20 Техника и технология воздействия на пзп

В процессе добычи нефти вся извлекаемая пластовая жидкость - нефть, вода и газ - проходит через призабойные зоны добывающих скважин и вся нагнетаемая в пласты вода - через ПЗС нагнетательных скважин.

Эти процессы происходят при температурах и давлениях, отличных от тех, при которых эти жидкости (или газы) были первоначально на поверхности или в пласте. В результате в ПЗС, как в фильтре, могут откладываться как различные углеводородные компоненты (АСПО), так и различные соли, выпадающие из растворов в результате нарушения термодинамического равновесия.

Для снижения фильтрационных сопротивлений необходимо осуществлять мероприятия по воздействию на ПЗС для повышения проницаемости, улучшения сообщаемости со стволом скважины и увеличению системы трещин или каналов для облегчения притока и снижения энергетических потерь в этой ограниченной области пласта.

Все методы воздействия на ПЗС можно условно разделить на:

1.химические (СКО, ГКО)-применяются на карбонатах или слабосцементированных песчаниках;

2.механические (ГРП, доп. перфорация)-применяются в пластах, сложенных плотными породами с целью увеличения трещиноватости;

3.тепловые (обработка горячей нефтью, паром; спуск электронагревателя, применение магния)-применяют для удаления АСПО по стенок пористых каналов;

4.физические,-предназначены для удаления из ПЗС остаточной воды и твердых мелкодисперсных частиц, тем самым увеличивая проницаемость пород по нефти;

5.акустические – для продуктивных пластов, представленных битуминозными аргиллитами и слабо сцементированными песчаниками;

6.вибрационные- целесообразно проводить в скважинах: 1) с проницаемостью ПЗС ниже средней проницаемости пласта или более удаленных от скважины зон пласта; 2) с ухудшенными коллекторскими свойствами ПЗС в результате проникновения в пласт бурового и цементного растворов, утяжелителей, воды и т.д. в процессе разработки или ремонтных работ; 3) эксплуатирующих пласты, сложенные низкопроницаемыми породами, содержащими глинистые материалы; 4) с низкой проницаемостью пород, но с высоким пластовым давлением.

На практике часто методы комбинируют или применяют последовательно. Выбор метода зависит от геолого-технологич. параметров пласта.

Таким образом, метод обработки ПЗС является технологически эффективным, если после обработки увеличивается коэффициент продуктивности (приемистости), коэффициенты проницаемости,подвижности, гидропроводности, пьезопроводности, а также дебит скважины. К технологическому эффекту также относятся выравнивание профиля притока (приемистости) и снижение обводненности добываемой продукции.

Вторым технологически важным показателем эффективности процесса является длительность положительного эффекта, например, дебита скважины и характер его снижения во времени.

21.Техника и технология ремонтно-изоляционных работ.

В процессе эксплуатации скважины рано или поздно в нее на­чинает поступать вода. Вода может поступать:через цементный стакан на забое скважины, через отверстия фильтра вместе с нефтью, дефекты в эксплуатационной колонне (трещины, раковины в металле, негерметичные резьбовые соединения).

Помимо этого возможен переток воды из одного пласта в дру­гой, происходящий в результате их вскрытия в процессе бурения скважины и отсутствия изоляции друг от друга цементным кам­нем. Хотя в этом случае пластовая вода и не поступает внутрь эксплуатационной колонны, но контакт ее с наружной поверх­ностью труб может привести к коррозии и нарушениюгерметич­ности колонны. Помимо всего прочего изоляция подобных пластов необходима для охраны недр.

При изоляционных работах приходится выполнять изоляцию верхних вод, нижних вод, посту­пающих через цементный стакан и по заколонному пространству, подошвенных вод, отдельных пластов и вод, поступающих че­рез соседнюю скважину.

Ремонтно-изоляционным ра­ботам предшествует определение места дефекта в эксплуатацион­ной колонне, его характера и глубины расположения.

Наиболее надеж­ным способом определения дефек­та является изоляция существую­щего фильтра и испытание ко­лонны на герметичность опрес­совкой или снижением уровня жидкости в скважине. При этом расположение дефекта эксплуа­тационной колонны определяют дебетомером, который медленно опускают в скважину. Пока при­бор находится выше дефекта, он регистрирует поток жидкости, направленный вверх по стволу скважины, находясь ниже дефек­та, он не регистрирует движения жидкости. Если колонна имеет несколько дефектов, то у каждо­го из них показания дебитомера будут скачкообразно изменяться. Место расположения дефекта может быть также определено с помощью резистнвнметра, регистрирующего сопротивление воды„ поступающей в скважину, электротермометра, закачкой радиоак­тивных изотопов и рядом других способов.

Независимо от конкретных задач, решаемых при изоляции пла­ста, по своему назначению они могут быть разделены на три груп­пы:

-исправление негерметичного цементного кольца или создание его вновь;

-устранение дефекта в эксплуатационной колонне;

-изоляция существующего фильтра и возврат скважины на вы­ше- или нижележащий пласт.

При изоляционных работах одной из основных и наиболее от­ветственных операций является цементирование. Поскольку прихо­дится цементировать дефекты уже имеющегося цементного коль­ца или существующий фильтр, применяют специальные сорта це­ментов, которые при их схватывании с имеющимся цементным кам­нем образуют однородную по физико-химическим свойствам не­проницаемую корку на поверхности пористой породы пласта, непроникающую в него.

В процессе цементирования необходимо применить специальную арматуру устья для скважин (используемую при гидроразрыве- пласта), колонну заливочных труб, собираемую из насосно-ком­прессорных или бурильных труб, пакеры, цементировочные желон­ки и агрегаты.

Перед цементированием рассчитывают объем необходимых ма­териалов, время проведения процесса и т. д.

Закачка цементного раствора в заколонное пространство пре­дусматривает предварительное создание в эксплуатационной ко­лонне специальных отверстий.Для перфорации используют кумулятивные и гидропескоструй­ные перфораторы.

Изоляцию верхних вод, если они проникают из пласта через дефект в эксплуатационной колонне, осуществляют: заливкой водоцементного раствора через дефект в колоннепоследующим разбуриванием цементного стакана:

-заливкой водоцементного раствора через дефект в колонне с последующимразбуриванием цементного стакана;

-заливкой водоцементного раствора с последующим выливанием излишка раствора;

-спуском дополнительной предохранительной колонны с после­дующим цементированием;

-установкой пакеров.

Если вода поступает по заколонному пространству через от­верстия фильтра, изоляцию осуществляют: нагнетанием цементно­го раствора через отверстия фильтра с последующим разбуриванием или промывкой излишка раствора или нефтецементного рас­твора через отверстия фильтра с последующей промывкой* (в пла­стах с низким пластовым давлением).

После затвердения цемента колонну опрессовывают на герме­тичность и после предварительной промывки с помощью заливоч­ных труб закачивают под давлением цементный раствор в дефект колонны. Когда цемент затвердеет, цементную пробку разбурива­ют, песок промывают и пускают скважину в эксплуатацию, конт­ролируя состав ее продукции.

Изоляция нижних вод зависит от места их проникно­вения в эксплуатационную колонну. При попадании их через це­ментный стакан на забое скважины из пласта последний разбу­ривают до забоя и промывают. После этого его цементируют с помощью желонки (в мелких и средних скважинах) или заливоч­ными трубами (в глубоких скважинах).

В первом случае цементный раствор доставляют на забой с помощью цементировочной желонки, в нижней части которой име­ется клапан, открывающийся при установке на забой. Во втором случае в эксплуатационную колонну спускают заливочные трубы, по которым на забой закачивают необходимый объем цементного раствора. После этого раствор, находящийся в трубах, выдавлива­ют продавочной жидкостью, трубы поднимают и скважину осваи­вают.

Нижние воды, проникающие через дефекты вдоль эксплуата­ционной колонны, можно изолировать через специальные отвер­стия, предварительно перфорируемые в колонне между продуктив­ным и водонасыщенным пластом.

При использовании извлекаемогопакера поступают следую­щим образом.

В скважину на заливочных трубах спускают извлекаемый пакер и устанавливают его между фильтром скважины и специаль­но перфорируемыми отверстиями в колонне. После герметизации кольцевого пространства нагнетают воду в заливочные трубы и промывают каналы в заколонном пространстве, по которым проис­ходил ток жидкости. При этом промывочная вода поступает в заколонное пространство через перфорированные отверстия и„ пройдя по заколонным каналам, выходит в пространство над пакером.

После промывки по заливочным трубам закачивают цемент­ный раствор, который продавливают через перфорированные от­верстия в промытые заколонные каналы. Давление продавки долж­но быть не менее 5 МПа на 1 м высоты цементного кольца. В ре­зультате сеть имеющихся трещин заполняется цементным раст­вором. После продавливания давление снижают, поднимают пакер на нужную глубину и вымывают излишний цементный раст­вор.

Одним из недостатков описанной технологии является умень­шение давления на цементный раствор до его затвердевания, в результате чего возможна отдача пласта — частичное или полное выдавливание раствора под действием упругих сил горной породы.

Для изоляции подошвенных вод создают в приза­бойной зоне пласта 3 водонепроницаемый экран закачкой цемент­ного раствора в трещины, образованные при гидравлическом раз­рыве пласта в нужном сечении, либо заполнением цементом коль­цевых щелей, созданных с помощью уплотненной кумулятивной или гндропескоструйной перфорации.

После этого ниже перфорационных отверстий создают цемент­ную пробку, а затем в образовавшиеся щели нагнетают цемент­ный раствор, для чего устанавливают пакер выше перфорирован­ных отверстий на заливочных трубах. Далее вымывают лишний раствор, удаляют пакер и при необходимости повторно перфори­руют.