5.8. Примеры специального применения гибких нкт

5.8.1. Применение гибких НКТ для испытания скважины при помощи

испытателя пластов на бурильной колонне

• Гибкие НКТ обычно применяются при проведении испытаний в полнопроходном стволе скважины с целью улучшения качества данных, полученных при помощи испытателя пластов на бурильной колонне с опорой на забой (испытатель пластов может использоваться в компоновке с перфоратором, спускаемым в скважину через колонну НКТ);

• При помощи гибких НКТ возможно проведение работ по снижению перепада давления ∆Р на продуктивный горизонт перед проведением перфорационных работ с целью снижения до минимума степени ухудшения эксплуатационных характеристик продуктивного горизонта. Это осуществляется путем вытеснения жидкости из скважины при помощи азота;

• Этот метод может использоваться для вызова притока или осуществления искусственного газлифта с целью определения влияния перепада давления ∆Р на изменение притока из пласта. В результате повышается возможность контроля за проведением этих работ;

• При наличии скин-эффекта это приводит к снижению продуктивности скважины. В этом случае колонна гибких НКТ может использоваться для проведения кислотной обработки продуктивного горизонта, это позволяет улучшать качество обработки и получить более достоверные данные о потенциальных возможностях продуктивной зоны;

• Гибкие НКТ могут использоваться для точного размещения в стволе скважины расчетных объемов рабочей жидкости для глушения скважины, особенно в случае продуктивного горизонта, чувствительного к загрязнению фильтратом применяемых жидкостей;

• Гибкие НКТ могут использоваться для точного размещения расчетного объема смесей для ликвидации поглощения в скважине над интервалом перфорации.

5.8.2. Использование гибких НКТ для спуска кабельных инструментов.

5.8.2.1. Применение вместо кабелей.

Проведение работ с кабельными скважинными инструментами обычно связано с существенными трудностями в наклонно-направленных скважинах с большим углом отклонения от вертикали (свыше 65°). Гибкие НКТ могут использоваться вместо кабелей, так как они представляют следующие преимущества:

• возможность спуска в наклонно-направленные скважины с большим утлом отклонения от вертикали;

• возможность развивать более высокое тяговое усилие при включении в компоновку яса и усилителей (рис.16.);

• возможность проведения циркуляции выше места сужения в стволе скважины или над оставшимся в скважине инструментом при проведении ловильных работ;

• возможность одновременного проведения работ с гибкими НКТ и с прибором на кабеле.

Рис.16. Стандартная рабочая забойная компоновка для применения в скважине с малым кольцевым зазором

1 - гибкие НКТ; 2 - ловильный захват для НКТ; 3 - освобождающее гидравлическое соедгагенне; 4 - шарнирное соединение; 5 - усилитель для яса; 6 - погружной шток; 7 - гидравлический яс; 8 - рабочий инструмент.

5.8.2.2. Каротажные работы

• Гибкие НКТ дают возможность проводить каротажные и перфорационные работы в наклонно-направленных скважинах с большим углом отклонения от вертикали (>70°), даже в случае отсутствия установки для капитального ремонта скважин.

• Возможность спуска каротажных приборов в интервалы скважин с радиусом кривизны 72°/100 футов (72°/30,5 м).

• Облегчается проведение диагностики эксплуатационной колонны НКТ, особенно при отсутствии притока в скважинах, где каротажные работы можно проводить одновременно с проведением газлифта.

а) Преимущества использования гибких НКТ для работ с кабельными скважинами

• Возможность перемещения забойных инструментов на значительное расстояние в наклонно-направленных скважинах с большим углом отклонения от вертикали и в горизонтальных скважинах большой протяженности.

• Возможность непрерывного перемещения инструмента в скважине.

• Возможность перемещения забойных инструментов через небольшие участки нарушенных или скрученных труб.

• Проведение прямой или обратной циркуляции в скважине.

• Обеспечение постоянного контроля за давлением.

• Сведение до минимума опасности получения выброса из скважины.

• Регистрация данных в процессе бурения, интенсификации или других работ (все основные параметры операций, проводимых с гибкими НКТ, постоянно контролируются и регистрируются наряду с каротажными данными).

• Электрический проводник находится внутри гибких НКТ для обеспечения более высокой надежности.

• Специализированное применение, например, при проведении сейсмических исследований в скважине.

• Проведение перфорационных работ в условиях депрессии на пласт при помощи перфораторов, спускаемых на гибких НКТ:

* предотвращаются рывки при спуске электропроводника и перфораторов с зарядами:

* возможность получения притока из скважины, в случае необходимости.

• Возможность проведение промыслового каротажа или испытания скважины при отсутствии притока из скважины.

б) Ограничения

• Необходимость в специальном барабане (с проводом внутри):

• гибкие НКТ можно закупать с уже имеющимся проводом, установленным на заводе с запасом провода по длине;

• провод можно закачать при проведении циркуляции или протянуть внутрь гибких НКТ:

=> при полностью выпрямленных НКТ на ровном открытом месте;

=> при нахождении в глубокой скважине.

• Существует необходимость в датчиках контроля за сжатием и растяжением для всех каротажных приборов.

• Существует необходимость в колонных головках с освобождающимся элементом и циркуляционным клапаном.

• Существует необходимость в компьютерных программах, позволяющих анализировать силы на поверхности и в скважине, действующие на гибкие НКТ.

• Существует необходимость в регистрации данных о глубине скважины.

5.8.2.3. Проведение перфорации при помощи перфораторов, спускаемых в

скважину на гибких НКТ

Применение гибких НКТ для спуска перфораторов является еще одним из примеров использования гибких •НКТ дополнительно к каротажным работам. Прочность и жесткость гибких НКТ можно использовать при проведении перфорации в наклонно-направленных скважинах с большим углом отклонения от вертикали и в горизонтальных скважинах, где невозможно применять длинные и тяжелые гирлянды перфораторов.

Кроме того, конструкция оборудования для контроля давления в гибких НКТ позволяет легко и безопасно проводить перфорацию в действующих скважинах или в скважинах с депрессией на пласт.

В связи с ограниченными размерами пространства для проведения работ по спуску инструментов через колонну НКТ, с гибкими НКТ наиболее широко применяются перфораторы для спуска внутри эксплуатационной колонны НКТ (обычно диаметром 1 11/16" (26 мм) - 2 7/8" (73 мм)), так как это основное применение гибких НКТ при таких работах.

Существует два метода приведения в действие зарядов перфораторов, применимых к гибким НКТ:

• Электрозажигание с использованием провода внутри колонны гибких НКТ.

• Зажигательные устройства, приводимые в действие при помощи давления, создаваемого внутри колонны гибких НКТ.

• Зажигательные устройства, приводимые в действие при помощи давления, могут использоваться без провода внутри гибких НКТ, однако в этом случае контрольные каротажные приборы не могут быть спущены в скважину для подтверждения местоположения перфораторов.

5.8.3. Ловильные работы с применением гибких НКТ

Основным недостатком является невозможность вращения труб. Существуют следующие основные критерии:

• Применять НКТ наибольших существующих диаметров.

• Всегда включать в забойную компоновку гидравлическое рассоединяющее устройство под ясами.

• По возможности использовать забойный гидравлический двигатель (существует укороченный забойный двигатель Drillex диаметром 3 1/2" (89 мм) с улучшенным крутящим моментом, для ловильных работ).

• В состав забойной компоновки может входить гидравлический центратор для центрирования инструментов и шарнирных соединений с целью возможности подхода к оставшемуся в скважине прибору при ловильных работах в скважинах с большим углом отклонения от вертикали.

• Всегда использовать усилители для ясов.

• Предусмотреть применение центраторов.

5.8.4. Бурение с применением гибких НКТ

В большинстве случаев этот метод используется для повторного вхождения в новый ствол скважины (особенно в скважинах, ожидаемое увеличение дебита из которых не оправдывает применения установки для капитального ремонта скважин).

5.8.4.1. Преимущества

• Возможность безопасного бурения в условиях депрессии, на пласт:

• увеличение механической скорости бурения;

• минимальное ухудшение эксплуатационных характеристик продуктивного горизонта и устранение необходимости в проведении последующей интенсификации скважины (для скважин с большим горизонтальным смещением забоя, т.к. для горизонтальных скважин характерно наличие значительного скин-эффекта).

• Уменьшение времени СПО.

• Возможность постоянной безопасной циркуляции и управление траекторией в процессе бурения.

• Малогабаритное наземное оборудование и основание под него.

• Меньшее количество обслуживающего персонала.

5.8.4.2. Ограничения

• Для забуривания скважины или для извлечения забойного оборудования для заканчивания скважины необходимо применение стандартной установки для капитального ремонта скважин.

• Необходимость применения стандартной установки для капитального ремонта скважин при спуске длинных обсадных колонн и эксплуатационных хвостовиков.

• Меньший возможный диаметр скважины (6 1/8"-8" ≈ 155,6 - 203,2 мм).

• Рабочая глубина в настоящее время ограничивается величиной 12000 футов (3600 м) (из-за ограничений по диаметру и весу).

• Срок службы гибких НКТ необходимо тщательно контролировать, на рабочей площадке должны находиться запасной барабан и катушка. С учетом усталостного износа, рекомендуемая толщина стенки 0,15" (3,8 мм).

• Применяемые промывочные жидкости не должны оказывать отрицательного эффекта на резиновые элементы статора забойного гидравлического двигателя.

• Для проведения бурения необходимо применять в компоновке дополнительный превентор (рис. 17).

Рис. 17. Рекомендуемая компоновка ПВО при бурении с

применением гибких НКТ

1 - лубрикатор; 2 - превентор с глухими плашками, с проходным отверстием 4 1/16 ", рабочее давление 10000 фунт/дюйм²; 3 - превентор с срезающими плашками, с проходным отверстием 4 1/16 ", рабочее давление 10000 фунт/дюйм²; 4 - линия глушения скважины; 5 - превентор с клиновыми плашками, с проходным отверстием 4 1/16 ", рабочее давление 10000 фунт/дюйм²; 6 - превентор с трубными плашками, с проходным отверстием 4 1/16 ", рабочее давление 10000 фунт/дюйм²; 7 - соединительный фланец; 8 - переходная катушка; 9 - глухой фланец; 10 - линия для обратного притока из скважины; 11 - промежуточная катушка; 12 - универсальный превентор, проходной диаметр 7 1/16", рабочее давление 5000 фунт/дюйм²; 13 - глухой фланец; 14 - линия для обратного притока из скважины (для бурения в условиях депрессии на пласт); 15 - переходная катушка; 16 - превентор с глухими плашками, проходной диаметр 7 1/16", рабочее давление 5000 фунт/дюйм²; 17 - превентор с трубными плашками, проходной диаметр 7 1/16", рабочее давление 5000 фунт/дюйм²; 18 - линия для глушения скважины; 19 - переходная катушка; 20 - посадочный колонный фланец.

(1 дюйм=25,4 мм, 1 фунт/дюйм² = 0,07 кг/см²)

• В наклонно-направленных и горизонтальных скважинах достигаемая глубина ограничена, в связи с явлением пространственного спирального изгиба (особенно, в вертикальных интервалах). Для устранения этого ограничения рекомендуется применение НКТ с диаметром не менее 2" (50,8 мм).

• Для устранения этого ограничения используются специальные усилительные устройства двух типов:

• гидравлические усилители, обеспечивающие усилие в 6000 фунтов (2724 кг);

• электрические усилители, обеспечивающие тяговое усилие 1000 - 3000 фунтов (454 - 1362 кг).