Заканчивание дополнительных стволов нефтедобывающих скважин

Достоинства и недостатки перфораторов типа ПНКТ1 следует рассматривать в сравнении с другими перфораторами, позволяющими вскрыть пласт в этих же условиях, то есть с малогабаритными перфораторами, спускаемыми через насоснокомпрессорные трубы, главным образом с бескорпусными перфораторами.

При строительстве БС, в основном, применяют кумулятивную перфорацию. Кардинальным направлением совершенствования технологии вскрытия продуктивных пластов перфорацией является перфорация на депрессии при герметизированном устье скважины, осуществляемая с применением перфораторов, спускаемых на НКТ.

В качестве перфорационной среды возможно применение инвертноэмульсионных растворов, нефти, дизтоплива, водного раствора сульфонола, полимерных растворов, водных растворов хлоридов и бромидов (Nа, К, Са, Zn), пластовую воду [42].

Для вскрытия пластов на репрессии с помощью перфораторов, спускаемых на насосно-компрессорных трубах, используют корпусные перфораторы одноразового действия типа ПКО, которые срабатывают от механизма ударного действия (от нажима резинового шара, сбрасываемого в колонну труб с закачкой в них порции жидкости).

5.1. Щадящие методы вторичного вскрытия продуктивных пластов дополнительных стволов скважин

Разработано много альтернативных технологий (которые пока мало применяются ввиду их относительной дороговизны), и простейшей из них можно считать сверлящую перфорацию [45]. Этот метод вторичного вскрытия скважины основан на высверливании отверстия в обсадной колоне, цементе и горной породе. Аппаратура состоит из скважинного прибора и наземных блоков управления, размещаемых в каротажной станции или подъемнике. Безударный характер сверления исключает деформацию обсадных труб, трещинообразование в цементном кольце и ухудшение фильтрационных характеристик ПЗП.

82

elib.pstu.ru

Технология вторичного вскрытия с применением перфобура (рисунок 8). При этом сначала удаляется часть обсадной колонны, чтобы расширить основной ствол, затем закачивается изолирующий гель, создается цементная пробка, разбуривается

вней вспомогательный ствол, и в нем с использованием специальных жидкостей и компоновок для ориентируемого бурения выполняются спиралеобразные каналы диаметром 50 мм и глубиной 5–40 м. Перфобуры могут выполняться в одно-, двух- и многосекционных вариантах. Эта технология позволяет создавать перфорационные каналы в 20–30 раз большей длины, чем любой из существующих методов перфорации, то, естественно, увеличивается и площадь поверхности зоны фильтрации, что приведет к повышению среднесуточного дебита. При более высоком коэффициенте продуктивности скважины заметно снижаются пескопроявления, темпы образования «воронок» водонефтяных контактов и технологических отложений в ПЗП и колонне насосно-компрессорных труб.

Замена металлического сверла на жидкость привела к созданию метода гидромеханической перфорации. Гидравлическая энергия жидкости преобразуется в осевое движение штока, а затем и из осевого – в радиальное движение резцов. В результате выполняются два диаметрально противоположных отверстия

вобсадной колонне глубиной до 90 мм.

При щелевой гидропескоструйной перфорации (ЩГПП) высоконапорная струя жидкости вырезает в колонне щель небольшой длины и формирует в породе каверну глубиной более одного метра [7]. Эффективность ЩГПП много выше сверлящей перфорации, поскольку в итоге продуктивный пласт связывается со скважиной по поверхности объемных полостей. Благодаря этому площадь фильтрации приближается к площади фильтрации открытого ствола, а в ряде случаев и превосходит ее. При создании полостей ЩГПП происходят разгрузка напряжений (после проходки скважины возникают силы тангенциального сжатия, уменьшающие проницаемость рабочего пласта в окрестностях ствола) и, возможно, образование трещин, что вызывает дополнительное увеличение проницаемости пласта в окрестностях полостей.

84

elib.pstu.ru

Рис. 8. Технология вторичного вскрытия с применением перфобура

85

elib.pstu.ru

Недостаток – технология приводит к ускоренному износу промыслового оборудования и опасности «прихвата» оборудования при сбоях работы насосных агрегатов, поэтому применяется она ограниченно.

При гидромеханической щелевой перфорации (ГМЩП) накатный диск перфоратора, спущенного в скважину на НКТ и привязанного к пласту геофизическими методами, проделывает в обсадной колонне длинные продольные щели (рисунок 9).

Затем через них, воздействуя гидромониторной струей из форсунок перфоратора, в породе вымываются сплошные каверны. В отличие от точечной перфорации, ГМЩП обеспечивает максимальное вскрытие флюидопроводящих каналов и не нарушается целостность крепи обсадной колонны вне интервала перфорации, что исключает проникновение пластовой воды из близкорасположенных водоносных горизонтов в добываемую продукцию. Достигается селективное вскрытие продуктивных пропластков без нарушения перемычек между ними и возможность вскрытия пласта на нефти или любой другой жидкости, сохра-

няющей коллекторские свойства пласта. При ГМЩП удельная площадь вскрытия в 12–14 раз (глубина проникновения сопоставима с глубиной проникновения кумулятивных зарядов) больше, чем при кумулятивной перфорации [55].

Комплексная пластическая перфорация (КППС). Двухсторонний щелевой перфоратор с двумя режущими дисками, совершая возвратно-поступательные движения, вскрывает колонну методом пластической деформации металла. Перфоратор оснащен двумя гидромониторными форсунками, через которые

86

elib.pstu.ru

и начинает самостоятельное движение вверх по колонне со стабильно дозированной скоростью в интервале пласта».

Эффективность проекта «Перфонафт» на практике пока не подтверждена, поскольку испытания ПЩ-1 еще только предстоят (рисунок 10).

Рис. 10. Щелевой перфоратор ПЩ-1

При аккуратном подходе к делу и с помощью современных материалов и оборудования часто можно пренебречь негативными последствиями небольшого подземного взрыва для обсадной колонны. И все же щадящие методы вторичного вскрытия пласта, безусловно, лучше – и если бы они были дешевле, кумулятивный способ быстро ушел бы в прошлое.

Глубокая перфорация, проведенная щадящим методом, позволяет задействовать новые участки пласта, получить положительную динамику по гидропроводности, пьезопроводности и скин-фактору. А это увеличивает пластовое давление, дебет скважины, коэффициент продуктивности и уменьшает обводненность флюида».

Каждая из существующих технологий применяется той или иной сервисной компанией в зависимости от своих технических

88

elib.pstu.ru

Так называемые «точечные» перфорации, проводятся при фиксированном положении гидроперфоратора (насадок) в скважине, образуют отдельные, овальной формы сечения, каналы фильтрации.

Более эффективными являются щелевые ГПП, или щелевые вскрытия, создающие в ПЗП каналы значительно большей площади, в виде щелей определенной ориентации и глубины.

Образование вертикальных, расположенных параллельно оси скважины щелей достигается некоторым перемещением (движением) гидроперфоратора в заданном интервале ПЗП непосредственно в процессе ГПП.

Движение перфоратора в процессе ГПП осуществляется несколькими способами [21]:

1.Использованием специального забойного гидравлического (двигателя) движителя перфоратора, обеспечивающего равномерное, с заданной скоростью, осевое перемещение перфоратора;

2.Осевым перемещением колонны НКТ при помощи устьевого механизма.

Образование горизонтальной круговой щели в стенке скважины (в качестве частной задачи, например для обрезания обсадной колонны) осуществляется вращением рабочей колонны труб в процессе абразивного воздействия.

Наиболее эффективным считается щелевое вскрытие с созданием вертикальных, диаметрально-противоположных щелей.

Условиями снятия напряжений в массиве горной породы при щелевом вскрытии являются: охват щелями всей эффективной мощности пласта (пропластков), а также достаточная для данной скважины глубина прорезки щелей.

Преимуществами ЩГПП являются:

1.Многократное по сравнению с другими методами перфорации увеличение площади вскрытия пласта;

2.Создание новых путей фильтрации благодаря разгрузке напряженного состояния пород в прискважинной зоне;

90

elib.pstu.ru