«Утверждаю» Главный инженер ПГО «ТПГ» _____________Заславский Б.Б. «____»____________ 2002г.

ПРАКТИКУМ

По освоению технологий ГИС

Рабочее пособие для стажера

Прострелочно-взрывные работы Мегион 2002

Содержание

1. Теоретические основы метода 3

2. Применяемая аппаратура и оборудование 9

3. Метрологическое обеспечение аппаратуры 33

4. Технология проведения работ 34

5. Домашнее задание 52

6. Лабораторная работа на тренажере 52

7. Практическая работа на скважине 55

8. Оценка качества измерений 57

9. Аттестация на допуск к работе 57

Теоретические основы метода

Геофизическое производство при обслуживании нефтяных и газовых скважин выполняет ряд операций, связанных с прострелочными и взрывными работами в скважинах, поскольку выбор объектов для опробования и вскрытие пластов основаны на данных ГИС по геологическому изучению разрезов скважин и их технического состояния. Кроме того, при прострелочно-взрывных работах и при изучении разрезов скважин геофизическими методами используется одно и то же оборудование.

Прострелочные работы в скважинах предусматривают:

• перфорацию обсадных колонн и цемента для вскрытия нефтяных, газовых и водоносных пластов;

• срезание в скважинах колонн и труб с целью их извлечения;

• отбор образцов горных пород в необсаженных скважинах;

• отбор проб пластовых жидкостей и газов опробователями пластов.

Взрывные работы в скважинах проводятся для следующих целей:

• повышение продуктивности эксплуатационных скважин или увеличение приемистости нагнетательных скважин;

• разобщения пластов;

• очистки фильтров;

• освобождения и извлечения труб из скважин при авариях;

• борьбы с поглощением промывочной жидкости при бурении;

• ликвидации открытых фонтанов и тушении пожаров на скважинах и др.

Перфорация

После окончания бурения в скважину, как правило, опускают одну или несколько обсадных колонн и производят цементирование затрубного пространства. Спуск обсадной колонны и последующее ее цементирование преследуют главную цель – укрепление ствола скважины и разобщение пластов, содержащих нефть, газ, воду.

Вскрытие пластов, намеченных к опробованию или разработке по данным ГИС, осуществляется с помощью стреляющих аппаратов – перфораторов. Процесс образования отверстий в обсадных трубах, цементе и горных породах называется перфорацией скважин. Для перфорации скважин используются кумулятивные перфораторы. Тип перфоратора и плотность перфорационных отверстий на 1 погонный метр длины скважины определяются конструкцией скважины и литологией коллектора.

Наибольшее распространение получила кумулятивная перфорация. Кумулятивные перфораторы отличаются от пулевых размерами, конструкцией, мощностью и производительностью заряда. Кумулятивный заряд перфоратора состоит из взрывчатого вещества, промежуточного детонатора, металлической воронки, облицовывающей кумулятивную выемку, и защитного корпуса (рис.1). В момент взрыва детонатора по кумулятивному заряду распространяется волна детонации, которая движется вдоль оси заряда к основанию кумулятивной выемки, и продукты взрыва сжимают металлическую воронку. В заряде возникают очень большие давления, и газообразная металлическая струя со скоростью 6-8 км/с выбрасывается вдоль оси выемки. Кумулятивная струя оказывает на преграду давление порядка 10¹⁰ Па, глубоко проникает в нее и создает канал значительной длины. Для формирования кумулятивной струи и эффективного действия заряда необходимо, чтобы кумулятивная выемка и часть пространства перед ней не были заполнены жидкостью или твердой фазой.

Глубина канала, пробитого в преграде, зависит от плотности, механических свойств материала и обсадной колонны, гидростатического, горного и пластового давлений, окружающей температуры и других факторов.

Рис.1. Кумулятивный заряд (а) и схема его действия на преграду (б) – образование кумулятивной струи.

По способу герметизации зарядов кумулятивные перфораторы подразделяются на две группы – корпусные и бескорпусные.

К корпусным кумулятивным перфораторам относятся перфораторы многократного и однократного действия. В корпусных кумулятивных перфораторах заряды, детонирующий шнур и взрывной патрон смонтированы в стальном герметичном корпусе, который воспринимает гидростатическое давление и действие ударной волны во время производства взрыва. Корпус кумулятивного перфоратора изготавливают из высокопрочной хромоникельмолибденовой стали, а головку и наконечник – из прочной хромистой стали. Детали перфоратора предварительно термически обрабатываются. Кумулятивные перфораторы многократного действия выдерживают от 10 до 50 залпов.

Техническая характеристика перфораторов приведена в табл.2. Кумулятивные корпусные перфораторы однократного действия типа ПКО и ПКОТ рассчитаны на разовое использование: после отстрела их корпуса не пригодны для повторного использования.

Бескорпусные кумулятивные перфораторы представляют собой гирлянду из отдельных кумулятивных зарядов, каждый из которых заключен в герметичную оболочку и воспринимает внешнее гидростатическое давление. При выстреле оболочки зарядов разрушаются.

Существуют ленточные кумулятивные перфораторы типа ПКС. Они состоят из кабельной головки, металлических лент с размещенными в них герметичными кумулятивными зарядами, детонирующего шнура, взрывного патрона и чугунного груза. Заряды запрессованы в стеклянные или ситалловые оболочки.

Пробивная способность бескорпусных перфораторов типов ПКС, меньше чем КПРУ и корпусных однократного использования типов ПКО, ПКОТ и выше, чем у корпусных перфораторов многократного использования типа ПК.