубокая, длительная депрессии для очистки призабойной зоны от раствора глушения. Перед спуском насоса скважина обязательно промывается до забоя водой или нефтью.

Освоение пенными системами

Метод похож по своей технологии на компрессирование. Данный способ заключается в том, что вместо инертного газа в затруб закачивается смесь газа с жидкостью (обычно вода или нефть). Плотность газожидкостной смеси зависит от соотношения расходов закачиваемых газа и жидкости. Это позволяет регулировать параметры процесса освоения. Плотность газожидкостной смеси больше плотности чистого газа, и это позволяет осваивать более глубокие скважины компрессорами, создающими меньшее давление.

Для освоения к скважине подбивают передвижной компрессор, насосный агрегат, создающий по меньшей мере такое же давление, как и компрессор, емкости для жидкости и смеситель для диспергирования газа в нагнетаемой жидкости. При нагнетании газожидкостная смесь движется сверху вниз при непрерывно изменяющихся давлении и температуре.

При закачке газожидкостной смеси на пузырьки газа действует архимедова сила, под действием которой они всплывают в потоке жидкости. Скорость всплытия зависит от размеров газовых пузырьков, вязкости жидкости и разности плотностей: чем мельче пузырьки, тем меньше скорость их всплытия. Обычно эта скорость относительно жидкости составляет 0,3- 0,5м/с.

При освоении скважины газированной жидкостью к устью присоединяется через смеситель линия от насосного агрегата, ко второму отводу смесителя — выкидная линия компрессора. Сначала запускается насос и устанавливается циркуляция. Скважинная жидкость сбрасывается в земляной амбар или другую емкость. При появлении на устье нагнетаемой чистой жидкости (вода, нефть) запускается компрессор, и сжатый газ подается в смеситель для образования тонкодисперсной газожидкостной смеси. По мере замещения жидкости газожидкостной смесью давление нагнетания увеличивается и достигает максимума, когда смесь подойдет к башмаку НКТ. При попадании газожидкостной смеси в НКТ давление нагнетания снижается.

Газожидкостный эжектор

Технология вызова притока из пласта пенами с использованием эжекторов состоит в приготовлении с помощью последних, насосного и компрессорного оборудования двухфазных пен, закачивании их в скважину для вытеснения воды и создании необходимой величины депрессии на забое за счет меньшей плотности пены и ее самоизлива.

Применение эжектора для приготовления пен позволяет использовать в качестве источников сжатого воздуха компрессоры пневматической системы буровой установки или передвижные компрессоры высокого давления.

Рис. 1. Схема использования газожидкостного эжектора

Освоение с ГНКТ

Комплекс работ при освоении потенциального объекта с помощью установки гибких насосно-компрессорных труб (ГНКТ) включает в себя операции, предшествующие освоению и осуществляемые при вызове притока. К технологическим операциям, прешествующим освоению, относятся:

  1. Подготовительные работы к перфорации.
  2. Перфорация.
  3. Подготовительные работы к вызову притока.

К технологическим операциям по вызову притока относят мероприятия, при реализации которых достигается снижение забойного давления и создание условий для фильтрации пластового флюида из продуктивного пласта в скважину с последующим подъемом флюида на поверхность.

Преимущества использования ГНКТ:

  • Сокращение времени и повышение безопасности СПО за счет исключения свинчивания-развинчивания резьбовых соединений;
  • Улучшение условий прохождения интервалов набора кривизны и протяженных горизонтальных участков скважин;
  • Повышение технико-экономических показателей бурения и освоения скважин;
  • Исключение необходимости глушения скважин и, как следствие, сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта;
  • Обеспечение герметичности устья скважины, что создает возможность управления ситуациями, связанными с вероятными выбросами и фонтанированием;
  • Возможность бурения части ствола и обслуживания скважин с созданием режима депрессии на забое;
  • Компактность бурового оборудования с возможностью применения на ограниченных размерах рабочих площадок.

Недостатки ГНКТ:

  • Отсутствие возможности проворота колонны гибких труб в скважине;
  • Сложность ремонта колонны гибких труб в промысловых условиях;
  • Ограничение длины колонны гибких труб диаметром барабана для намотки трубы;
  • Сложность изготовления колонны гибких труб;
  • Вероятность чрезмерного скручивания колонны гибких труб в скважине и повреждение.

www.geolib.net