§ 10. Раздельная разработка различных пластов одной сеткой скважин

Большая часть нефтяных месторождений сложена из несколь­ких продуктивных пластов. В ряде случаев свойства нефти и геологические условия залегания в них различны, что требует раздельной их разработки. Например, один из пластов содер­жит высокосернистую нефть большой вязкости, а другой — нефть с нормальными свойствами. При этом бурение своей сетки скважин на каждый пласт может оказаться экономиче­ски нерентабельным. В таких условиях возможна раздельная разработка этих пластов по одной и той же сетке скважин. Обычно вначале пласты эксплуатируются одной сеткой сква­жин с общим фильтром для уточнения их особенностей и условий их разработки. По результатам наблюдений устанав­ливают целесообразность такой разработки. При этом учиты­вают экономические факторы. Раздельная эксплуатация сква­жин связана с прекращением добычи нефти во всех объеди­ненных одной скважиной пластах при ремонтных работах. С учетом этого экономия средств в результате совместной их разработки иногда не компенсирует потери при ремонте. При таком способе снизится коэффициент эксплуатации скважин (отношение фактического времени эксплуатации скважины

к календарному).

Для совместной разработки одной сеткой скважин несколь­ких пластов одновременно предложено множество вариантов схем оборудования скважин. Описывая схему и способ объе­динения пластов, принято вначале называть способ разработки нижнего пласта. Поэтому возможны такие варианты: фонтан-фонтан, [газлифт—фонтан, ЭЦН — фонтан и т. д.

На рис. VIII.25 показана схема оборудования скважины для раздельной разработки двух пластов (штанговым насосом ниж­него пласта и фонтанным способом — верхнего) со смешением продукции пластов в колонне насосных труб. Пласты разобща­ются пакером 12. Ниже насосных труб 5 устанавливают хво­стовик из двух рядов труб 9 и 10 И шаровой клапан 13. Внут­ренний ряд труб 9 подвешен на конусной опоре 8. Для за­крепления в трубах 5 штангового насоса 7 применяют замко­вую опору 6. Золотниковый клапан 3 служит для прохода

Рис. VI11.25. Схема оборудования (типа 1УНФ) для раздельной разработки двух пластов по схеме насос—фонтан

Рис. VIII.26. Схема управления работой оборудования с помощью контрольно-регу­лирующего устройства при раздельной экс­плуатации двух пластов:

у а, зр — расходомеры; бу, бн — блоки управ­ления и измерения; ку — блок контроля; дд-в, дд-н — датчики; шб, пш — штуцерные диски

жидкости верхнего фонтанного пласта в насосные трубы. Он от­крывается во время спуска насоса с помощью захвата 4, уста­новленного на штангах 2. При подъеме насоса клапан 3 за­крывается. Оборудование спускают на 89-мм трубах /. На устье монтируют фонтанную арматуру с сальниковым уплот­нением полированного штока. Дебит фонтанного пласта регу­лируется штуцером на устье. Вызов притока из обоих пластов производится одновременно до спуска насоса. Промывочная жидкость, нагнетаемая в трубы, минуя башмак трубы 9_t через перепускной клапан // направляется в кольцевое пространство между НКТ и обсадной колонной. После начала фонтанирова­ния верхнего пласта по кольцевому пространству в скважину спускают насос 7. При этом клапан 3 открывается и продукция обоих пластов поднимается по трубам /.

Следует отметить, что большая часть оборудования, исполь­зуемого для раздельной разработки двух пластов и более, че­рез одну скважину не позволяет решать важную задачу —ре­гулирование и контроль выработки пластов. Поэтому предло­жены схемы одновременно раздельной разработки пластов, ко-"" гда учитывается возможность дистанционного контроля и регулирования процесса эксплуатации скважин. Основной эле­мент одной из них —забойное контрольно-регулирующее уст­ройство, состоящее из регулятора дебита, датчиков давления, глубинного расходомера. Преимущество оборудования заклю­чается в его универсальности и возможности использования как при фонтанной, газлифтной, так и при механизированной эксплуатации скважин. В этом случае добыча жидкости из различных пластов может осуществляться любым подъемни­ком (УПЭЦН, газлифт, штанговая насосная установка) с про­изводительностью, равной суммарному дебиту пластов. Способ подъема жидкости выбирают по характеристикам пласта и скважины.

На рис. VIII.26 показана одна из возможных принципиаль­ных схем оборудования для раздельной разработки двух пла­стов с забойным контрольно-регулирующим устройством, ко­торое предусмотрено для определения пластовых и забойных давлений и расхода жидкости. Оно же регулирует отборы жид­кости пластов при различных способах их разработки. В испы­танных на промыслах конструкциях давление измеряют с по­мощью дистанционных вибрационно-частотных датчиков, а де-биты — забойных и устьевых расходомеров. Для регулирования дебита пластов с поверхности предусмотрены глубинные шту­церные диски с различными по диаметру калиброванными от­верстиями, которые устанавливают в нужное положение с по­мощью электродвигателя. Блок контроля и регулирования рас­положен на забое, а блоки управления и измерения —на поверхности. Связь осуществляется по кабелю. Промысловые ис­пытания оборудования показали его работоспособность и воз­можность дистанционного контроля и управления режимами

разработки пластов.

Предложены и более простые устройства, позволяющие ре­гулировать режим разработки пластов. Для этого можно ис­пользовать забойные дистанционные штуцера с гидравлическим приводом. Создавая давление в трубах, можно изменить диа­метр штуцера, регулирующего дебит одного из пластов по из­вестной программе. На рис. VIII.27 показана компоновка обо­рудования для эксплуатации по схеме фонтан — газлифт или газлифт —газлифт с использованием дистанционного забой­ного штуцера /. Пласты разобщены пакером 2. Продукция их смешивается и поднимается по НКТ 3. При необходимости из­менить дебит нижнего пласта в насосно-компрессорных трубах создается с поверхности избыточное давление с помощью ка­кого-либо насосного агрегата. В результате штуцер устанав­ливают в требующееся положение. Оба пласта начинают раз­рабатывать одновременно при освоении верхнего путем нагне­тания газа в НКТ через пусковые клапаны.

Рис. VIII.27. Схема компоновки обо­рудования для раздельной разра­ботки двух пластов одной скважи­ной по схеме фонтан — газлифт или газлифт — газлифт с использованием забойного дистанционного штуцера

Дальнейшее направление развития техники контроля, и ре­гулирования при раздельной разработке пластов через одну скважину— подготовка регулирующих забойных устройств с использованием беспроводных каналов связи устья скважины с забоем (индуктивные и другие виды связи).