- •Глава 1
- •1.2. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН
- •1.3. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕОРИИ ФИЛЬТРАЦИИ
- •Глава 2
- •2.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ БУРЕНИЕ И ВСКРЫТИЕ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА
- •2.4. ИЗМЕНЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА.
- •БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ ДЛЯ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН
- •2.5. ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ БУРЕНИЕ
- •Глава 3
- •КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИН
- •3.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ СКВАЖИН
- •3.2. ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ СКВАЖИН, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НЕКОТОРЫХ РЕГИОНАХ
- •3.3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА
- •Глава 4
- •КОНСТРУКЦИИ ЗАБОЕВ СКВАЖИН
- •4.1. ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ ЗАБОЕВ СКВАЖИН
- •4.3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОНСТРУКЦИИ ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ
- •4.4. ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПЕСКОПРОЯВЛЕНИЙ В НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИНАХ
- •4.5. ПАКЕРЫ
- •Глава 5
- •5.1. ПОДГОТОВКА СТВОЛА СКВАЖИНЫ
- •Глава 6
- •Глава 7
- •7.1. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТОКА РАСТВОРА И ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ В СКВАЖИНЕ
- •7.4. СХЕМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ И ОБВЯЗКИ ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЦЕМЕНТИРОВАНИИ
- •7.5. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КРЕПИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
- •УСТАНОВКА ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ
- •8.1. СПЕЦИФИКА УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ В ГЛУБОКИХ СКВАЖИНАХ
- •8.2. ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА РЕЦЕПТУРЫ РАСТВОРОВ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ ДЛЯ УСТАНОВКИ МОСТОВ
- •8.3. ОЦЕНКА ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ИСХОД РАБОТ ПО УСТАНОВКЕ ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ
- •8.4. ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ДОСТАВКИ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА В ИНТЕРВАЛ УСТАНОВКИ МОСТА
- •8.5. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ СРЕЗКИ ШТИФТОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПРОБОК
- •8.6. ТЕХНИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
- •8.7. ВЛИЯНИЕ ПОГЛОЩЕНИЯ РАСТВОРА, ВОДООТДАЧИ ИВОДООТСТОЯ
- •8.8. СУБЪЕКТИВНЫЕ ФАКТОРЫ
- •8.10. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К МАТЕРИАЛАМ И ПРОЦЕССАМ ПРИ УСТАНОВКЕ МОСТОВ
- •8.11. ПЛАНИРОВАНИЕ РАБОТ ПО УСТАНОВКЕ ЦЕМЕНТНЫХ МОСТОВ
- •Глава 9
- •9.1. ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ПЕРФОРАЦИИ
- •9.2. ПУЛЕВАЯ ПЕРФОРАЦИЯ
- •9.3. КУМУЛЯТИВНАЯ ПЕРФОРАЦИЯ
- •9.4. СКВАЖИННЫЕ ТОРПЕДЫ
- •9.5. ДЕЙСТВИЕ ВЗРЫВА В СКВАЖИНЕ
- •9.6. ГИДРОПЕСКОСТРУЙНАЯ ПЕРФОРАЦИЯ
- •9.8. ВЫБОР ПЛОТНОСТИ ПЕРФОРАЦИИ И ТИПОРАЗМЕРА ПЕРФОРАТОРА
- •9.9. СКИН-ЭФФЕКТ ПРИ ПЕРФОРАЦИИ
- •9.12. ОЧИСТКА ПЕРФОРАЦИОННОЙ СРЕДЫ ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ
- •9.13. ТЕХНОЛОГИЯ ВСКРЫТИЯ ПЛАСТОВ ПУТЕМ ПЕРФОРАЦИИ В СРЕДЕ ОЧИЩЕННОГО СОЛЕВОГО РАСТВОРА
- •9.14. ПЕРФОРАЦИЯ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ
- •Глава 10
- •10.1. МЕТОДЫ ОПРОБОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ
- •10.2. ИСПЫТАТЕЛИ ПЛАСТОВ
- •10.3. ТЕХНОЛОГИЯ ОПРОБОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ
- •10.4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
- •Глава 11
- •ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
- •11.1. МЕТОДЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ И ШЛАМА
- •11.2. МЕТОДЫ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТРАБОТАННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ И ШЛАМА
- •11.3. ЗАЩИТА ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА
по кабелю электрическим импульсом подают команду на вы движение упорного башмака. Он прижимает к ограниченному участку стенки ствола скважины уплотнительную подушку, которая изолирует небольшую площадь открытой поверхности пласта. По команде с поверхности взрывают кумулятивный за ряд, и в изолированной части пласта образуется канал, по кото рому пластовый флюид поступает в нижнюю емкость опробователя (рис. 10.2, II). Регистрирующий манометр записывает восстановление давления в емкости по мере ее заполнения. Гид равлическая система пробоотборника в конце исследования за крывает входной клапан емкости, в результате отобранная про ба запирается, снижается избыточное давление под прижим ным башмаком, и под действием пружины он возвращается в транспортное положение (рис. 10.2, III).
10.2. ИСПЫТАТЕЛИ ПЛАСТОВ
Из экспресс-методов, применяемых при исследованиях в скважине, наибольшее распространение получил способ с ис пользованием испытателя пластов, спускаемого на колонне труб.
Его применяют для испытания объектов сразу после их вскрытия, и поэтому при соблюдении правильной технологии испытания он позволяет получить наиболее достоверную оцен ку незагрязненного буровым раствором пласта.
Испытатель пластов применяют и в обсаженных скважинах, в частности, при испытании пластов с низким пластовым давле нием, для очистки призабойной зоны, для испытания обсадных колонн на герметичность и выявления в них участков наруше ния герметичности и при других работах, когда в ограниченном объеме ствола скважины надо создать депрессию.
Современный пластоиспытатель включает в себя инструмен ты, аппараты и приборы, скомпонованные воедино для выпол нения функций, необходимых при испытании пласта и проведе нии измерений. Такой испытатель называется комплектом испытательных инструментов (КИИ). Применяющиеся в насто ящее время комплекты пластоиспытателей разработаны совме стно бывшими Грозненским и Уфимским нефтяными научноисследовательскими институтами и носят название КИИ-Гроз- УфНИИ. Имеется несколько типоразмеров пластоиспытателей, которые охватывают весь диапазон диаметров скважин от 76 до 295,3 мм (табл. 10.1).
В состав пластоиспытателя входят следующие основные уз-
Т абл иц а 10.1
Технические характеристики комплектов испытательных инструментов
Параметры |
Тип пластоиспытателя |
||
|
КИИ-65 |
КИИ-95 КИИ-146 |
|
Наружный диаметр корпуса, ш |
66 |
95 |
146 |
Диапазон диаметров скважин, мм |
76-109 |
109-150 190-295 |
|
Общая длина комплекта, м |
20,0 |
21,6 |
17,8 |
Общая масса комплекта, кг |
300 |
910 |
1200 |
Допустимая нагрузка, кН: |
150 |
300 |
600 |
сжатия |
|||
растяжения |
100 |
250 |
400 |
Допустимое внешнее давление, МПа |
80 |
80 |
70 |
Максимальная температура окружающей |
|
|
|
среды, °С, для комплекта: |
130 |
130 |
130 |
с обычной резиной |
|||
с термостойкой резиной |
200 |
200 |
200 |
лы (рис. 10.3): циркуляционный клапан, переводник с глубин ным регистрирующим манометром, запорный поворотный кла пан ЗПК, гидравлический испытатель пластов ИПГ, ясс, безо пасный переводник, пакер, фильтр-хвостовик, опорный баш мак.
Гидравлический испытатель пластов - главное звено пласто испытателя - оснащен уравнительным и приемным клапанами. Уравнительный клапан в открытом состоянии обеспечивает ги дравлическую связь между подпакерным и надпакерным про странствами, уравнивая в них гидростатическое давление, а также служит для пропуска жидкости при спуске и подъеме КИИ во избежание эффекта поршневания. По истечении опре деленного промежутка времени после закрытия уравнительно го клапана срабатывает специальное гидравлическое реле вре мени, управляющее приемным клапаном. Он открывает доступ пластовому флюиду в бурильную колонну над пластоиспытателем. Реле времени срабатывает под воздействием сжимающей нагрузки, возникающей при частичной разгрузке бурильной колонны на забой (на 60-120 кН). По окончании испытания под действием растягивающего усилия приемный клапан закрыва ется.
Запорный поворотный клапан закрывается вращением бу рильной колонны с поверхности и служит для перекрытия про ходного канала в бурильную колонну. После его закрытия реги стрируется процесс восстановления давления в подпакерном пространстве. Имеются одно- и многоцикловые запорно-пово ротные клапаны.
Циркуляционный клапан, установленный над запорным по воротным клапаном, служит для возобновления циркуляции
Рис. 10.3. Схема пластоиспытателя: |
|
|
клапан; 3 - |
|
|||||
1 - бурильные трубы; 2 - |
циркуляционный |
|
|||||||
глубинный манометр; 4 - запорный поворотный клапан; 5 - |
|
||||||||
гидравлический испытатель |
пластов; |
6 |
- |
ясс; |
7 |
- |
|
||
безопасный переводник; 8 |
- |
пакер; 9 |
- |
фильтр; |
10 |
- |
|
||
местоположение глубинных |
манометров; |
11 |
- |
хвостовик; |
|
||||
12- опорный башмак (пята) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бурового раствора по стволу скважины. Для его |
|
||||||||
срабатывания необходимо, чтобы давление внут |
|
||||||||
ри бурильной колонны на 7-10 МПа превышало |
|
||||||||
внешнее гидростатическое давление. |
|
|
|
|
|||||
В комплект КИИ входит также несколько глу |
|
||||||||
бинных манометров, которые помещают в прибор |
|
||||||||
ном патрубке и устанавливают в других |
местах |
|
|||||||
для записи изменения давления. Одновременное |
|
||||||||
использование нескольких манометров позволяет |
|
||||||||
контролировать достоверность |
полученной |
ин |
|
||||||
формации об изменении давления и надежность |
|
||||||||
срабатывания систем пластоиспытателя. Провер |
|
||||||||
ку осуществляют сопоставлением диаграмм, за |
|
||||||||
писанных в разных пунктах. Применяют регист |
|
||||||||
рирующие манометры поршневого или геликсно- |
8 |
||||||||
го типа. Поршневые манометры используют ча |
|||||||||
ще, хотя по сроку службы и точности измерения |
9 |
||||||||
они уступают геликсным. Вместе с манометром |
|||||||||
иногда применяют регистрирующий термометр. |
10 |
||||||||
Пластоиспытателями управляют с поверхнос |
|
||||||||
ти. В соответствии с командами пластоиспытатель |
|
||||||||
выполняет следующие |
функции: изолирует ин |
11 |
|||||||
тервал ствола скважины против исследуемого |
|||||||||
12 |
|||||||||
объекта от остальной его части, вызывает приток |
|||||||||
пластового флюида созданием депрессии на |
10 |
||||||||
пласт, отбирает пробы пластового флюида на ис |
|
следование, регистрирует восстановление давления в подпакерной зоне.
Регистрация изменений давления происходит автоматичес ки в течение всего периода нахождения пластоиспытателя в скважине в пределах ресурса рабочего времени манометра.
Описанный выше тип пластоиспытателя КИИ-ГрозУфНИИ работает следующим образом:
под действием усилия сжатия за счет разгрузки на забой ча сти веса колонны бурильных труб пакерующее устройство изо лирует подлежащий испытанию объект от остальных проницае мых зон в стволе скважины и от воздействия гидростатического
столба жидкости; на этой стадии надпакерная и подпакерная зоны сообщаются между собой (рис. 10.4, /);
по истечении определенного времени срабатывает гидравли ческое реле и закрывается уравнительный клапан (рис. 10.4, Л ), а затем открывается приемный клапан ИПГ (рис. 10.4,
/ / /) , через который подпакерное пространство сообщается с внутренней полостью бурильных труб, частично заполненных жидкостью; давление под пакером резко уменьшается до вели чины гидростатического давления столба жидкости в колонне труб, и на исследуемый пласт действует депрессия, приводя щая к притоку пластового флюида внутрь бурильной колонны. При интенсивном притоке на конце отводного трубопровода на устье отмечается выход воздуха, жидкости, заполняющей ко лонну и даже пластового флюида; вращением колонны труб с поверхности закрывают запорный поворотный клапан и запи сывают кривую восстановления давления; на конечном этапе дают натяжку инструмента, под воздействием которой закры вается приемный клапан ИПГ, и некоторое время спустя от крывается уравнительный клапан, восстанавливающий гидрав-
/ |
П |
111 |
Рис. 10.4. Этапы ( / - / / / ) работы клапанов ИПГ:
1 - уравнительные каналы; 2 - уплотнитель уравнительного клапана; 3, 5 -
гильзы соответственно уравнительного и приемного клапанов; 4 - приемный клапан
лическую связь подпакерной зоны с надпакерной. Давление в этих зона выравнивается, и под влиянием натяжения пакер вос станавливает свою форму. В некоторых случаях для его осво бождения приходится использовать ясс. В случае прихвата пакераили компоновки фильтра пластоиспытатель развинчивают побезопасному переводнику.
На поверхности пластоиспытатель разбирают и извлекают диаграммы регистрирующих приборов.
Пластоиспытатели КИИ-ГрозУфНИИ имеют недостатки: ониодноциклового действия, и повторное испытание возможно только после подъема и спуска инструмента; некоторые узлы недостаточно надежны; область надежной работы пластоиспытателя ограничивается давлениями не свыше 40 МПа.
Для повышения достоверности испытания целесообразно проведение повторных циклов и сопоставления их результатов. Для проведения многоцикловых испытаний разработаны плас тоиспытатели серии МИГ, техническая характеристика кото рых приведена в табл. 10.2.
Многоцикловой гидравлический испытатель пластов позво ляет при однократном спуске проводить несколько полных цик лов испытаний пласта. Каждый цикл включает две основные операции: вызов притока из пласта и регистрацию восстановле ния давления.
В комплект МИГ входит многоцикловой испытатель пластов ИПМ-2 конструкции СевКавНИПИнефти (рис. 10.5).
Благодаря действию на запорную гильзу избыточной гидро статической силы, фиксирующей ее в нижнем положении (рис. 10.6), появляется возможность многократного открытия и
Таблица 10.2 |
|
|
|
Технические характеристики пластоиспытателей серии МИГ |
|
||
Параметры |
Тип пластоиспытателя |
||
МИГ-127 |
МИГ-146 |
||
|
|||
Наружный диаметр корпуса, шл |
127 |
146 |
|
Диапазондиаметров скважин, мм |
195-243 |
190-295 |
|
Общая длина комплекта, м |
27,2 |
27,4 |
|
Общая масса комплекта, кг |
5680 |
5440 |
|
Допустимая нагрузка, кН: |
1250 |
1500 |
|
сжатия |
|||
растяжения |
600 |
700 |
|
Допустимоевнешнее давление, МПа |
100 |
— |
|
Максимальная температура окружающей |
|
|
|
среды, °С, для комплекта: |
130 |
130 |
|
с обычной резиной |
|||
с термостойкой резиной |
200 |
200 |
Рис. 10.5. Многоцикловый испытатель пластов ИПМ-2: 1 - сменный штуцер; 2 - подвижное уплотнение; 3 - тормозной поршень; 4 - калибровочные каналы; б, 6 - промежуточная и запорная гильзы; 7 - приемный клапан
закрытия запорного клапана при закрытом уравнительном клапане.
При открытом приемном клапане подпакерное пространство сообщается с внутрен ней полостью колонны труб» в результате чего создается депрессия на пласт и происхо дит вызов притока (нижнее положение што ка). При подъеме штока до вхождения прием ного клапана внутрь запорной гильзы поступ ление жидкости в бурильную колонну пре кращается и давление в подпакерной зоне восстанавливается. Чтобы избежать прежде временного открытия уравнительного клапа на» над ИПМ-2 устанавливают телескопичес кий раздвижной механизм со свободным хо дом 1»5 м. Его гидравлическая неуравнове шенность ниже» чем у запорной гильзы» и по сле закрытия приемного клапана запорная гильза остается закрытой до тех пор» пока не будет "выбран" свободный ход в раздвижном механизме.
Многоцикловый испытатель оснащен двухцикловым запорным поворотным клапа ном» регистрирующим манометром геликсного типа МГИ-1» яссом закрытого типа» для ко торого растягивающее усилие не зависит от гидростатического давления в стволе скважи ны» безопасным переводником.
Для надежной изоляции устанавливают два пакера усовершенствованной конструк ции ПЦР-2 с распределителем давления. В конструкции испытателя МИГ остаются еще
некоторые недостатки. Так, отдельные узлы (циркуляционный клапан, испытатель пластов и др.) довольно сложные, многие узлы после каждого спуска в скважину необходимо подвергать разборке и обязательной ревизии.