12. Технологии ремонта без предварительного глушения скв-н.

Технология ремонта без глушения скв-ны и подъема НКТ значительно сокращает его продолжит-ть, обеспечивает безопасные усл-я труда, стабилизирует добычу нефти и газа. При этой технологии текущий ремонт осуществляется инструментами, спускаемыми на тросе или канате специального подземного оборудования.

Ремонтные работы с созданной на пласт депрессией не нарушают гидродинамическую связь пласта со скв-ной, позволяют сохранить природные свойства коллектора у ствола скв-ны. Такие технологии получили название работы под давл-ем и их реализация возможна только при наличии надежных средств герметизации устья скв-ны, систем управления давл-ем и его контроля.

Современные методы обслуживания и ремонта скв-н под давл-ем позволяют производить:

- ремонт ч/з лифтовую колонну (НКТ) без ее подъема,

- ремонт с подъемом лифтовых колонн.

Ремонт под давл-ем ч/з лифтовую колонну не предъявляет дополнит-х требований к конструкции ее подвески и устьевому оборудованию, использует стандартные схемы обвязки фонтанных и газлифтных скв-н. Реализ-ся канатно-кабельными методами и КГТ (рис.4.7).

Кабельный метод обеспечивает управление работой спущенного в скв-ну у-ва передаваемым по кабелю электрич-м сигналом. Это позволяет выполнить технологическую операцию в «висячем» положении, что расширяет диапазон его применения.

Канатно-кабельными методами в скв-х выполняют операции:

- обследование скв-н печатями и шаблонами,

- гидродинамич-е и дистанционные исслед-я,

- поинтервальное испытание колонн на герметичность,

- снижение уровня поршнем,

- установка пакеров, якорей, пробок и пр.,

- ловильные работы,

- очистка забоя от мелких металлич-х и неМе предметов,

-доставка в заданный интервал жидких и сыпучих мат-лов.

- установка и цементир-ние дополнит-х колонн (летучек).

Осн-ми узлами установки КГТ явл-ся барабан д/наматывания труб, транспортер с направляющей дугой д/подачи труб к устью скв-ны, устьевое оборуд-е, обеспечивающее герметичность внутр-ей полости скв, силовой привод и система управл-я.

Подготовительные работы к ремонту таких скв-н заключаются в монтаже на фланец центральной задвижки фонтанной арматуры (закрытой) дополнит-х специальных мех-мов - лубрикатора с у-вом для герметизации тягового органа, превенторов, средств контроля и управления.

Лубрикатор - трубный контейнер с одной или нескольких секций, в которых размещается спускаемое в скв-ну оборудование. При необходимости комплектуются амортизаторами и датчиками входа скв-нного оборудования в лубрикатор. Для герметизации движущегося тягового органа служит уплотнитель.

Для работы со скв-нными клапанами используют более сложный состав устьевого герметизирующего оборуд-я.

В устьевом оборудовании используется принцип герметизации движущегося кабеля и каната гидродинамической и гидростатической смазкой в зазоре между кабелем и стенками канала уплотнителя и контактного типа с ручным и гидравлическим дистанционным управлением.

Превенторы для ремонтных работ используют малогабаритные специальной модификации, имеющие, в основном, плашечную конструкцию с ручным приводом. Предназначены для перекрытия ствола устьевой арматуры и позволяет изолировать ствол от лубрикатора, независимо от наличия или отсутствия в нем тягового органа.

Превентры с гидравлическим приводом отличаются тем, что вместо резьбовой крышки с ходовым винтом установлены гидравлические цилиндры, штоки которых соединены с плашками.

Технологические схемы подземного оборудования с дистанционно управляемым клапаном-отсекателем (отсекающим клапаном) в фонтанных и газлифтных скв-х при помощи канатной техники позволяют выполнять в лифтовых колоннах ряд дополнит-х специфич-х операций:

- установку и съем клапанов различного назначения (обратных, отсекающих, предохранительных, пусковых), глухих пробок, глубинных манометров, термометров и др. приборов,

- открытие и закрытие клапанов для ввода ингибиторов и реагентов, промывки и глушения скв-н,

- очистку труб от парафина и песчаных пробок.

Инструменты спускают на проволоке диаметром 1.8 – 2.5 мм, обладающей высокой упругостью, необходимой для удара. Сложные работы, связанные с высокими нагрузками, выполняются металлическим тросом повышенной прочности на разрыв диаметром 4.76 мм.

Скв-ны, в кот-х планир-ся проведение работ канатным методом, должны обладать определенной технологической завершенностью, т.е. лифтовые колонны предварительно оснащены элементами подземного оборудования, обеспечивающего выполнение операций с помощью инструментов, спускаемых на проволоке. К ним относятся: пакеры, проходные и непроходные посадочные ниппели, циркуляционные клапаны механического действия, скв-нные камеры для газлифтных клапанов, разъединитель колонн, трубный предохранительный осекающий клапан, телескопическое соединение и др.

Пакер предназначен для разобщения трубного и межтрубного пространства.

Ниппели предназначены для установки и фиксации в нем обратных и отсекающих клапанов, глухих пробок, глубинных приборов и других приспособлений, необходимых для выполнения различных технологических операций.

Циркуляционные клапаны использ-т для сообщения трубного и межтрубного простр-ва при промывке, глушении и др-х операциях. Состоит из корпуса с боковыми отверстиями, внутри которого расположена гильза. Гильзу перемещают вверх или вниз ударами ясса, с пом-ю спец-го инструмента, спускаемого на проволоке. В лифтовой колонне можно установить любое кол-во циркуляционных клапанов.

Разъединитель колонны позволяет отсоединять и соединять лифтовую колонну с пакером перемещением внутренней цанги разъединителя спускаемым на проволоке инструментом.

Трубный предохранительный клапан-отсекатель предназначен для аварийного перекрытия канала лифтовой колонны (автоматического и принудительного).

Съем установленных в скв-не инструментов производится путем резких ударов механич-ми и гидравлическими яссами с пом-ю лебедки. Поэтому в таких агрегатах используют лебедки с гидравлическими приводами, позволяющие производить плавный спуск и подъем с постоянными скоростями, остановку инструмента на заданной глубине, быстрый реверс и разгон барабана для удара вверх и вниз механическим яссом. При этом обеспечивается постоянное натяжение проволоки, независимо от направления нагрузки и предохранение привода от перегрузки.

Эмульсии представляют собой термодинамические неустойчивые дисперсные системы, образованные двумя (или более) взаимно нерастворимыми или слаборастворимыми друг в друге ж-тями.

Влияние ЖГ на ПЗП. Глушение - процесс нежелательный, особенно если используемые технологические ЖГ отрицат-но влияют на фильтрационные хар-ки коллекторов. Факторы воздействия:

- мех-кие - закупоривание пор пласта твердыми частицами, входящими в состав ЖГ,

- гидродинамические - создание избыточных давл-й, способствующих проникновению ж-тей и их фильтратов в пласт,

- химич-е - реагирование с пластовой водой и породой коллектора.

Вел-на и интенсивность влияния на изменения хар-к коллектора опред-тся кратностью и частотой операций глушения, вел-ной превышения Рзаб над Рпл (репрессией), объемом и составом применяемых ж-тей, составом и плотностью фильтрата, св-ми пород пласта и содержащейся в нем ж-ти.

В усл-х репрессии происх-т проникновение ЖГ и их составляющих в пласт с оттеснением нефти из нефтесодержащих коллекторов вглубь пласта. При этом происходит изменение фазовой прониц-ти и термобарических условий эксплуатируемого объекта, и как следствие - охлаждение и выпадение из нефти АСПО, образование стойких высоковязких водонефтяных эмульсий и колоний микроорганизмов. Если в составе ж-ти им-ся водная фаза, св-ва кот-й отличаются от пластовой воды, то их смешивание приводит к выпадению в осадок содержащихся в воде солей, набуханию водочувствительных минералов и другим необратимым последствиям.

Радиус проникновения R_ф в пласт:

R_скв – радиус скв, V_ф – объем проникшей в пласт ж-ти, m – пористость, h – высота пласта

V_ф составляет разницу объемов ствола скв-ны V и закачанной в нее ж-ти глушения V_жг, или по ф-ле:

V_ф = V_жг - ( L – z) · f (м³)

Где L – глубина скв-ны, м. z – расст-е от устья до уровня ж-ти в скв-не после ремонта, м. f – площадь сечения скв-ины, м²

Теоретический объем закачанной ЖГ до появления ее на устье скв-ны V = объему внутренней полости НКТ и межтрубного прост-ва в интервале расположения подъемной колонны

V = 0.785 L' (D ² - d ² + d₀²), м³

L' – длина подъемной колонны (глубина спуска), м,

D – внутр-й диаметр ЭК, м,

d и d₀ –наружный и внутренний диаметр НКТ, м

Такое явление возможно только в случае полного отсутствия приемистости эксплуатируемого пласта и герметичности скв-ны.

2. Если в таких условиях подвеска (башмак) подъемной колонны расположена значительно выше пласта и полная замена скв-нной ж-ти за один цикл промывки невозможна, надежное глушение скв-ны решают по двум вариантам (схемам):

А) Первый вариант предусматривает использ-е ЖГ плотностью, кот-я превышает расчетную. Столб ж-ти повышенной плотности ρ' высотой, равной глубине подвески насоса, обеспеч-ет заданное противодавл-е на пласт.

ρ' g L' + ρ₀ g l = ρ g L

откуда ρ' = ( ρ L - ρ₀ l ) / L'

где L – глубина ск-ны, м

ρ₀ - плотность скв-нной ж-ти, кг/м³

l = (L – L' ) – расстояние от забоя до башмака подъемной колонны.

ρ – расчетная плотность ЖГ при полной замене ж-ти в скв-не.

Б) глушение ж-тью расчетной плотности в два этапа. На первом этапе в скв-ну закачивают ЖГ в объеме скв-ны от забоя до башмака подъемной колонны V1 и ожидают ее оседания, затем остальную часть V2.

V1 =  D ² l / 4

Время оседания τ определяют из выражения τ = l / ν

где ν – скорость оседания ж-ти м/с

(приблизительное время оседания на расстояние 1000 м – 2 – 2,5 часа)

- если кол-во закачанной ЖГ = объему скв, то замена произошла по всему интервалу ствола,

- если кол-во закачанной ЖГ < объема скв-ны, то оставшийся объем нагнетают при закрытом устье под давл-ем, не превышающим допустимое для ЭК.

Базовые критерии качества технологического процесса глушения:

- гарантия отсутствия притока пластовых флюидов к забою скв-ны на весь период ремонта,

- минимальное влияние ЖГ на фильтрационно-емкостные свойства призабойной зоны пласта,

- экологическая безопасность и соответствие современным требованиям к охране труда,

- соответствие экономическим требованиям (относительно низкая стоимость и доступность компонентов ж-ти).

Ж-ть выбирают с учетом t-ры замерзания, коррозионной активности, совместимости с пластовыми флюидами.

Каждый конкретный объект эксплуатации (горизонт, площадь, залежь, блок) имеет ряд специфических требований к глуш-ю, обусловл-х особенностью геологии, технической характеристикой и условиями эксплуатации скв-н. Поэтому технология глушения предполагает дифференцированный подход, основанный на принципе подбора к каждому объекту эксплуатации наиболее эфф-х ж-тей, пар-ры и св-ва кот-х обеспечат базовые критерии кач-ва глуш-я.

13. Ж-ти глушения, сохраняющие природные свойства коллекторов.

ЖГ, сохраняющие природные свойства коллекторов, разработаны и постоянно совершенствуются применительно к усл-ям конкретных эксплуатационных объектов. Институтом ТатНИПИнефть для нефтяных мест-ний региона создан ряд основных составов и их модификаций, получивших название ОБЛАГОРОЖЕННЫХ ЖГ (не влияющих на фильтрационные хар-ки кол-ра). Эти ж-ти имеют регулируемую плотность и вязкость в широком диапазоне вел-н, обладают комплексом таких важных физико-хим-х св-в, как нейтрализующая способность сероводорода, поверхностная активность, смачивающая способность, регулируемая реология, моющим и гидрофобизирующим (или гидрофилизующим) эффектами. Рецептуры базируются на водной и УВ-ной (эмульсионной) основе. Для приготовления ж-тей использ-т техническую, сточную и пластовую воду с добавлением в определенных соотнош-ях ПАВ (МЛ-80, АФ9-6), крахмала, солей (КСl, СаСl₂), препаратов нейтрализующих H₂S (хлорамин Б, смеси многоатомных спиртов), эфир целлюлозы и др. Мат-ми для пригот-я ж-тей на УВ-ной основе служит товарная нефть, дистиллят (ШФЛУ), эмульгаторы - стабилизаторы (эмультал, нефтенол, тарин и др).

Классификация облагорож-х ЖГ по компонентной основе и физико-химическим свойствам:

1. на водной основе:

А) маловязкие: пластовая девонская вода + 0,2% МЛ-80; водный р-р KCl + 0,2% МЛ-80; водный р-р KCl + 0,2% АФ9-6; водный р-р CaCl2 + 0,3% МЛ-80.

Б) загущенные: пластовая девонская вода (CaCl₂, Ca(NO₃)₂ + 3% крахмала); пластовая девонская вода (CaCl₂, Ca(NO₃)₂ + 0,3% ОЭЦ)

В) нейтрализующие H₂S: ПДВ или техническая вода + 0,2% МЛ-80 + 0,1% хлорамина Б.

2. на УВ-й (эмульсионной) основе:

А) маловязкие: глицериновый состав, обратная эмульсия на нефтедистиллятной основе.

Б) высоковязкие: обратная эмуль-я на основе ПДВ и девонской нефти; обратная эмуль-я на основе CaCl2 и девонской нефти; обратная эмуль-я на основе Ca(NO₃)₂ и девонской нефти.

Классификация облагорож-х ЖГ по рекомендуемым областям применения:

I. Добыв-е скв:

1) терригенные пласты:

А) низкопроницаемые песчаники (алевролиты), сцементир-е глинистым мат-м: KCl + 0,1% МЛ-80; KCl + 0,2% АФ9-6.

Б) проницаем-е и высокопрониц-е песч-ки (0,2 кв.мкм и >): ПДВ + 0,2% МЛ-80; CaCl2 + 0,3% МЛ-80; обратная эмуль-я на нефтедистиллятной основе.

2) карбонатные пласты:

А) песч-ки, продук-я кот-х сод-т H₂S (бобрик-й гориз): глицериновый состав + 0,2% МЛ-80 + 15-20кг хлорамина Б.

Б) карбонат-е пл-ты с выс-й поглощающей сп-ю (серпуховский гориз): высоковяз-е обратные эмульсии на основе минерализов-й воды и нефти.

В) карбонат-е пл-ты с H₂S: глицериновый состав, ПДВ или техническая вода + 0,2% МЛ-80 + 0,1% хлорамина Б.