книги / Повышение скоростей бурения и дебитов скважин разработкой и совершенствованием составов буровых растворов, технологий и технических средств первичного и вторичного вскрытия продукт

Извлечение (вынос) шара на поверхность осуществляется восходящим потоком, создаваемым обратной циркуляцией жидкости в скважине.

Недостатком устройства опрессовочного клапана является трудность извлечения шара указанным способом на скважинах, осложненных значительной кривизной, а также поглощениями. Процесс подъема шара требует в данном случае значительной производительности насосов и занимает продолжительное время.

Для ускорения подъема шара предложен улучшенный вариант устройства запорного элемента. Так, с целью повышения создаваемой потоком жидкости подъемной силы увеличивают «парусность» шара, для чего на стержне длиной 40 мм, вмонтированном в шар с «верхней» его стороны, устанавлива- етсярезиноваяшайбасдиаметромна1–2 ммменьшедиаметрашара.

Требования к колонне НКТ

Для проведения ЩГПП, в зависимости от заданных технологических параметров и конструкции скважины, применяются преимущественно НКТ-73 и НКТ-89 (в дальнейшем – специальные колонны НКТ), гладкие или с высаженными концами, по ГОСТ-633-80, с трубной резьбой треугольного профиля [267].

Важной задачей является учет отработки и контроль технического состояния НКТ, используемых для проведения ЩГПП.

Врезультате проводимых многократно спуско-подъемных и технологических операций при осуществлении серийных ЩГПП и других методов воздействия спецколонны НКТ изнашиваются значительно быстрее, чем иные категории труб. Продолжительность эксплуатации их оказывается гораздо ниже нормативных сроков. Кроме того, из-за непостоянства объемов, видов и трудоемкости работ по воздействию на пласт планирование ресурса работ данных труб в единицах времени представляет значительные трудности.

Всвязи с этим система учета отработки и контроля работоспособности НКТ для серийно проводимых ЩГПП и других методов имеет ряд особенностей по сравнению с типовой, осуществляемой при подготовке, например, лифтовых НКТ, срок эксплуатации которых установлен 7,7 лет.

Так, система включает ряд мероприятий, в том числе:

– используемые для проведения ЩГПП НКТ рекомендуется выделять в отдельную, эксплуатируемую исключительно комплектно категорию – специальные колонны;

381

–ведется детальный учет их работы, факторов износа;

–нормативный ресурс эксплуатации спецколонн устанавливается исходя из числа спуско-подъемных операций и трудоемкости технологических операций; установление ресурса допускается на основе анализа серийно проведенных на месторождениях ЩГПП за предыдущие годы и фактического износа НКТ за этот период; величина абразивного износа стенок НКТ устанавливается проведением серии толщинометрий;

–на основе установленного таким образом нормативного ресурса проводится непрерывное отслеживание работоспособности труб, планируются ревизии и техническое освидетельствование их, перевод в иную категорию, для чего организацией-владельцем спецколонны НКТ разрабатываются соответствующие инструкции и графики.

Данный нормативный ресурс может использоваться также при расчетах сметнойстоимостиремонтаскважин(позиция«Изностехнологическихтруб»).

Ревизии, ремонт, техническое освидетельствование спецколонны труб (шаблонирование, калибровка резьб, неразрушающий контроль качества тела трубы, гидравлическое испытание, др.) должны проводиться на специализированных ремонтных базах.

Промежуточные калибровки, периодичность которых также зависит от числа спуско-подъемнных операций и технологических операций, могут проводиться в полевых условиях.

НКТ, восстановленные путем перенарезания резьб для проведения ЩГПП, т.е. в качестве спецколонн труб, не рекомендуется применять.

Подготовкакработе, ревизия, контролькачестваипорядокэксплуатации спецколонны труб должны осуществляться в соответствии с РД 39-2-197-79, РД39-136-95 исучетомизложенныхвышетребований.

Патрубки реперные необходимы для привязки перфоратора к интервалу реза с помощью геофизических методов исследования.

Репер – отличительный знак. В данном случае реперный патрубок, будучи длиной 1,0 и 1,5 м, что значительно короче НКТ, служит опорным элементом при определении длины спущенного инструмента методом локации муфт (ЛМ).

Подгоночные патрубки используются как для привязки перфоратора, так и для подгонки рабочей трубы. Патрубки реперные и подгоночные должны быть изготовлены на специализированных заводах согласно ГОСТ 633-80. При невозможности выполнения данного условия в исключительных случаях допускается изготовление их вне трубных заводов подрядчиком, владеющим

382

соответствующей лицензией. В таком случае качество материала (группа прочности стали) патрубков должно быть на ступень выше, чем материала НКТ (например, трубные заготовки марки «Е» при использовании НКТ марки «К» и т.п.).

Для присоединения к НКТ манифольдных нагнетательных труб (с быстроразъемными соединениями – БРС) в муфте рабочей трубы устанавливается специального изготовления укороченный двухниппельный переводник ПН 73×60 Е (ГОСТ 633-63) с толщиной стенки не менее 7 мм и длиной не более 175 мм (рис. 3.12). Необходимость в специальном переводнике вызвана ограниченностью пространства между элеватором икрюком в подвеске талевой системы, в котором размещается устьевое шарнирное колено ПТС-49 (при длине стандартных штропов ПКРС в 890 мм). Для присоединения устьевого колена на 2″ окончание переводника навинчивается ниппель БРС.

Рис. 3.12. Укороченный двухниппельный переводник

Использование же в данном случае стандартного переводника П73×60 Е (ГОСТ 23979-80) потребовало бы установки дополнительного патрубка 60×7 Е, чтозанялобыещебольшеепространство.

При извлечении из скважины опрессовочного и рабочего шаров при помощи обратной промывки необходимо эвакуировать прибывший на устье шар в некий «карман» и желательно зафиксировать факт его прибытия, например по звуковому сигналу.

383

Устройство для улавливания шара

Устройства для улавливания шаров могут быть приустьевого (рис. 3.13) и трубного (рис. 3.14) исполнений. Первое фланцевым соединением 1 через промежуточный угольник (тройник) закрепляется на трубной головке. Выходной патрубок 4 оборудуется ниппелем БРС для присоединения циркуляционных труб. Прибывший шар попадает в циркуляционную камеру 3 и за счет многократного проскакивания по вмонтированным в ней ребрам создает шумовой эффект при продолжающейся циркуляции жидкости.

Данное устройство создано конкретно для опрессовочного шара. Трубное устройство шароуловителя (см. рис. 3.14) устанавливается

в скважине, ниже трубного фильтра, в муфтовом соединении 5. Шар фиксируется в устройстве с помощью цангового зажима 2 и поперечного стержня 3. Однако данное устройство, несмотря на свою высокую надежность, неприменимо при ЩГПП. При ЩГПП рекомендуется использовать шароловку, приведенную на рис. 3.8.

384

Пробоотборник

Пробоотборник представляет из себя патрубок с БРС и краном, устанавливается на обратной линии циркуляции у УСП-50.

Пробоотборник предназначен для периодического отбора проб рабочей жидкости из циркуляционной системы с целью контроля концентрации и степени разрушения абразивного материала.

Устройство для герметизации устья скважины

В качестве противовыбросового устройства применяется типовой малогабаритный превентор ППМ-125×25.

Устьевой герметизатор предназначен для герметизации межтрубного пространства в процессе допуска (осевого перемещения) рабочей трубы под давлением, в том числе при возможных нефтегазопроявлениях из затрубного пространства скважины. Допуск рабочей трубы в последнем случае может потребоваться для осуществления противовыбросовых мер, в том числе установки на рабочей трубе крана высокого давления.

Для указанных целей используются улучшенные аналоги бывшего герметизатора ЦИСОНа, один из которых показан на рис. 3.15.

Рис. 3.15. Герметизатор устья: 1 – корпус; 2 – обойма; 3 – герметизирующий элемент; 4 – основание

Он содержит корпус 1, в котором размещена обойма 2, а также соединенный с последним герметизирующий элемент 3, армированный основанием 4. Герметизирующий элемент содержит два пояса уплотнения зазора с НКТ, нижний из которых герметизирует зазор при малых в межтрубном пространстве давлениях; при значительном давлении на гермети-

385

зирующий элемент снизу труба охватывается уплотняющей поверхностью второго пояса.

Преимущество подобных конструкций состоит в устройстве герметизирующего элемента, а именно в способности последних пропускать через себя как гладкую трубу, так и муфту НКТ, что весьма важно при ЩГПП, благодаря чему герметизация межтрубного пространства достигается и в процессе спуско-подъема колонны труб.

Однако при определенных отклонениях в центрации колонны требуемую герметичность межтрубного пространства указанные устройства не обеспечивают. При этом, учитывая наличие превентора ППМ-125×25, небольшие пропуски не будут помехой для продолжения процесса ЩГПП.

На рис. 3.16 показан вариант герметизатора, который продолжительное время эксплуатируется в процессах ЩГПП, промывках скважины с наращиванием труб, разбуривании забоя. Отличительной особенностью его является герметизирующий элемент цилиндрической формы, который не пропускает через себя муфту НКТ, но исключительно герметичен и надежен в работе.

Рис. 3.16. Герметизатор устья:

1 – корпус; 2 – переходник; 3 – фланец; 4 – кольцо нажимное; 5 – гайка; 6 – герметизирующий элемент; 7 – штырь; 8 – вставка

386

Герметизатор состоит из съемного корпуса 1, переходника 2, фланца 3. В корпусе 1 помещена сальниковая часть с герметизирующим элементом 6. При наращивании труб корпус 1 вместе с сальниковой частью отсоединяют отпереходника2 потрапецеидальнойрезьбе.

3.3.2. Наземное специальное оборудование для проведения щелевой гидропескоструйной перфорации

Фильтры для контроля посторонних примесей в рабочей жидкости

Проведение щелевой гидропескоструйной перфорации связано с прокачкой через гидромониторные насадки диаметром 6 мм жидкости под высоким давлением 20–30 МПа. Попадание в рабочую жидкость посторонних предметов размером больше диаметра насадок может привести к перекрытию одной, двух, а то и всех насадок. При этом давление резко возрастает до 70 МПа и более и происходит разрушение НКТ или обвязки насосных агрегатов. В случае если такое случится при наличии в стволе скважины песка, то произойдет тяжелая авария, которая может привести к потере скважины. В случае отказа хотя бы одной насадки не будет выполнена программа вторичного вскрытия. С целью исключения вышеуказанного авторами предложена система специальных фильтров.

В циркуляционной системе при проведении ЩГПП устанавливают три фильтра: высокого, низкого давлений и трубный– соответственно на нагнетательных линиях высокого и низкого давлений обратной линии циркуляции имеждупервойивторойтрубамиНКТсверху.

Фильтры задерживают крупные частицы, защищают от закупоривания последними насадки гидроперфоратора.

Фильтр высокого давления (рис. 3.17) устанавливается на участке нагнетательной линии между блоком манифольдов и гибким шарнирным трубопроводом.

Фильтр состоит из корпуса 1, переводников 2, соединительных наконечников с БРС 3 и 4 и перфорированной трубы 5.

Практика показала необходимость улучшения некоторых параметров фильтра.

В табл. 3.15 приведены технические данные основного и улучшенного вариантов фильтра высокого давления.

387

зультате абразивного разрушения породы, цемента и металла. Принцип устройства фильтра низкого давления аналогичен устройству фильтра высокого давления.

Рис. 3.18. Фильтр низкого давления: 1 – корпус; 2 – фланец резьбовой; 3 – патрубок; 4 – гайка; 5 – фланец; 6 – переводник; 7 – полухомут; 8 – труба-фильтр; 9 – наконечник; 10 – патрубок; 11 – ниппель; 12 – штуцер БРС; 13 – гайка БРС

В конструктивном исполнении фильтр низкого давления отличается щелевидной формой отверстий фильтровой трубы 8, в которой выполнено 30 щелей размером 3×100 мм. Рабочее давление его составляет 2,5 МПа.

Трубный фильтр предназначен для улавливания крупных частиц, находящихся в трубах обвязки между фильтром высокого давления и колонной НКТ. Он состоит из фильтра, представляющего 8 прорезей в трубе, приваренных к стакану (рис. 3.19). При этом приварка к стакану должна проводиться точечной сваркой в восьми точках, с тем чтобы не снизить площадь сечения трубы и, как следствие, не создать высоких гидравлических сопротивлений.

389