- •Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН
- •Назначение, цели и задачи бурения скважин
- •Способы и виды бурения. Технология строительства скважин
- •Виды бурения
- •ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
- •Физико-механические свойства горных пород
- •Состав и физические свойства пластовых флюидов и минерализация подземных вод
- •Физические и физико-химические свойства пластовых флюидов нефти
- •ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
- •Классификация долот для сплошного бурения
- •ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
- •Секционные унифицированные шпиндельные турбобуры
- •Высокомоментные турбобуры с системой гидроторможения
- •Многосекционные турбобуры
- •Турбобур с независимой подвеской
- •Турбобур с полым валом
- •Турбобур с редуктором-вставкой
- •Турбины современных турбобуров
- •Принцип действия ВЗД
- •Кинематические отношения ВГМ
- •Двигатели универсального применения
- •Двигатели для наклонно направленного и горизонтального бурения
- •Двигатели для ремонта скважин
- •Турбовинтовые двигатели
- •Элементы конструкций двигателей и их компоновок
- •Характеристики ВЗД
- •Влияние различных факторов на характеристики ВЗД
- •Влиявде расхода жидкости
- •БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА
- •Утяжеленные бурильные сбалансированные трубы УБТС-2
- •Утяжеленные бурильные трубы (горячекатаные)
- •Учет работы, начисление износа и списание бурильных труб
- •Дефектоскопия бурильных труб
- •РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
- •Глава 7
- •ПРОМЫВКА СКВАЖИН И БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ
- •Электролиты
- •Защитные высокомолекулярные вещества (коллоиды)
- •Поверхностно-активные вещества
- •Пеногасители
- •Утяжелители
- •Реагенты общего назначения
- •Вибросита
- •Гидроциклонные шламоотделители
- •Глава 8
- •ОСЛОЖНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ
- •Признаки проявлений
- •Противовыбросовое оборудование
- •Мероприятия по предупреждению ГНВП
- •Грифоны и межколонные проявления
- •ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В БУРЕНИИ
- •Магнитное устройство для многократных измерений
- •Глава 11
- •ОПРОБОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГОРИЗОНТОВ В ПЕРИОД ПРОХОДКИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ
- •Глава 13
- •КРЕПЛЕНИЕ СКВАЖИН
- •Определение внутреннего давления
- •Определение сопротивляемости труб смятию
- •13.5. ТИПЫ КОНСТРУКЦИЙ ЗАБОЕВ СКВАЖИН
- •Оборудование. Технологическая оснастка обсадных колонн
- •Головки цементировочные
- •Разделительные пробки
- •Клапаны обратные
- •Башмаки колонные
- •Центраторы
- •Скребки
- •Турбулизаторы
- •Муфты ступенчатого цементирования
- •ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИН
- •14.1. ПЕРВИЧНЫЕ СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
- •Цементирование хвостовика и нижних секций обсадных колонн
- •Манжетное цементирование
- •Двухступенчатое цементирование скважин
- •Обратное цементирование скважин (через затрубное пространство)
- •14.2. ПОВТОРНЫЕ (ИСПРАВИТЕЛЬНЫЕ) СПОСОБЫ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •14.3. МАТЕРИАЛЫ И ХИМИЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ
- •Активные минеральные добавки к вяжущим веществам
- •Шлакопесчаные цементы
- •Шлакопесчаные цементы совместного помола
- •Шлакопортландцементы
- •Номенклатура специальных тампонажных цементов
- •14.4. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА И КАМНЯ
- •Регулирование свойств цементного раствора и камня с помощью реагентов
- •14.5. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН
- •Буферные жидкости
- •Центрирование обсадных колонн в скважине
- •Расхаживание обсадных колони при цементировании скважин
- •Цементирование секционных колонн и хвостовиков
- •Ступенчатый способ цементирования обсадных колонн
- •Манжетный способ цементирования скважин
- •Обратное цементирование колонн
- •Схемы размещения и обвязки оборудования при цементировании
- •14.6. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПЕРВИЧНОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН
- •Воздействие на призабойную зону пласта многократными мгновенными депрессиями-репрессиями
- •Глава 16
- •БУРОВОЕ И ЦЕМЕНТИРОВОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
- •Буровые лебедки
- •Буровые насосы
- •Ротор
- •Талевые механизмы
- •Буровые вышки
- •Буровые насосы
- •Талевые механизмы и вышки
- •Дизель-гидравлический агрегат САТ-450
- •Средства автоматизации и механизации спускоподъемных операций
- •Устройство и принцип работы установки
- •Установка смесительная механическая ICMP-20
- •Установка смесительная пневматическая УС5-30
- •Цементно-смесительная машина СМ-4М
- •Устройство и принцип работы отдельных узлов машины СМ-4М
- •Установки осреднительные
- •Цементировочный агрегат 5ЦА-320 (рис. 16.22)
- •Установка насосная УНБ1Р-400
- •Насосный агрегат 4АН-700
- •Список литературы
- •Оглавление
Подвод сжатого воздуха к эжектору при использовании компрессоров буровой установки осуществляется от ресивера с помощью резинового шланга с внутренним диаметром не менее 25 мм или по временному раз борному трубопроводу из НКТ.
При кустовом бурении подвод воздухопровода от действующей буро вой к группе осваиваемых скважин целесообразно осуществлять заблаго временно в период их обвязки с коллектором. Конец провода проводится к центру группы скважин и оборудован запорным вентилем. Общий вид эжектора ЭЖГ-2 представлен на рис. 15.8. Пенообразующая жидкость для двухфазной пены может быть приготовлена непосредственно в процессе закачивания пены в скважину.
Параметры технологии вызова притока из пласта пенами с использо ванием эжекторов выбирают, исходя из необходимости создания требуе мой величины снижения забойного давления (депрессии) и имеющегося компрессорного оборудования.
Воздействие на призабойную зону пласта многократными мгновенными депрессиями-репрессиями
Сотрудниками Ивано-Франковского института нефти и газа во главе с Р.С. Яремийчуком на основе анализа фильтрационных процессов, проте кающих в прискважинной зоне пласта, было показано, что в момент мгно венного снижения давления или его восстановления происходит сле дующее:
возникают высокие градиенты давления, направленные либо из пласта в скважину, либо из скважины в пласт;
высокие градиенты давления из пласта в скважину совпадают практи чески во времени со снятием давления на забой, а следовательно, с отсут ствием сил, прижимающих дисперсную фазу к скелету породы либо к трещинам в пласте, что облегчает вынос частиц в скважину;
высокий градиент давления из скважины в пласт позволяет изменять положение застрявших частиц в перегибах пор либо в извилистых трещи нах, что при последующем снижении давления облегчает их вынос в сква жину;
максимальный градиент давления возникает на расстоянии 1,05—1,07 радиуса скважины;
в прискважинной зоне пласта возникают градиенты скоростей рас пространения депрессионной воронки между скелетом пласта, дисперсной фазой и пластовым флюидом.
При мгновенной смене давлений в скважине меняется напряженнодеформированное состояние из-за смены радиального и кольцевого напря жений, что способствует раскрытию трещин либо их распространению в сторону пласта.
Теоретически представляется возможным быстрейшее восстановление фильтрационной способности пород путем воздействия на призабойную зону пласта циклически повторяющимися переменными давлениями, по средством чередования резко создаваемых глубоких депрессий и их вы равнивания до пластового давления или депрессий с репрессиями.
Такую теоретическую предпосылку подтвердили исследования на об разцах коллекторов месторождений Западной Сибири, характеризующихся низкими фильтрационными свойствами.
Рис. 15.9. Зависимость коэффициента увеличения проницаемости песчаника к*/к* от числа циклов п и вида воздействия на коллектор (а-е\:
а — депрессии (рА = 0,6 МПа); б — депрессии (рл = 0,6 МПа) в сочетании с репрессиями (рр = 0,6 МПа); в — депрессии (рА = 3 МПа); г — депрессии (рА= 3 МПа) в сочетании с ре прессиями (рр = 1,5 МПа); д — депрессии (рА = 3 МПа) в сочетании с репрессиями (pf, = = 3 МПа); е — депрессии (рА= 6 МПа)
Как показали результаты исследований, величина резко создаваемых депрессий или репрессий с депрессиями, их число (число циклов), частота каждого цикла воздействия и вид воздействия зависят от многих факторов: литолого-петрографических особенностей коллекторов, их пористости и проницаемости, размеров пор и структуры порового пространства, состава и свойств флюидов, процессов, происходящих в коллекторах при вытесне нии водными растворами нефти и наоборот, и др. Очень важно и то, на какой стадии эксплуатации (освоения) находятся скважины и разработка месторождения в целом и какие методы воздействия на ПЗП необходимо провести с целью восстановления ее проницаемости.
На рис. 15.9 и 15.10 показана эффективность воздействия на коллек тор переменными давлениями в зависимости от технологических пара метров.
Важное значение при воздействии переменными давлениями имеет полупериод одного цикла. На рис. 15.11 приведены кривые увеличения
к„/кл
кп/к*
« р, МПа |
г р, МПа |
Рис. 15.10. Зависимость коэффициента увеличения |
Рис. 15.11. Зависимость коэффици- |
проницаемости алевролита Ль/Ab от числа циклов п и |
ента увеличения проницаемости |
вида воздействия на коллектор {а~г): |
алевролита Аь/Аь от числа циклов |
а — депрессии (рА = 3,6 МПа); б — депрессии (рА = |
п и полупериода одного цикла |
= 3,6 МПа) в сочетании с репрессиями (рр = 1,8 МПа); |
воздействия |
в — депрессии (рА = 3,6 МПа) в сочетании с репрес |
|
сиями (рр = 3,6 МПа); г — депрессии (рА= 3,6 МПа) в |
|
сочетании с репрессиями (рр = 7,2 МПа) |
|
проницаемости образца породы в зависимости от числа циклов при раз личных полупериодах каждого цикла воздействия. В целом для исследован ных образцов, характеризующихся довольно широким диапазоном фильт рационно-емкостных параметров, эффективность воздействия переменны ми давлениями получена при полупериодах одного цикла воздействия от 20-30 до 150-200 с.
15.5.3. СВАБИРОВАНИЕ (ПОРШНЕВАНИЕ)
Одним из способов снижения давления на забой является свабирование (поршневание). Сваб —поршень, снабженный клапаном, который спус кают на канате в колонну НКТ. Клапан при ходе поршня вниз открывается, а при ходе вверх закрывается. Уплотнение сваба достигается за счет рези новых манжет, укрепленных на металлическом стержне. Глубина погруже ния сваба зависит от мощности агрегата, на котором установлена лебедка, размеров лебедки и прочности каната, на котором спускается сваб.
Различают максимальную глубину погружения и глубину погружения под уровень. Первая зависит от прочности каната и мощности агрегата, вторая — от диаметра НКТ, плотности жидкости и прочности каната. По мере снижения уровня жидкости в скважине глубина погружения под уро вень уменьшается.
Уровень жидкости в скважине при свабировании снижается посте пенно в течение сравнительно длительного времени, что способствует плавному запуску скважины. Если за один рейс будет извлечена жидкость из 250 м НКТ диаметром 73 мм, то общее снижение уровня в скважине диаметром 146 мм составит около 60 м.
Постепенное снижение давления на забой не позволяет осуществлять резкую депрессию на пласт, которая иногда необходима для очистки кана лов в призабойной зоне пласта. Поэтому при отсутствии притока при сва бировании необходимо убедиться в наличии связи пласта со скважиной и принять меры по устранению сопротивления движению жидкости.
Свабирование скважин с высоким пластовым давлением производят при установленных на устье фонтанной арматуре и противовыбросовом сальниковом устройстве (лубрикаторе). Если давление ниже гидростатиче ского, используют только устройство для направления жидкости, извлекае мой из скважины, в емкости.
Приток из нефтяного пласта при свабировании определяют по появле нию в извлекаемой жидкости газа, эмульсии и нефти. При получении ин тенсивного притока уровень в скважине возрастает и встречается свабом на глубине, откуда жидкость уже была извлечена. Если пластовое давление ниже гидростатического, свабирование ведут до полного извлечения нахо дящейся в скважине жидкости, т.е. замены ее пластовым флюидом.
Снижение уровня в скважине с помощью желонки — один из спосо бов уменьшения давления на забой. Это один из самых старых методов вы зова притока из пласта. Тартание может быть использовано при испытании неглубоких скважин с низкими пластовыми давлениями.
Желонка изготовляется из тонкостенных труб диаметрами 89 и 114 мм, в нижней части ее имеется клапан, а в верхней — приспособление для крепления каната. Желонка спускается в скважину на канате под уро вень жидкости, наполняется, а затем поднимается на поверхность. Иногда желонку опускают в интервал перфорации и многократным подъемом и спуском ее создают эффект поршневания. Работы по снижению уровня жидкости в скважине ведутся медленно, так как объем желонок невелик. Например, для снижения уровня на 500 м в колонне диаметром 168 мм же лонкой диаметром 114 мм и длиной 10 м необходимо сделать более 110 рейсов.
Глубина спуска ограничивается прочностью и длиной каната, на кото ром спускается желонка. В последние годы тартание при испытании сква жин используется редко.
15.6. ИССЛЕДОВАНИЕ СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ
Гидродинамические исследования проводятся с целью определения рациональных режимов эксплуатации скважин, коэффициента гидропро водности пласта в районе исследуемой скважины, пьезопроводности, ко
эффициента гидродинамического совершенства скважины, оценки качест ва освоения.
По каждой вновь вводимой из бурения скважине проводится комплекс гидродинамических исследований, включающий:
исследование методом установившихся отборов (не менее чем на трех режимах) с построением индикаторных диаграмм, определением коэффи циента продуктивности и оценкой величины гидропроводности по каждому работающему пласту (пропластку);
исследование методом восстановления давления с определением ко эффициента гидропроводности пласта и количественной оценкой коэффи циента продуктивности, приведенного радиуса скважины и коэффициента гидродинамического совершенства скважины;
исследование профиля притока с получением зависимости суммарного расхода жидкости q и ее обводненности пъ от глубины измерения Н в пределах общего интервала перфорации и определением дебитов жидкос ти Aq и обводненности п'й для отдельных участков перфорированного интервала;
отбор и исследование глубинных проб нефти с целью определения в пластовых условиях давления насыщения, содержания растворенного газа, вязкости, плотности, объемного коэффициента нефти.