7. Исследование скважин для выбора оптимального режима работы технологического оборудования

Это перспективное направление. Работы и исследования в этом направлении продолжаются.

К настоящему времени освоены методы решения следующих задач:

1. Изучение структуры газонефтяной смеси межтрубном пространстве.

2. Определение положения элементов различного технологического оборудования в скважине.

С целью выбора оптимального режима работы технологического оборудования скважин необходимо определить положение газонефтяного раздела, уровня жидкости, выделить участки пенообразования, интенсивного отложения парафина и солей в стволе скважины. Эти данные обусловливают высоту подвески электропогружного насоса, выбор типа насоса в зависимости от его производительности, спектр мероприятий по очистке кольцевого пространства. Кроме того, следует контролировать положение элементов различного технологического оборудования в скважине, например глубин установки пакерующих устройств, муфтовых соединений, воронки лифтовых труб и т.д.

В эксплуатационных скважинах с помощью обсадной колонны или насосно-компрессорных труб пакерующие устройства устанавливают для изоляции заколонного пространства. Положение уровня жидкости в эксплуатационных скважинах через насосно-компрессорные трубы устанавливают с помощью методов радиометрии (НГМ, НГМ-Т и ГГМ). Уровень жидкости выделяют по резкому увеличению интенсивности регистрируемого излучения.

Отложение парафина часто встречают в механизированных скважинах, в которых на устье межтрубное пространство оборудовано обратным клапаном. При срабатывании клапана с резким падением давления начинается разгазирование нефти, и по этой причине в межтрубном пространстве отлагается парафин. Границы его отложения не изменяются при перемещении уровня жидкости в межтрубном пространстве. О появлении парафиновых отложений судят по снижению дебита.

При эксплуатации нефтяных скважин в наземном и подземном оборудовании происходит отложение солей. Наиболее частое солеотложение связано с вторичным методом добычи нефти. В результате солеотложения уменьшается поперечное сечение эксплуатационных колон и труб, что приводит к снижению дебита нефти. Наиболее часты солеотложения в насосно-компрессорных трубах. Контроль за местоположением солевых отложений в НКТ призабойной части скважины можно проводить методами ГГМ-П профилеметрии.

Таким образом, геофизические методы широко используются для контроля технического состояния эксплуатационных и нагнетательных скважин и позволяют решать практически все задачи, возникающие в процессе разработки нефтяных и газовых месторождений.

Контрольные вопросы

1. Какие задачи решаются при выборе оптимального режима работы технологического оборудования?

2. Почему происходит отложение парафина и солей?

8. Условия проведения промыслово-геофизических работ при контроле за разработкой нефтяных и газовых месторождений

Промыслово-геофизические исследования для контроля за разработкой нефтяных месторождений производятся в следующих скважинах:

• обсаженных и зацементированных, вышедших из бурения до их перфорации;

• контрольных с неперфорированными пластами;

• остановленных, из ствола которых вынуто технологическое оборудование (до или после капитального ремонта);

• пьезометрических;

• эксплуатационных, экплуатирующиеся фонтанным или компрессорным способом;

• эксплуатационных, работающих со штанговыми глубинными насосами (ШГН);

• эксплуатационных, работающих с электрическими центробежными погружными насосами (ЭЦН);

• горизонтальных.

Максимальный диаметр скважинного прибора должен быть на 20 мм меньше минимального проходного отверстия труб.

При спуске прибора в межтрубное пространство диаметр прибора должен быть не менее чем на 14 мм меньше серповидного зазора между обсадкой скважины и лифтовой трубой.

С точки зрения спуска приборов скважины делятся на две группы:

- неработающие;

- действующие.

Условия проведения исследований в неработающих скважинах.

К неработающим относятся скважины:

- вышедшие из бурения или после капитального ремонта;

- контрольные скважины;

- остановленные фонтанные или насосные скважины;

- с извлеченным технологическим оборудованием;

- пьезометрические скважины.

В этих скважинах устье не герметизировано, ствол свободен для прохождения приборов. Поэтому можно использовать при исследованиях приборы большого диаметра (для прохождения в обсадной колонне) и любые типы каротажного кабеля, не ограничивая их требованием прохождением через лубрикатор.

На остановленных скважинах нет буровой вышки со спуско-подьемным оборудованием, поэтому для проведения исследований необходимо скважину оборудовать спуско-подьемными устройствами.

В скважинах с неперфорированными пластами ствол обычно заполнен однородной жидкостью (промывочная жидкость, соленая вода, пластовая вода). Поэтому условия исследования этих скважин такие же, как бурящиеся после их крепления.

В скважинах с перфорированными пластами ствол может быть заполнен промывочной жидкостью или пластовой водой.

В перфорированном пласте в зависимости от соотношения давления в нем и в скважине может образоваться зона проникновения. Если ее нет, то исследования обычно не отличаются от исследований в неперфорированных пластах. Если она есть, то ее диаметр обычно больше, чем диаметр исследования методов промысловой геофизики. Поэтому характер насыщения в этом случае установить и трудно, и чаще невозможно.

Следовательно, в таких случаях исследования перфорированных пластов методом промысловой геофизики нецелесообразно.

Условия проведения исследований в действующих скважинах

Действующие скважины по условиям проведения подразделяются на две группы:

- с повышенным давлением на устье – фонтанные, компрессорные, нагнетательные и насосные;

- без повышенного давления на устье – насосные эксплуатационные и нагнетательные.

Измерения в действующих скважинах, так как в них установлено технологическое оборудование, проводится приборами малого диаметра, за исключением нагнетательных скважин без фонтанных труб и насосных, в которых приборы спускаются раньше насосов. В этих скважинах можно применять приборы большого диаметра.

Действующие скважины с повышенным давлением на устье исследуются с помошью лубрикатора, обепечивающего спуск и подьем прибора без разгерметизации устья. Они могут быть стационарными или уставлены на передвижной вышке. При больших давлениях на устье приборы снабжаются дополнительными грузами.

При измерениях в фонтанных, компрессорных, нагнетательных скважинах прибор опускается в лифтовые трубы. Лифтовые трубы обычно подняты над интервалом перфорации, поэтому работа проводится в колонне ниже воронки лифтовых труб. Если лифтовые трубы перекрывают интервал перфорации, то применяют методы, позволяющие изучать пласт через лифтовые трубы или межтрубное пространство через лифтовые трубы.

В насосных скважинах, оборудованных штанговыми глубинными насосами (ШГН), измерения выполняют приборами, спущенными в межтрубное пространство по серповидному зазору между колонной и насосно-компрессорными трубами. В насосных скважинах, оборудованных электрическими центробежными насосами (ЭЦН), исследуется межтрубное пространство выше насоса с помощью приборов, расположенных в насосно-компрессорных трубах.

Исследования в перфорированном интервале осуществляются в большинстве случаев после извлечения технологического оборудования в остановленной скважине, когда пластовые давления позволяют избежать попадание скважинной жидкости в пласт или при возбуждении и временной эксплуатации скважины компрессором.

Если эксплуатируется несколько пластов одновременно, то одна часть пластов может быть перфорирована, а другие нет. Проведение работ в такой скважине позволяет сравнить результаты, типичные для перфорированных и неперфорированных пластов, т.е. быть контрольными по отношению друг другу. При совместной двух обьектов – нижний эксплуатирующийся по лифтовым трубам доступен для исследований ниже лифта, а верхний, эксплуатирующийся по межтрубному пространству, можно изучать только через лифтовые трубы.

Для исследования действующих фонтанирующих скважин с повышенным давлением или эксплуатируемых погружными центробежными насосами устье скважин снабжается специальным оборудованием. Оборудование состоит из трубы лубрикатора, сальника (уплотняющего устройства для кабеля) и двух роликов – верхнего и нижнего. Такое устройство дает возможность производить геофизические работы в действующей скважине без ее остановки. Для скважин с повышенным давлением необходимо строго соблюдать условие, чтобы давление на буфере верхней задвижки не превышало допустимого рабочего на сальнике согласно паспорту.

Одним из важных условий повышения эффективности геофизических исследований является создание и строгое соблюдение системы контроля за разработкой месторождений. Основными факторами, определяющими системный контроль, являются фонд изучаемых скважин, их расположение на площади месторождения, очередность и периодичность работ.

Геофизические исследования в скважинах эксплуатационного фонда начинаются обычно с термометрических измерений во избежание нарушения теплового равновесия в скважине из-за перемешивания жидкости прибором и кабелем. Затем проводят другие, предусмотренные программой работ операции. Для привязки кривых, полученных разными методами, к глубинам и для уточнения положения границ пластов диаграммы радиоактивного каротажа (ГК, ННК, НК) сопоставляют с диаграммами электрического каротажа.

Контрольные вопросы

1. В каких скважинах проводятся промыслово-геофизические исследования при контроле?

2. Какие условия необходимо соблюдать при исследованиях в неработающих скважинах?

3. Какие исследования необходимо соблюдать при исследованиях в работающих скважинах?