книги из ГПНТБ / Беляев Б.М. Торпедирование скважин большими зарядами взрывчатого вещества

мают над устьем скважины за один прием. Взрыватели устанавлп

вают в торпеду в процессе сборки. Подъем торпеды осуществляет­ ся при помощи имеющегося подъемного механизма (буровой лебед­

ки трактора-подъемника) или каротажного подъемника. Присоеди­ нение торпеды к подъемному механизму осуществляется при по­ мощи специального зажима (рис. 9), который крепится на несу­ щем тросе тропеды.

Основным преимуществом зажима является то, что трос не по­ лучает повреждений. Удержание троса в зажиме осуществляется за счет небольшого изгиба и трения. Для сборки требуется два

зажима.

Рис. 9. Зажим для кабеля КОБД-4 1 — корпус зажима; 2 — собачка; 3 — ось; 4 — нажимной

болт

В случае, если длина применяемой торпеды больше высоты вышки, торпеду собирают секциями. Первую секцию собирают на мостках скважины. Длина ее обычно на 3—5 м меньше высоты вышки. Спущенная в устье скважины, она удерживается на зажи­ ме. Дальнейшая сборка торпеды производится непосредственно

над устьем скважины. Наращивание торпеды производят секциями по 1,5 м следующим образом.

Первый зажим закрепляют на тросе, когда первая секция тор­ педы еще лежит на мостках. Зацепляя за зажим, торпеду подни­ мают и опускают в устье скважины, где она удерживается на зажи­ ме, опирающемся на ротор или срез трубы. Затем на свободный ко­ нец троса набирают вторую секцию зарядов и над ней крепят вто­ рой зажим. Обе секции несколько приподнимают за второй зажим, нижний зажим снимают с троса, и верхнюю секцию, аккуратно опускают на нижнюю, после чего торпеду спускают в устье на ве-

29

личину второй секции. Таким же образом набирают следующие 1,5 .и зарядов, над ними крепят зажим и торпеду спускают в устье на длину секции. Указанным способом можно собрать торпеду лю­ бой длины.

Полностью собранная торпеда удерживается на зажиме, а к свободному концу крепится шток отцепляющего приспособления. После соединения штока с приспособлением торпеду немного при­ поднимают и после снятия нижнего зажима ставят ее на верхний зажим. В случае необходимости на устье скважины устанавливают

каротажный блок-баланс для спуска торпеды.

Как показал опыт, при правильной организации работ сборка

крепится к нижней части торпеды.

Корпус боевика негерметичен; он изготов­

ляется из дюралюминия и имеет в нижней части чугунный конус. Два взрывателя помещаются в корпусе в гнездах цилиндрических шашек, изго­ товляемых из флегматизированного гексогена.

Корпус винтами крепится к стальной крестови­ не, которая присоединена к концу несущего тро­ са с основными зарядами.

При сборке торпеды ТШБ-106 в силу указан­ ной конструктивной особенности первым соби­ рается боевик. Сборка остальной части торпеды производится аналогично сборке торпед с заря­ дами больших диаметров.

Спуск торпеды с большим зарядом ВВ в скважину осуществляется при помощи каротаж­ ного подъемника. Скорость спуска не должна

превышать 1000 м!час. Контроль за спуском ве­ дется при помощи датчика скоростей, датчика глубин и датчика натяжения. После установки торпеды на забой или опорный мост она отклю­ чается от кабеля. Контроль отключения торпеды от каротажного кабеля производится при помо­ щи датчика натяжения.

боевика; 6 — шашки ВВ; 7 — направляющий конус

30

В. Защита обсадных труб от действия взрыва

Для защиты колонны обсадных труб от действия ударной вол­ ны, которая распространяется по жидкости, заполняющей скважи­ ну, над зарядом ВВ устанавливают цементный мост.

Защитное действие цементного моста состоит в том, что цемент гасит ударную волну, благодаря чему в жидкость, находящуюся выше моста, проходит лишь значительно ослабленная часть ее.

Защитный мост может быть и насыпным из смеси песка и мел­ кого гравия. Однако такой мост менее удобен, так как должен иметь, большую высоту, а это требует большого количества мате­ риала; кроме того, много времени требуется на его устройство и по­

стоянии от верхнего конца торпеды не менее 5—6 м. Однако в ряде случаев цементный мост приходится ставить и на более близком расстоянии от заряда. Такими случаями являются:

1) близкое расположение от торпедируемого интервала низа ко­ лонны обсадных труб, водоносного или газоносного горизонта, ие

перекрытого трубами; 2) относительно низкие пластовое давление и поглощение жидко­

сти пластом. В том случае цементный раствор проникает в пласт и через него — в кольцевой зазор между стволом скважины и тор­ педой.

Наиболее выгодным с точки зрения сокращения сроков прове­

дения всего комплекса торпедировочных работ является использо­ вание в качестве материала для защитного моста гипсового цемен­ та взамен обычно применяемого тампонажного. Срок работ при

этом сокращается на двое суток.

Исходя из опытных данных, может быть рекомендована следу­

ющая высота цементного моста, обеспечивающего надежную защи­ ту колонны труб от действия взрыва:

I) для торпед весом до 2 т — 30 л/;

2) для торпед весом более 2 т — 30 л; плюс 10 .и на каждую до­ полнительную тонну, ио не более 50 м.

При доброкачественном проведении работ по установке моста

ударная волна взрыва ослабляется настолько, что для регистрации

взрыва на поверхности необходимо применять специальную аппа­ ратуру.

31

Г. Регистрация взрыва

Регистрация взрыва торпеды является весьма ответственной операцией при проведении торпедирования скважины. Поскольку в большинстве случаев звук от взрыва торпеды не слышен на поверх­ ности, он регистрируется при помощи сейсмографов.

Для этой цели около скважины устанавливают два сейсмогра­ фа. Запись показаний их осуществляется при помощи каротажного фоторегистратора. Включение фоторегистратора на запись, как правило, производится за 2 часа до предполагаемого срока взрыва.

Запись ведется непрерывно и заканчивается через 2 часа после установленного срока. Скорость протяжки фотобумаги составляет при этом 1,2—1,8 л/ 'час.

Необходимость 4-часовой непрерывной работы лентопротяжно­

го механизма, невозможность установления факта взрыва в процес­

се регистрации и недостаточная четкость записи колебаний сейс­ мографов из-за малой скорости протяжки фотобумаги являются недостатками данного способа регистрации.

В последнее время для устранения этих недостатков была пред­ ложена несколько иная схема записи. По этой схеме один сейсмо­

граф спускают на кабеле в скважину на глубину 500—700 м. Вто­

рой сейсмограф устанавливают на поверхности около скважины. Запись сигналов сейсмографов может производиться фоторегистра­ тором или шлейфовым осциллографом. Скорость протяжки фото­ бумаги устанавливается максимальной. Вся аппаратура записи включается за 2 часа до момента взрыва, но включение лентопро­ тяжного механизма производится автоматически только в момент

взрыва от сигнала сейсмографа, установленного в скважине. Для запуска лентопротяжного механизма, а также для задержки сиг­ нала скважинного сейсмографа с тем, чтобы он мог быть записан

на движущейся фотобумаге, применяется специальная приставка к фоторегистратору. Одновременно записывается и сигнал сейсмо­ графа, расположенного около скважины.

Дополнительную проверку взрыва торпеды производят при раз­ буривании защитного цементного моста. Для этого через каждые

2—3 м проходки отбирают пробы выходящих газов, которые на ме­ сте анализируют на наличие в них продуктов взрывчатого разло­ жения ВВ — СО и СО2. Анализ газа производят на аппарате ВТИ по стандартной методике.

Д. Очистка скважины после взрыва

Разбуривание цементных мостов и породы, обрушившейся в ре­ зультате взрыва, а также испытание скважины на приток являются важной частью работ, от качества проведения которых зависит и результат торпедирования.

Как известно, при взрыве вокруг ствола скважины образуется сеть трещин, которые не только облегчают приток жидкости или

32

газа из пласта, но и в определенных условиях могут способство­ вать поглощению/кидкрсти пластом. В последнем случае часть об­ разовавшейся при взрыве раздробленной породы, которая нахо­

дится во взвешенном состоянии в жидкости, заполняющей скважи­

ну, может достаточно плотно закупорить образовавшиеся трещи­

ны. Вероятность засорения трещин увеличивается, если очистка скважины после взрыва производится в течение длительного вре­ мени на недоброкачественном буровом растворе.

Поэтому при очистке скважины необходимо провести все рабо­ ты в максимально короткий срок, используя доброкачественный бу­

ровой раствор.

Очистку ствола скважины начинают до проведения взрыва, ког­ да в зависимости от физических характеристик продуктивного пла­

ста выбирают промывочную жидкость и определяют ее физико-хи­ мические параметры.

Идеальной промывочной жидкостью для вскрытия продуктивно­ го пласта скважины после взрыва является нефть, так как она поч­ ти не ухудшает проницаемости пород пласта. Однако использова­ ние ее для промывки не всегда возможно.

Наиболее сильно влияют на проницаемость пород вода и буро­ вой раствор. Поэтому применение их при промывке нежелательно.

Вряде случаев в качестве промывочной жидкости наиболее це­

лесообразно применять глинистые растворы на нефтяной основе (нефть или нефтяную эмульсию) или буровые растворы с добав­ ками поверхностно-активных веществ.

ВСоветском Союзе в последние годы разработан целый ряд та­

ких растворов. Их рецептура, приготовление и применение в зави­

симости от свойств продуктивного пласта описаны в соответствую­

щей литературе.

'За рубежом в качестве промывочной жидкости в некоторых случаях применяется соляной рассол с концентрацией поваренной соли 45 кг на 250 л воды. Для карбонатных пород рекомендуется

Возможность удаления обрушившейся при взрыве породы в ко­ роткий срок была подтверждена при проведении работ на скважи­ нах Западной Украины, Узбекистана и Западной Сибири. Так, на­ пример, на одной из скважин Западной Украины интервал взрыва

Во всех случаях, когда на скважинах имелось буровое оборудо- .

ванне, темпы очистки были высокими.

Хуже обстоит дело при проведении работ по очистке на экс­ плуатационных скважинах, не имеющих бурового оборудования.

Очистка в этих случаях ведется желонкой и, как правило, затяги­

33

руя ее или сплошным зарядом или по отдельным интервалам снизу вверх.

Кроме того, торпедирование позволило уточнить оценку водо- и нефтегазоносности отдельных пластов и дало основание для про­

должения разведки ряда площадей.

Торпедирование эксплуатационных скважин в районах Запад­ ной Украины производилось на площадях, которые резко отли­ чаются друг от друга как по физическим свойствам нефтесодержа­ щих пород, так и по режиму эксплуатации. В первом случае это

Рис. 11. Геологический разрез и каротажная диаграмма раз­ ведочной скважины (Западная Сибирь):

1 - песчаник; 2 — алевролит

были старые, эксплуатирующиеся много лет месторождения с низ­ ким пластовым давлением. Для других месторождений характер­ ным являлось высокое пластовое давление, малый срок эксплуата­ ции, большая (по сравнению с первыми) мощность продуктивной толщи. Породы, слагающие продуктивный пласт, имели низкие значения физических свойств (пористость, проницаемость).

Торпедирование скважин на старых площадях показало, что ре­ шающим фактором, определяющим увеличение дебита, является выбор скважин. В табл. 6 приведены основные сведения о торпеди-

36

ровании скважин на площади, где пластовое давление составляет всего 1—2 ат, а продуктивный песчаник имеет хорошие пористость и проницаемость.

Результаты, приведенные в табл. 6, показывают, что торпедиро­ вать подобные скважины нецелесообразно, так как увеличение де­ бита нефти в целом при этом незначительно.

Несколько большее увеличение притока нефти (см. табл. 7) бы­ ло получено при торпедировании скважин, в которых продуктив­

ный пласт имел худшие свойства, а суммарный отбор нефти за вре­

мя эксплуатации был меньше, чем у окружающих скважин, нахо­ дящихся в таких же условиях.

Таблица 7

Дебит нефти, кг сутки

ечение более полутора лет.

Полученные результаты подтверждают приведенное выше пото-

жение о том, что торпедирование на истощенных месторождениях оправдывает себя лишь тогда, когда оно производится в скважи­ нах, продуктивный пласт которых имеет худшие физические свой­ ства, чем тот же пласт в окружающих скважинах.

Выбор скважин для проведения в них больших взрывов на по­

Более хорошие результаты были получены при торпедировании скважин, в которых продуктивный пласт был представлен плот­

ными и крепкими породами (менелитами, песчаниками и конгломе­

ратами). Данные о торпедировании этих скважин приведены в табл. 8.

37