Модуль іі. Розробка нафтових і газових свердловин. Тема: Дослідження нафтових і газових свердловин і пластів.

План:

1. Дослідження водонагнітальних свердловин.

2. Гідродинамічні дослідження тріщинувато-пористих порід.

3. Дослідження пластів по методу гідро прослуховування.

1. Водонагнітальні свердловини досліджують так як, і видобувні при сталих і несталих режимах. Принципова відмінність дослідження полягає в тому, що для побудови індикаторної кривої і кривої відновлення тиску частіше використовують вимір тиску на гирлі свердловини. Індикаторні криві для водонагнітальних свердловин нерідко мають вид:

Т ака форма індикаторної кривої обумовлюється тим, що при підвищенні репресії на пласт відбувається розкриття тріщин в пласті і, відповідно, збільшується продуктивність свердловини.

При розробці таких кривих з метою визначення коефіцієнту продуктивності використовуються рівняння виду:

Q=K₀( p_виб – p_пл) ,

де р_виб – тиск на вибої водонагнітальної свердловини; р_пл – пластовий тиск.

2 . При розробці тріщинувато-пористих пластів приток нафти відбувається з тріщин і пористих блоків. Так як проникність тріщин залежить від депресії на пласт, то індикаторна лінія свердловини не являється прямолінійною.

Фільтраційні параметри продуктивних пластів розраховані на основі рівняння К.М. Донцова.

(1- )/bQ+ cQ ²,

де = рпл – раб; а, b, c – постійні коефіцієнти, які характеризують параметри пласта, пластової рідини і свердловини. Значення постійних коефіцієнтів визначають при використанні індикаторної кривої, на котрій с рівномірним інтервалом вибирають 3 точки. Для цих точок записують рівняння К.М. Донцова.

3. Мета дослідження пластів по методу гідропрослуховування – вивчення параметрів пласта, ліній виклинювання пласта, тектонічних змін та т.д. Суть методу полягає в спостеріганні за зміненням рівня рідини або тиску в свердловинах. Фіксує початок закінчення або зміни відбори рідини в «що обурює» свердловині і початок зміни тиску в «реагуючій» по часу пробігу «хвилі тиску» від однієї свердловини до іншої, можливо судити о властивостях пласта.

Якщо при гідропрослуховунні в свердловині не відмічається реагування на зміни відбору в сусідній свердловині, то це вказує на наявність між свердловинами непроникного екрана (тектонічні порушення, виклинювання пласта). Таким чином, гідропрослуховування дозволяє виявити особливості побудови пласта, який не завжди представляється можливим установити в процесі розвідки і геологічного вивчення родовища.

Один з більш простих методів інтерпретації – метод професорів Ю.П. Борисова і В.П. Яковлева.

Тема: Апаратура для дослідження свердловин.

План:

1. Свердловинний дистанційний прилад РГД- 2М.

2. Прилади для виміру розходу рідини.

3. Прилади для виміру тиску.

4. Обладнання для дослідження свердловин свердловинними приладами.

1 . Прилад РГД-2М. Призначений для виміру дебетів нафти і витрат води. В якості чутливого елемента використовується вертушка 6, на осі якій закріплена магнітна муфта 5. Пакеруючий прилад складається з пакера ліхтарного типа та привода. Пакер складається з пружинних стрічок 8, які прикріплюються до рухомих втулок 11, і манжети 10, виконаною в вигляді полого усіченого конуса з діафрагмою 9. Манжету виготовляють двох розмірів для закріплення пакером колон різного діаметру (до 150мм). Привод пакера складається з електродвигуна 1 с редуктором 2 і гвинтових пар: проміжна гвинтова пара 3 призначена для вимикання двигуна в тому випадку, якщо пакер повністю відкритий або закритий, а основна пара 4 – для відкриття та закриття пакера.

Перед спуском свердловинного снаряду в свердловину нижній кінець рухомої труби 7 насунений на пакер, утримуючи його в закритому стані і оберігаючи від пошкоджень при спуску в свердловину. При закритому пакері вхідні вікна приладу закриті. Вертушка приладу при спуску його в свердловину не працює.

При зупинці приладу на заданій глибині включають електродвигун, відбувається розкриття пакера і відкриття отворів, направляючих потік на вертушку. Роботою приладу управляють с поверхні.

2. Прилади для виміру розходу рідини. Свердловинний прилад «Поток-5» призначений для виміру розходу рідин, обводнення, а також тиску і температури. Свердловинний прилад опускається в свердловину на одножильному кабелі 1 і має датчики розходу, вологості, тиску і температури. Датчик тиску 2 складається з геліксної пружини - тиску і температури. Датчик тиску 2 складається з геліксної пружини 3 та індуктивного перетворювача 4. В якості менти 6. Зміна опору цих елементів, пропорційна зменшенню або збільшенню температури навколишнього середовища, перетворюється в частоту, зміна якої фіксується вторинним приладом на поверхні.

Для виміру розходу в приладі вмонтований датчик розходу з загальмованою турбіною 9. Потік рідини, впливаючи на турбіну, викликає закручування струн 10 на визначений кут, що призводить до переміщення феритового півкільця 8 усередині котушки. Склад води в нафті визначається ємкісним датчиком. Індуктивність в частоту перетворюють електронні блоки 5 і 7. Так як канал зв’язку представлений одножильним кабелем, в приладі передбачається система послідовного підключення датчиків за допомогою сигналу (виклику) або автоматично. При автоматичному режимі інтервал між змінами різних параметрів складає 10-12с, а час реєстрації -2 -3с. При вимірі по виклику часу реєстрація параметрів без обмежень. В свердловинному приладі «Поток-5» має пакеруючий прилад, який складається з пакера парасолькового типу 11, який в закритому стані захищений циліндром 12, і електромеханічного приводу.

Д вигун 14 вмикається за допомогою приладу 15. При цьому циліндр 12 опускається, звільняється парасолька пакера. За допомогою редуктора 13 і гвинтової пари розкривається пакер 11, перекриваючи стінки свердловини. Приладом керують з поверхні.

3. Свердловинні прилади для виміру тиску. Так як і свердловинні дебітоміри і розходоміри, свердловинні манометри випускаються з місцевою реєстрацією і дистанційні.

Прилади з місцевою реєстрацією спускають в свердловину на проволоці, а дистанційні прилади – на одножильному або трьохжильному кабелі. Серед цих приборів з місцевою реєстрацією більш популярні геліконі свердловинні манометри типу МГН -2, МПМ – 4.

Свердловинний манометр МГН – 2. Являє собою більш досконалу модель манометра геліксного типу. В ньому гелікона пружина 12 кріпиться до перевідника 14 за допомогою спеціального ущільнюючого пристрою 13. Цим забезпечує легкість її заміни, а також збільшує герметичність з’єднання внутрішньої порожнини пружини з повністю сильфона. Передача кута повороту вільного кінця гелікса здійснюється за допомогою зубчатої муфти 11 та проміжного валика 10, який обертається в шарових підшипниках 8 і 9. Писемне перо 6 закріплене на боковій поверхні втулки 7, яка центрується відносно барабану 4 при допомозі ведучої труби 3. Передача від часового механізму 1 до гвинта каретки 5 здійснюється через редуктор 2. Редуктор та два змінних гвинта с різним ходом забезпечують отримання чотирьох масштабів запису при використанні одного часового механізму.

С вердловинний прилад МПМ – 4 використовується для дослідження насосних свердловин через затрубний простір і складається з блоку живлення, електропривода, моноблока з еластичним розподільником і реєструючим приладом. Вимірювальний тиск через отвір 7 і розподільник 6 передається робочій рідині, заповнюючи моноблок. Поршень 10 с писемним пером 12 переміщується в сальнику 11 та розтягує вимірювальну пружину 9, другий кінець якого закріплений в опорному підшипнику 8.

Обертання поршня здійснюється за допомогою електродвигуна 2, який живеться від батареї джерела току 1. Для зменшення швидкості оберту поршня 10 вихідний вал електродвигуна з’єднаний з понижуючим редуктором 3. Вихідний вал редуктора з’єднаний муфтою з проміжним валом 5, один кінець якого проходить через ущільнююче кільце 4, а другий – з’єднаний муфтою з якорем вимірювальної пружини, закріплений в опорному підшипнику. Діаграмний бланк установлюється в барабані 13, який закріплюється в корпусі 14 за допомогою стопорних гвинтів.

4. При дослідженні свердловини та спуску свердловинних приладів використовується спеціальне обладнання та прилади. Так, для дослідження фонтанних і газліфтних свердловин з метою попередження викиду нафти (газу) на поверхню використовують лубрикатор 8.

Безпосередньо у фонтанної арматури стелять містки, які призначені для спуску та підйому приладів з свердловини. При проведенні досліду автомашину з лебідкою встановлюють на відстані 20- 40м. від гирла так, щоб вісь барабана лебідки була перпендикулярно до проволоки, яка веде від гирла до свердловини барабану. Цим досягається правильна намотка проволоки на барабан.

Перед спуском приладу в свердловину переконуються в герметичності сальника лубрикатора. При підході приладу в процес спуску до заданої глибини швидкість зменшують і, врешті, при досягненні заданої глибини повністю пригальмовують барабан. Час витримки приладу на заданій глибині визначається виходячи з поставлених задач. Так, якщо вимірюється тільки тиск на забої, то прилад залишається без руху на заданій глибині 20-30хв. Якщо ж знімається крива відновлення тиску в свердловині, то прилад витримують приблизно 2- 4год..

З свердловини прилад підіймають за допомогою мотора автомашини на другій швидкості. При досягненні приладом глибин 30-50м. зменшують швидкість підйому, а за 5-7м до гирла його підіймають в ручну. Переконавшись, що прилад знаходиться в лубрикаторі, перекривають затвор на буфері. Відкривши вентиль, знижують тиск в лубрикторі і витягують з нього прилад. Потім розбирають прилад і витягують бланк – діаграму с записом тиску у часі.

При досліді свердловин приладами з дистанційним виміром використовують автоматичну промислову електронну лабораторію АПЕЛ або АИСТ.

Лабораторія АПЕЛ змонтована в закритому кузові автомобіля, який поділений перегородкою на два відділи. В одному відділі розташований апаратурній стенд 2 і прилади управління лебідкою. Тут також розташовані свердловинні прилади 1 і малогабаритна лебідка 6. В другому відділі змонтована лебідка 3 з автоматичним укладальником кабелю і колектором, змотувальний пристрій 4 і бензоелектроагрегат. Вторинні прилади змонтовані на апаратурному стенді 2.

Блок контролю 7 розміщений окремо і знаходиться безпосередньо перед оператором, який управляє лебідкою. На передній панелі цього блоку змонтовані лічильники глибини спуску кабелю, прилади, які показують швидкість переміщення кабелю та його напруга, електричний дзвінок і сигнальна лампа для індикації магнітної мітки, а також прилади для контролю за режимом праці двигуна автомобіля.

Перед підключенням лабораторії до мережі її необхідно заземлити.