Техника и технология добычи нефти
.pdfПодземный ремонт скважин в зависимости от вида и сложности работ условно разделяют на текущий и капитальный.
Бригады по подземному ремонту скважин работают повахтенно. В состав вахты (смены) входят обычно три человека: двое (оператор с помощником) работают у устья скважины, третий (тракторист или моторист) - на лебедке подъемного механизма.
Работы, связанные с ликвидацией аварий с подземным оборудованием (ловля и извлечение оборванных труб), исправлением поврежденных эксплуатационных колонн, изоляцией вод, переходом на другой эксплуатационный объект, относятся к категории капитального ремонта скважин. Такие работы выполняю т специализированные бригады по капитальному ремонту скважин. Эти же бригады обычно выполняют все операции по обработке призабойных зон (гидравлический разрыв пласта, гидропескоструйная перфорация,
кислотная обработка, виброобработка и др.).
К текущему подземному ремонту относятся: замена насосов, замена труб и штанг или изменение характера их подвески, очистка скважин от песчаной пробки, несложные ловильные работы (ловля оборвавшихся штанг и других предметов в колонне насосно-компрессорных труб). Эти работы выполняют бригады по подземному ремонту скважин, организуемые на каждом предприятии по добыче нефти и газа.
Перед началом работ по капитальному ремонту скважины необходимо исследовать ее устье. Проверяют состояние колонной головки с целью определения герметичности соединения пьедестала с эксплуатационной
консорциум «Н е д р а»
vk.com/id446425943
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
колонной, состояние внутренней поверхности пьедестального патрубка. В случае необходимости патрубок заменяют.
Если невозможно устранить дефект эксплуатационной колонны, а ее диаметр позволяет, то спускают дополнительную колонну с установкой башмака ниже дефектного интервала. Дополнительную колонну цементируют или устанавливают межколонныйпакер. После окончания цементирования дополнительную колонну проверяют шаблоном на проходимость и испытывают на герметичность. Вторичное цементирование проводят для изоляции продуктивного горизонта от притока воды; перекрытия фильтра при переходе на эксплуатацию выше или ниже залегающих пластов; перекрытия дефекта в эксплуатационной колонне;
укрепления призабойной зоны пласта и т.д.
Для вторичного цементирования используют различные тампонажные материалы и добавки к ним, которые выбирают в зависимости от условий и цели проведения работ (давление, температура, размеры пор; наличие агрессивных компонентов, приемистость пласта и др.).
Изоляционные работы – один из видов капитального ремонта скважин, проводимый с целью ликвидации прорыва в скважину пластовых вод. Проводят работы по изоляции вод верхних, нижних, подошвенных и поступающих через соседние скважины, по селективной изоляции вод при эксплуатации скважиной слоистого неоднородного пласта или нескольких продуктивных горизонтов.
консорциум «Н е д р а»
6.Коэффициент продуктивности скважины, формула Дюпюи. Понятие о совершенстве скважины.
Межремонтный период. Коэффициент эксплуатации скважин.
Коэффициент продуктивности относится к основным гидродинамическим показателям такой системы сообщающихся сосудов, каковой является скважина.
Значение показателя продуктивности источника зависит от мощности и проницаемости пласта,
компонентного состава, вязкости, совершенства вскрытия водоносного пласта, загрязненности призабойной зоны, ее физико-химических свойств и др. Также коэффициент продуктивности может меняться в зависимости от изменения свойств призабойной зоны скважины и насыщенности пласта. Численно данный показатель равен соотношению дебита источника к депрессии, которая возникает в забое:
,
где Q – дебит скважины в м3/сут, а ΔP – депрессия.
консорциум «Н е д р а»
В условиях нефтяного или газового пласта приток пластовой жидкости к скважине происходит при радиальной фильтрации. Объемную скорость притока (или дебит) при радиальной фильтрации находят по формуле Дюпюи.
Процесс течения продукции в пористой среде сопровождается определенными фильтрационными сопротивлениями, которые являются неизвестными. В призабойной зоне скважины возникают дополнительные фильтрационные сопротивления, связанные, во-первых, с наличием самой скважины и, во-вторых, с конкретным ее исполнением.
Для сравнения скважин между собой и оценки каждой конкретной скважины вводятся понятия гидродинамически совершенной скважины и гидродинамически несовершенных скважин.
Под гидродинамически совершенной будем понимать такую скважину, которая вскрыла продуктивный горизонт на всю его толщину h и в которой отсутствуют любые элементы крепи (обсадна я колонна, цементный камень, забойные устройства), т.е. скважина с открытым забоем. При течении продукции в такую скважину фильтрационные сопротивления обусловлены только характеристикой продуктивного горизонта и являются минимально возможными.
консорциум «Н е д р а»
Большинство реальных скважин относятся к гидродинамически несовершенным. Среди гидродинамически несовершенных скважин выделяют:
•Несовершенные по степени вскрытия - НСВ;
•Несовершенные по характеру вскрытия - НХВ;
•Несовершенные по степени и характеру вскрытия - НСХВ.
Для таких скважин в призабойной зоне возникают дополнительные фильтрационные сопротивления,
определяемые видом несовершенства.
Межремонтным периодом работы скважины (МРП) называют продолжительность ее эксплуатации на установленном режиме (в сутках) от предыдущего до следующего ремонта.
Различают плановый и фактический межремонтные периоды.
Плановый межремонтный период каждой скважины проектируют, исходя из запланированного числа планово-предупредительных ремонтов, с учетом средней продолжительности (в часах) каждого вида ремонта.
Фактический межремонтный период исчисляется исходя из фактических ремонтов данной скважины.
Отношения фактически отработанного скважиной времени календарному называется коэффициентом эксплуатации.
консорциум «Н е д р а»
Формула для определения коэффициента эксплуатации скважины. При этом Сэ равняется суммарной продолжительности работы водозабора (в скважинно-месяцах), а Сч.д - отвечает суммарному времени действующего фонда источника.
7. Методы освоения нефтяных скважин, закачка газированной жидкости, поршневание, продавка сжатым газом, татрание.
Традиционное освоение скважин месторождения начинается после завершения всех основных этапов работ
– бурения, раскрытия пластов и перфорирования обсадных колонн. Очевидно, что поверхн ости пластов и призабойных зон при этом сложно назвать чистыми – бурильные работы оставляют после себя глинистые корки и взвеси, а сильнейшая вибрация при перфорации заставляет прилежащие слои грунта практически слипаться. В
результате проницаемость их падает практически до нуля, и для вызова притока в скважину подобную ситуацию приходиться исправлять.
Решение состоит в организации в скважине депрессии (иначе говоря – создания области пониженного давления, значительно уступающего по величине собственному давлению внутри пластов нефти или газа). При этом не следует упускать из виду тот факт, что в пластах с наиболее высокими показателями внутреннего
консорциум «Н е д р а»
давления резкая депрессия может вызвать неконтролируемый прорыв и фонтанирование энергоносителя – в
отдельных случаях могущее вызвать еще и пожары.
На сегодняшний день освоение нефтяных и газовых скважин осуществляется шестью различными методами:
•Тартанием
•Свабированием
•заменой жидкости в скважине на менее плотную
•компрессией
•прокачиванием газожидкостных смесей
•откачиванием скважинных жидкостей насосом.
При этом фланцы обсадных колонн в обязательном порядке оснащаются задвижками, способными выдержать сверхвысокое давление и остановить (если возникнет такая необходимость) внезапное фонтанирование.
Освоение скважин тартанием.
Основным механизмом удаления жидкости при этом методе служит своеобразный «ковшик» в виде желонки с клапаном и штоком, опускающийся в скважину на канате. Производительность такого способа крайне
консорциум «Н е д р а»
мала – и его использование в 21 веке оправдывается только качественным извлечением глинистых растворов и осадков.
Освоение свабированием.
В данном случае механизмом откачки служит уже не желонка, а снабженная клапанами с эластичными манжетками труба. Производительность этого процесса в 10-20 раз превосходит предыдущий, и на вертикальных скважинах метод применяется достаточно часто.
Освоение заменой жидкости.
Способы освоения скважин этим методом заключаются в вытеснении под давлением из ствола шахты плотной глинистой взвеси путем промывки. Промывочной жидкостью при этом служит дегазированная нефть либо обычная вода, причем направление промывки может быть и прямым, и обратным.
Освоение компрессией.
Данный способ базируется на закачке в скважинную жидкость воздуха (либо любого иного газа) с помощ ью компрессора. Насыщение смеси газом значительно понижает ее общую плотность и, как следствие, уровень давления. К сожалению, на глубоких (до 5 км) и неустойчивых коллекторах метод неприменим.
Освоение прокачкой газожидкостных смесей.
консорциум «Н е д р а»
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»