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

Это позволит сократить работы по подгонке длины НКТ в процессе привязки, а минимальную погрешность измерения компенсировать, например, за счет резервной длины рабочей трубы.

Установка гидроперфоратора в скважине и его привязка могут планироваться и осуществляться на основании параметров двух исходных положений оборудования:

♦к началу привязки (см. рис. 3.22, вариант А);

♦к началу 1-го реза (см. рис. 3.22, вариант Б).

Исходное положение оборудования, соответствующее началу 1-го реза (см. рис. 3.22, вариантБ), будетотличатьсяотпервого(вариантА) следующим:

–привязка гидроперфоратора и установка его на глубине 1-го реза проведены;

–на устье установлен герметизатор;

–инструмент подвешен на талевой системе с таким расчетом, чтобы при установленном на заданной глубине 1-го реза гидроперфораторе и установлен-

ной рабочей трубе расстояние l1 между основанием элеватора 3 и герметизатором5 составлялобынаименьшуювеличину, напримернеболее50 см.

В рассмотренных вариантах (А и Б) исходного положения оборудования длина инструмента из-за различия компоновок устья будет неодинаковой,

аименнобольшейвовторомвариантенавеличинунекоторойпоправки.

Для оценки величины поправки представим, что настройка устьевого оборудования из положения привязки (вариант А) в исходное состояние к началу 1-го реза (вариант Б) проведена без изменения длины инструмента (лишь путем некоторого извлечения инструмента и наращивания таким образом длины рабочей трубы над устьем).

В таком случае гидроперфоратор, находящийся в исходном состоянии привязки (вариант А) на глубине 1-го реза, окажется во втором (вариант Б) выше этой глубины на величину, равную сумме длин герметизатора,

муфты НКТ, элеватора и расстояния (lгерм + lэ, м + l1).

Эта величина есть поправка для переноса меры труб из исходного состояния оборудования (вариант А) в другое (вариант Б) (в дальнейшем – поправка на оборудование устья).

Порядок работ при привязке оборудования

По завершении спуска и замера оборудования осуществить предварительную подгонку инструмента, установить гидроперфоратор на заданной глубине.

411

Гидроперфоратор для привязки следует установить ниже глубины 1-го реза на величину поправки на оборудование устья плюс некоторого резерва длины, учитывающего возможную погрешность в измерениях,

стем чтобы инструмент обязательно оказался установленным несколько ниже интервала ЩГПП.

Величина припуска (учитываемая как параметр привязки) назначается ответственным технологом по подготовке объекта к ЩГПП с учетом мощности пласта и величины зумпфа.

Провести 2–3 расхаживания инструмента на длину рабочей трубы

сцелью стабилизации процесса удлинения (вытяжки) труб.

Посадить инструмент с элеватором на превентор и в исходном положении оборудования, подготовленном к началу привязки (см. рис. 3.22, вариант А), передать скважину геофизической партии.

Геофизической партии принять скважину по акту, провести согласно типовому проекту расстановку машин и монтаж геофизического и устьевого оборудования. В процессе исследований талевый блок на необходимой высоте подвески зафиксировать «мертвым тормозом».

Спустить в скважину геофизические приборы, провести запись каротажных диаграмм (ЛМ, ГК).

Убедиться в том, что:

–приборы до башмака инструмента (перфоратора движителя) прошли свободно;

–муфта реперного патрубка, а также муфты предшествующих ему

ипоследующих 2 НКТ, записаны в каротажной диаграмме ЛМ достаточно четко.

Начальнику геофизической партии совместно с геологом организации – исполнителя работ определить по данным каротажных диаграмм

глубину реперной точки С, т.е. Н0.

Определить далее фактическую глубину, на которой окажется перфоратор в исходном положении оборудования, соответствующую началу 1-го реза (вариантБ), т.е. Н:

где Н0 – фактическая глубина установки реперной точки С, определенная геофизическим методом (см. рис. 3.22, вариант А); L0 – длина низа инструмента без учета длины реперного патрубка, т.е. длина от реперной точки С до насадок гидроперфоратора (замеренная рулеткой); lгерм – длина гер-

412

метизатора (см. рис. 3.22, вариант Б); lэ + м – длина элеватора и муфты НКТ; l1 – величина, зависимая от резерва длины рабочей трубы, задаваемая при ее подгонке, но в пределах не более 1 м.

Сравнить определенную из зависимости фактическую глубину Н с планируемой (см. рис. 3.22, вариант Б) и установить необходимую величину корректировки инструмента (м): H1 – Н = ± Н.

Подгонку инструмента предпочтительно провести с использованием труб разномерной длины, а подгоночный патрубок применять в последнюю очередь.

Ответственными за привязку репера являются геолог организации – исполнителя работ и начальник геофизической партии. Ответственными за установку гидроперфоратора на заданной глубине 1-го реза являются буровой мастер и технолог организации – исполнителя работ. Акт на установку гидроперфоратора подписывается названными лицами, а также геологом организации – исполнителя работ, и утверждается ответственным руководителем работ.

Опрессовка (гидроиспытание) насосно-компрессорных труб

Сбросить в НКТ шар опрессовочного узла диаметром 44 мм или 50,4 мм в зависимости от диаметра используемых труб 73 и 89 мм.

В случае использования перфоратора с управляемым с поверхности клапаном шар не сбрасывают.

Посадить инструмент с элеватором на превентор, ввернуть в муфту рабочей трубы переводник ПН-73×60 Е с БРС, если используется спецколонна НКТ диаметром 73 мм (соответственно, ПН-89×60 Е– при использовании НКТдиаметром89 мм).

Провести по типовому плану с помощью агрегата АН-700 гидроиспытание спущенного оборудования при давлении, в 1,5 раза превышающем рабочее давление ЩГПП, с выдержкой НКТ под давлением в течение 5 мин.

Максимальное давление опрессовки при использовании НКТ-73 может составить 45–52 МПа.

При положительном результате гидроиспытания провести перенастройку циркуляции с прямой на обратную. Установить на арматуре шароуловитель. Провести в интенсивном темпе круговую циркуляцию жидкости через технологическую емкость с целью поднятия из скважины потоком циркулирующей жидкости опрессовочного шара и эвакуации его в шароуловитель.

413

Циркуляция жидкости для извлечения шара производится в высокоскоростном режиме, так как велика скорость свободного падения (оседания) стального шара в воде: например, для шара диаметром 43 мм она равна 150 м/мин.

Кроме того, скорость выноса шара из полости НКТ восходящим потоком жидкости зависит в значительной степени также от характеристик кривизны скважины (угла и интенсивности набора кривизны, др.).

С увеличением кривизны скважины, следовательно, повышением сил трения шара о стенки НКТ, а также гидравлических сопротивлений, скорость подъема шара замедляется в высокой степени, а продолжительность выноса его может достигать нескольких часов и более.

Требуемый для ускоренного подъема шара расход жидкости составит для скважин с относительно малой кривизной не менее 12 л/с.

Циркуляция жидкости в данном случае проводится одним насосным агрегатом ЦА-320 или АНЦ-400 с продолжительностью 0,3–1 ч.

При кривизне скважины 30° и более производительность насоса должна быть не менее 15–16 л/с. Подобный темп циркуляции достижим лишь при использовании двух насосных агрегатов ЦА-320 или АНЦ-400. Время извлечения шара в данных скважинах при этом составит 0,5–1 ч.

При критических для подобных процессов значениях кривизны скважины (34–40° и более) целесообразно использовать опрессовочный узел со специально устроенным запорным элементом.

Подготовка устьевой арматуры

Поднять из скважины одну НКТ (рабочую, с навернутым переводником). Отвернуть рабочую трубу и установить между первой и второй НКТ специальный трубный фильтр, предназначенный для задержки частичек упругих и пластичных материалов, появление которых в системе циркуляции маловероятно, но возможно. Это могут быть крошки разрушенного герметизирующего элемента трубопровода, лента ФУМ и др. Данные элементы наземными фильтрами не могут быть задержаны, так как они могут быть выдавлены давлением жидкости из трубы-фильтра.

Установить на устье герметизатор, рабочую трубу с переводником и БРС.

Подготовить устьевое оборудование к обвязке нагнетательной линии для ЩГПП.

Провести монтаж тройников и задвижек (кранов).

414

Установить на задвижках фланцы с переходниками на БРС для обвязки циркуляционной системы.

Расхаживанием задвижек (кранов) и физической проверкой положения их шиберов следует убедиться в достоверности положения указателей «открыто – закрыто». Провести путем закачки жидкости в НКТ последовательную опрессовку задвижек и их соединений на давление 10 МПа (в течение 3 мин).

Проверить готовность к работе установленного согласно действующей схеме обвязки устья при проведении ремонтных работ противовыбросового оборудования, в том числе проверить, что:

♦установленный на устье превентор ППМ-125×21 опрессован, оборудован вынесенными на расстояние 10 м от устья штурвалами управления, отбойными щитами [88];

♦находится на рабочей площадке подготовленный к работе кран высокого давления с БРС.

Предусмотрены выкидные линии, в том числе:

– на скважинах 2-й категории опасности возникновения НГВП на входной задвижке нефтепровода установлен фланец с БРС для присоединения к нему с помощью манифольдного трубопровода выкидной линии затрубного пространства;

– на скважинах 1-й категории опасности проложена выкидная линия длиной 50 м, с креплением ее на стойках через каждые 10 м. По согласованию с заказчиком в зависимости от конкретной геологической характеристики пласта на конце выкидной линии должен быть установлен узел для разрядки пластового флюида (сепаратор, трапно-факельная установка, др.), рассчитанный на прием также песчаной пульпы.

Для прокладки выкидной линии на затрубном пространстве вместо тройника устанавливается крестовина фонтанной арматуры с задвижками.

Приготовление рабочей жидкости, абразивного материала

Приготовить двойной объем рабочей жидкости расчетной плотности путем разведения пластовой воды (γ = 1,18 г/см3) технической и ввода в приготовленныйобъемжидкостикалияхлористого(KCl) вколичестве1,5 масс. %.

В зависимости от объемов жидкости и температуры окружающей среды KCl в рабочую жидкость может быть введен в виде концентрированного раствора или же в сухом виде путем равномерной и последовательной подачи его на весь объем жидкости в процессе перемешивания.

415

При приготовлении рабочей жидкости учитываются следующие исходные данные:

–растворимость химически чистого продукта KCl при температуре окружающего воздуха 20 °С составляет 340 кг в 1 м3 пресной воды и возрастает с повышением T (например, до 560 кг в 1 м3 воды при T = 100 °C);

–растворимость технического KCl при T = 20 °С составляет 240 кг

в1 м3 пресной воды; плотность раствора при этом достигает 1,162 г/см3;

–растворимость же KCl в пластовой воде (например, воде из фаменского яруса) значительно ниже;

–при температуре окружающего воздуха минус 20 °С растворимость технического KCl в указанной воде (без подогрева) составляет 60–70 кг на 1 м3; при этом плотность раствора достигает 1,23 г/см3, реагент начинает выпадать в осадок.

Исходя из вышеизложенного, вводить KCl в рабочую жидкость целесообразно и менее трудоемко в виде концентрированного раствора, приготовленного на пресной воде.

Приготовление водного раствора KCl может осуществляться с помощью любого из типов перемешивателей (смесителей): лопастного, гидровакуумного, эжекторного с шаровой мельницей и др.

Ниже приведен порядок приготовления концентрата KCl с помощью гидровакуумного типа смесителя (рис. 3.24).

Набрать в мерный бак насосного агрегата № 1 пресной (техниче-

ской) воды и подогреть с помощью ППУ до 30–40 °С. Объем подогретой воды должен быть 5 м3. В зимнее время при необходимости использовать для подогрева воды плоской формы змеевик, размещаемый в бункере ЦА-320, или иное устройство подогрева, исключающее смешивание циркулирующей жидкости с паром. Концентрированный раствор KCl в подобных случаях целесообразно готовить в 2 порции.

Для этого необходимо создать круговую циркуляцию воды через смеситель по следующей схеме:

–закачивать воду основным насосом агрегата № 1 в гидровакуумный смеситель 2;

– из бункера 3 смесителя откачивать ее насосом № 2 и подавать в мерный бак насосной установки № 1.

Калий хлористый в расчетном количестве равномерно засыпать (через сетку с ячейками 5×5 мм) в воронку смесителя 2.

416

(при этом возможно образование незначительного количества нерастворимого осадка). Процесс ввода раствора KCl в рабочую жидкость аналогичен описанному.

Для приготовления рабочей жидкости ЩГПП используется технический KCl, поставляемый по ТУ 113-13-27-87, с массовой долей хлористого калия не менее 98 %. Плотность реагента (минералогиче-

ская) – 1,98–1,99 г/см3.

Наилучшая растворимость достигается при использовании экспортного варианта товарной формы реагента: однородного, мелкозернистого, светло-желтого цвета, поставляемого в мешках по 0,8–1 т.

Заполнить рабочей жидкостью установленные на площадке технологические емкости № 1 и 2.

Заменить объем жидкости в скважине на приготовленную рабочую жидкость и далее ей производить долив скважины.

Подготовить промывочное оборудование (вертлюг ВЭ-50 с рабочей трубой на мостках). При положительном результате гидроиспытания спущенного оборудования загрузить УСП-50 расчетным количеством песка (не менее 8 т), подготовить ее к работе согласно Инструкции по подготовке установки УСП-50 к проведению ЩГПП.

При проведении ЩГПП на нагнетательной скважине с забором технической воды из высоконапорной системы ППД провести по согласованию

сгеологическойслужбойнефтепромыслапромывкуводоводоввслучаях:

–длительного их простоя;

–пуска в эксплуатацию после строительства или ремонта;

–в других случаях, если планируется забор воды со значительным расходом, способнымстрагиватьсостенокводоводакоррозионныеотложения.

Времяпроведениящелевойгидропескоструйнойперфорации

ЩГПП должна проводиться в дневное время. Если процесс ЩГПП

вкачестве исключения планируется завершить при наступлении темного времени суток, необходимо подготовить к работе средства освещения,

втом числе установленные на спецагрегатах (по прибытии на объект). Подготовка освещения включает:

–выбор рациональной позиции инструментальной будки, обеспечи- вающейоптимальноераспределениелучейпрожекторов(4–6 шт.) пообъекту;

–установку на площадке, например специальной, на передвижной платформе и оборудованной выдвижной прожекторной мачтой осветительной арматуры;

418

–проверку работоспособности штатных автомобильного типа светильников на рабочих местах спецагрегатов;

–проверку исправности переносных с питанием от источника автомобиля ламп на спецагрегатах;

–подготовку в качестве аварийного освещения расчетного количества переносных, с питанием от аккумуляторных батарей, взрывобезопасного исполнения светильников;

–предусмотреть на случай аварийного отключения электроэнергии вариант резервного освещения.

Заключительные работы по подготовке к проведению щелевой гидропескоструйной перфорации

Перед началом работ по ЩГПП ответственный руководитель работ сервисной компании проводит инструктаж по технологии производства

иправилам техники безопасности по подготовке и проведению ЩГПП. Состав инструктажа включает знакомство с технологией производства работ

иправилами техники безопасности.

Производится расстановка спецагрегатов, прокладка нагнетательных линий и обвязка циркуляционной системы согласно схеме обвязки оборудования при ЩГПП (см. рис. 3.23).

Прокладываются нагнетательные линии высокого давления от агрегатов АН-700 до установки 1БМ-700, и далее нагнетательная линия собирается от 1БМ-700 до устья с использованием труб и шарнирных угольников из комплекта агрегатов 4АН-700, СИН-31 и 1БМ-700 с установкой в последней фильтра высокого давления.

Размещают на площадке мостков в качестве гибкого звена трубопровода W-образную сборку из 4 труб, соединенных шарнирно.

Данная сборка заменяет типовое гибкое звено трубопровода – промывочный шланг, так как техническая характеристика последнего не соответствует требованиям технологии ЩГПП.

Длина, конфигурация и расположение сборки должны обеспечить беспрепятственное «хождение» рабочей трубы на всю ее длину, что проверяют расхаживанием НКТ.

Перед ЩГПП между 1БМ-700 и W-образным трубопроводом устанавливают фильтр высокого давления.

Прокладывают с использованием тройника нагнетательную линию от двух агрегатов ЦА-320 (АНЦ-400) до затрубной обвязки скважины, соединяют эту линию с затрубным пространством через задвижку.

419

Собирают обратную линию циркуляции:

–от затрубного пространства до смесительного бака УСП-50 с установкой фильтра низкого давления;

–от затрубного пространства до блока очистки.

Обвязывают приемные линии агрегатов ЦА-320 (АНЦ-400) с технологическимиемкостями.

Цементировочные агрегаты должны иметь резервные приемные шланги, подготовленные для забора жидкости из блока очистки.

При использовании в процессе ЩГПП технической воды с забором ее из нагнетательной системы ППД собирают от водовода до УСП-50 трубопровод высокого давления с установкой на водоводе (стояке или арматуре скважины) дроссельной задвижки, а на приеме смесительного бака УСП-50 – крана высокого давления с патрубками и БРС в сборе. На установке УСП-50 должен находиться заранее опрессованный резервный комплект данного крана.

Руководитель ЩГПП устанавливает границы обслуживания:

–сборку, разборку и обслуживание нагнетательных (приемных) линий насосныхагрегатовосуществляетперсоналтранспортнойорганизации;

–сборку, разборку и обслуживание нагнетательной линии от 1БМ-700 до устья, в том числе W-образного комплекта, также проводит персонал транспортной организации; после сборки провести проверку в работе гибкого трубопровода из НКТ и шарнирных колен подъемом на полную длину рабочей трубы и спуском ее до метки 1-го реза;

–обратные линии и водовод от нагнетательной скважины до УСП-50, также дренажные линии, прокладывает и обслуживает вахта КРС;

–всеми задвижками, в том числе установленной на водоводе, и временно устанавливаемым на конце нагнетательной линии с целью ее опрессовки краном управляет персонал транспортной организации;

–кранами установки 1БМ-700 управляет ее машинист. Ответственному руководителю от транспортной организации по со-

гласованию с руководителем операции провести опрессовку нагнетательных линий с предварительной прокачкой насосных агрегатов:

–установить временно на конце участка нагнетательной линии между 1БМ-700 и скважиной кран высокого давления (в дальнейшем – опрессовочный кран), соединить его с дренажной линией;

–включить насос ЦА-320, заполнить смесительный бак УСП-50

иоткрыть заслонки на ее раздаточных линиях на АН-700;

–открыть опрессовочный кран на устье.

420