разработка. Горизонтальных и многозабойных
 Скачать 2.56 Mb.
|
Особенностицементированиягоризонтальныхскважин.ОПЗ, префорация, цементаж - все с конца Какие цементные сосатвы применяются, быстросхавтывающие, усиливающие скорость цементрирования Цементрирование – однократноемероприятиеАкц–акустическийцементомер(регистрациярасполо- жения цемента з а колонной) Защищает от коррозии придает устойчивость колонне Назначение и функции, выполняемые цементным камнем, многообразны: Разобщение пластов, их изоляции, т.е. образование в стволе безусадочного тампона, внутреннюю часть которого составляет колонна обсадных труб. Важным условием яв- ляется равномерная толщина цементного камня со всех сторон. Размеры кольцевого зазора (т.е. толщина цементного кольца) не определяют качества разобщения пластов, однако влияют на формирование цементного камня или предопределяют его отсут- ствие Удержание обсадной колонны от всевозможных перемещений; проседания под дей- ствием собственного веса, температурных деформаций, деформаций вследствие воз- никновения перепадов давления в колонне, ударных нагрузок, вращений и т.д. Защита обсадной колонны от действия коррозионной среды. Повышение работоспособности обсадной колонны с увеличением сопротивляемо- сти повышенным (против паспортных данных) внешнему и внутреннему давлениям. Естественно, цементное кольцо должно быть сплошным и иметь при этом определен- ную физико-механическую характеристику. Сплошное цементное кольцо, приобретая в процессе формирования камня способ- ность к адгезии (цементный камень сцепляется с металлом труб, образуя интерметал- лический слой), создает предпосылки к еще большему повышению сопротивляемости высоким внешним и внутренним давлениям. Краткосрочность операции цементирова- ния скважин не делает ее менее значимой, хотя может быть причиной недостаточного внимания к ее выполнению. Эксплуатация скважин требует устойчивой работы крепи, что обеспечивается формированием цементного камня вдоль ствола и заполнением им всего заколонного пространства, соответствием свойств камня (и всей крепи) требова- ниям, обусловленным внешними воздействиями (нагрузки, коррозия и т.д.).     Экзаменационный билет № 7 Особенности эксплуатации штанговых скважинных установок и ЭЦН в гори- зонтальных скважинах.ИспользованиештанговыхскважинныхустановокневозможновГС. ШГН – до 2000м, в ВЕРТИКАЛЬНЫХ малодебитных (до 20 кубов) скважинах. ЭЦН–более2000м,вГС,высокодебитныхскважинах. ИЗ ИНЕТА: Схема УЭЦН Установка состоит из двух частей: наземной и погружной. Наземная часть вклю- чает трансформатор, станцию управления, оборудование устья скважины и иногда ка- бельный барабан. Погружная часть включает колонну НКТ, бронированный трех- жильный кабель, погружной агрегат, состоящий из многоступенчатого центробежного насоса, оборудованного приемной сеткой и обратным клапаном, гидрозащиты, элек- тродвигателя, в комплект установки входит также сливной клапан. Погружной центробежный модульный насос - многоступенчатый вертикального исполнения. Насос изготовляют в двух исполнениях: обычном ЭЦНМ и коррозионно- стойком ЭЦНМК. 
ИоГС,иобоковомстволеввертикальнойскважине. С помощью бокового ствола уходим из вертикальной скважины, поэтому это ТОЖЕ направленное бурение. В боковом стволе при диаметре 140мм (максимум) ни- как нельзя повернуть на 90°, постепенно (8-15°) уходят с помощью гибкой трубы КОЛТЮБИНГА в окно, длинною 8-10м, шириной 50-60мм, диаметром 80мм мы ухо- дим в горизонтальный ствол. Целью направленного бурения является попадание конечного забоя скважины в предварительно заданную точку продуктивного пласта. Как правило, эта точка за- даётся на кровле продуктивного пласта и является центром круга допуска. При попа- дании забоя в этот круг проектное задание считается выполненным. Для различных горно-геологических условий, назначения скважины, её глубины (по вертикали) ве- личина радиуса круга допуска колеблется в пределах 15-60м. Для горизонтальных скважин проект считается выполненным, если горизонтальная часть ствола не вышла за пределы проектных значений коридора, ограниченного двумя вертикальными и двумя горизонтальными плоскостями. Иногда направленное бурение производится с целью пересечения ствола аварийной, фонтанирующей нефтью или газом скважины для ее глушения. Задачами, решаемыми с помощью направленного бурения, могут быть: снижение затрат на разработку месторождения при бурении наклонно направ- ленных скважин с кустовых площадок (кустовое бурение); вскрытие продуктивного пласта под определенным углом для увеличения площади фильтрации; проводка нескольких скважин с эстакад, платформ, расположенных в море или на озере; проводка скважин до продуктивных пластов, расположенных под участками земли с сильно пересеченным рельефом (овраги, холмы, горы); вскрытие продуктивных пластов под дном океанов, морей, озер, рек и болот; уход в сторону из аварийной или малопродуктивной скважины путем забури- вания бокового ствола; вскрытие продуктивных пластов, залегающих под пологим сбросом или меж- ду двумя параллельными сбросами; отклонение ствола от сбросовой зоны (зоны разрыва) в направлении продук- тивного горизонта; вскрытие продуктивных пластов под соляными куполами в связи со сложно- стью бурения через них. Мерыбезопасностиприбурениигоризонтальныхскважин. Проамбары,про цементирование и цементовозы. кустовая площадка должна иметь обваловку высотой не менее 1 м для исклю- чения попадания сточных вод в водоемы; площадка должна быть очищена от леса, кустарника, травы и тщательно спланирована, а также иметь уклон в сторону шламовых амбаров, обеспечивающий водосток, величина уклона не должна быть больше 0,5 м на всю ширину площадки. Для предотвращения растекания бурового раствора вокруг циркуляционной системы необходимо производить обваловку шламового амбара высотой 1м; при бурении скважин использовать высококачественный глинистый раствор, обработанный реагентами, позволяющими сократить применение нефти для обработ- ки раствора. Очистку раствора производить с помощью трехступенчатой системы очистки; о строительстве скважин предупреждать нефтяные и газовые проявления установкой ПВО, применением раствора с параметрами, удовлетворяющими требо- ваниям проводки скважин, не допускать грифонов и обвалов стенок скважины. Про- изводить при необходимости изоляцию проявляющихся пластов друг от друга в со- ответствии с указаниями руководящих документов; обеспечивать высокое качество крепления скважин, их герметичность; в процессе бурения необходимо следить за герметичностью всасывающей и нагнетательной линиями насосов и фонтанной арматуры. Запрещается слив непо- средственно на почву нефти, горюче-смазочных веществ, растворов, химических реа- гентов. При освоении скважины сброс должен производиться в нефтесборные емко- сти; для сыпучих материалов и химических реагентов должны строиться закрытые помещения, пол которых должен быть гидроизолирован и возвышаться над уровнем земли; после окончания бурения промышленные отходы утилизируются, бытовые сжигаются или закапываются. Земельный участок рекультивируется. Особое внимание должно быть удалено принятию мер по возможным осложне- ниям и авариям при бурении скважин, сохранению участков земель от загрязнения, их обезвреживанию и полному восстановлению в первоначальное состояние, пригод- ное для дальнейшего использования. Размер отводимых участков при проведении буровых работ зависит от назначения и глубины скважин, применяемого оборудования и привышечных сооружений. До завоза на строящуюся буровую площадку материалов и оборудования необхо- димо провести работы по снятию плодородного поверхностного слоя земли. Для сбора жидких отходов бурения и шлама строятся шламовые амбары, объем ко- торых зависит от глубины и диаметра скважин. Для обеспечения буровой чистой водой в количестве 400 м3/сут и более необходи- мо бурениедополнительной скважины на воду, которая потом в виде сточных бу- ровых вод попадает в амбар Весьма эффективно применение универсальных буровых растворов, позволяющих при минимальных корректировках обеспечивать проводку различных интервалов бурения. Используется метод применения экологически безопасных буровых растворов на основе торфа и сапропелей Для обезвреживания и утилизации токсичных отходов бурения требуются допол- нительные затраты, то экономическая эффективность применения торфяных рас- творов будет значительно выше. Торфяные буровые растворы пригодны для проводки скважин в глинистых и кар- бонатных породах, отложениях соли, а также при вскрытии продуктивных пластов. Во многих случаях торфа могут заменить глины и мел, при этом получают раство- ры с малым содержанием твердой фазы и незначительным расходом щелочных и полимерных реагентов и ПАВ. Размер отводимых участков при проведении буровых работ зависит от назначения и глубины скважин, применяемого оборудования и привышечных сооружений. Для сооружения структурно-поисковых скважин с применением буровых устано- вок с дизельным приводом на равнинном рельефе поверхности необходимы участ- ки площадью 2500 м, а в горной местности — 3600 м. При использовании буровой установки БУ-50 Ар площадь земельных участков на равнинном и горном рельефе соответственно составляет НООО и 16000 м. Для размещения жилых поселков в зависимости от численности работавших отвод необходимых земель может дополнительно достигать 7400 м. Под котлованы для сброса нефти и буровых сточных вод, отработанных растворов объемом 240 м3 на равнинной местности необходимо 3500 м2, а 500 м3 — 4500 м2. Под металлические емкости для сбора нефтепродуктов объемом 200 м3 необходи- мы участки площадью 3500 м3. Приборы для измерения параметров искривления скважин. Инклинометр (3 варианта применения: забойное, на кабеле, датчики в обсадной колонне) минусы, плюсы, дороговизна, доступ к информации, популярность каждого метода. Искривлением скважины называется отклонение ее оси от вертикали или друго- го заданного направления в процессе бурения в силу естественных или искусственно созданных причин. Естественными причинами искривления скважин являются неод- нородность по твердости разрушаемых долотом горных пород и наклонное залегание анизотропных по буримости пластов. Искусственно созданными причинами являют- ся применение при бурении особых "отклоняющих" компоновок низа бурильной ко- лонны (КНБК) и соответствующих режимов бурения. В процессе бурения необходим постоянный контроль за положением оси сква- жины в пространстве. Только в этом случае можно построить геологический разрез и определить истинные глубины залегания продуктивных пластов, определить поло- жение забоя скважины и обеспечить попадание его в заданную проектом точку. Для этого необходимо знать зенитные и азимутальные углы скважины и глубины их из- мерений. Такие замеры производятся с помощью специальных приборов, называе- мых инклинометрами. По способу измерения и передачи информации на поверхность инклинометры подразделяются на забойные, производящие измерения и передачу информации в процессе бурения, автономные приборы, опускаемые внутрь колон- ны бурильных труб и выдающие информацию только после подъема инструмента, и инклинометры, опускаемые в скважину на кабеле или тросе. В первом случае информация от забойных датчиков по каналу связи передает- ся на поверхность, где и расшифровывается. В настоящее время используются как проводные, так и беспроводные каналы связи. Проводной канал связи широко ис- пользуется с электробурами, так как в этом случае возможна передача сигнала с за- боя по силовому кабелю. На этом принципе работает телесистема СТЭ. Существуют системы с встроенными в каждую бурильную трубу кабелями. Такие линии связи обеспечивают высокую передающую способность, но они доста- точно дороги, осложняют спуско-подъемные операции, имеют низкую стойкость из- за износа кабеля, создают помехи при ликвидации обрывов бурильных труб. К беспроводным каналам связи относятся гидравлический, электрический, аку- стический и некоторые другие. В гидравлическом канале информация передается по промывочной жидкости в виде импульсов давления, частота, фаза или амплитуда ко- торых соответствует величине передаваемого параметра. Беспроводный электриче- ский канал связи основан на передаче электрического сигнала по породе и колон- не бурильных труб. Однако в этом случае с увеличением глубины скважины проис- ходит значительное затухание и искажение сигнала. На этом принципе работает си- стема ЗИС-4 и ее модификации. Другие каналы связи пока не находят широкого применения. Забойные инклинометрические системы позволяют постоянно контроли- ровать положение скважины в пространстве, что является их бесспорным преимуще- ством. Кроме замеров зенитного угла и азимута с помощью таких систем одновре- менно измеряются непосредственно на забое скважины и другие параметры процес- са бурения, а также характеристики проходимых пород. Однако применение теле- метрических систем существенно увеличивает себестоимость работ. Автономные инклинометры опускаются (бросаются) внутрь колон- ны бурильных труб и производят измерение зенитного угла и азимута в процес- се бурения, но информация на поверхность не передается, а хранится в памяти при- бора и считывается из нее после подъема колонны бурильных труб. Разрешающим сигналом для замера является, как правило, остановка процесса бурения, а при бурении инклинометр отключается. За один спуск инструмента может быть про- изведено до 50 замеров в зависимости от типа инклинометра. Наибольшее распространение в настоящее время у нас в стране получили ин- клинометры, опускаемые в скважину на кабеле. При их применении на замеры па- раметров искривления требуется дополнительное время, но такие инклинометры просты по конструкции и имеют низкую стоимость. По способу измерения азимута их можно подразделить на приборы для измерения в немагнитной среде, в которых азимут измеряется с помощью магнитной стрелки, и приборы для измерения в маг- нитной среде. Экзаменационный билет № 9
Все работы по капитальному и подземному ремонту скважины проводятся с открытым стволом. Для того, чтобы проводить работы с открытым стволом – скважину нужно заглушить. Для этого надо в обсадную колонну закачать жид- кость с удельным весом больше, чем у пластовой жидкости, чтобы предотвратить НГВП. Специальными солевыми растворами. Исключение – свабирование. Свабирование делают с закрытым стволом, уста- навливают лубрикатор, через лубрикатор опускают сваб-трубу с открытым клапа- ном, тк надо вызвать приток из ствола. Свабирование – уменьшение высоты стол- ба жидкости (P=ρgh), плотность уменьшаем, путем замены жидкости (можно за- менить на ГЖС (газо-жидкостную смесь) – пену, которая еще и промоет скважи- ну). По данным ГДИ подбирается раствор глушения (технологический процесс, в ре- зультате которого создается противодавление на пласт). Это наиболее ответственная операция во всем ремонте, и от того, как она будет выполнена и с помощью какого раствора, зачастую зависит успешность всех работ. Главное - не навредить продук- тивному пласту и сохранить его исходные параметры. Выбор жидкости глушения целиком определяется пластовым давлением. Чаще всего применяем либо техническую воду, либо солевой (NaCl или KCl) раствор плот- ностью 1,02 г/см3, иногда плотность больше - до 1,18 г/см3 с шагом 0,01 г/см3. Чем выше пластовое давление, тем "крепче" солевой раствор. Утяжелители используем очень редко. Иногда применяют "облегчители", из-за низкого пластового давления. При аномально низком давлении применяется ПСЖГ (система с добавкой пенообра- зователя и азота для аэрации и снижения плотности жидкости.) В случае высокого пластового давления могут применяться не только солевые растворы. Одной из задач разработки обратно-эмульсионного гидрофобного соста- ва (ОЭГС), кроме его утяжеления и снижения фильтрационных характеристик, явля- ется создание блокирующего агента, который не фильтруется в пласт, имеет углево- дородную основу и при этом достаточный для глушения скважин удельный вес. В основе состава лежат обратная эмульсия, т.е. вода, растворенная во внешней углево- дородной фазе (дизельное топливо). Получается, что скважина заглушена тяжелой жидкостью, но при этом близкой по своему роду к нефти. Удельный вес готового состава ОЭГС может варьироваться в пределах 1,09- 1,25 г/см3, поэтому предусматривается не только полное заполнение скважин при щадящем глушении, но и установка блокирующих "пачек" агента в интервале перфо- рации с последующим заполнением оставшегося объема водными растворами солей. Поскольку агент практически не фильтруется в продуктивный пласт и облада- ет гидрофобными свойствами, сроки освоения скважин после КРС и вывода их в ра- боту значительно сокращаются. Неверный подбор раствора приводит к нарушению коллекторских свойств пласта и впоследствии существенно снижает дебит - его потери могут составить до 40% от потенциальных объемов нефтедобычи. В итоге после неудачного ремонта можно месяцами ждать вывода скважины на проектный режим. Глушение и промывка скважины от лишнего раствора проводятся с помощью насосных агрегатов, чаще всего ЦА-320, УНБ-125/32У и АН-700. Выбор техники для проведения КРС определяется текущей задачей, глубиной скважины (проектной нагрузкой на подъемный агрегат) и максимальным давлением на глубине. После глушения и промывки скважины от излишков раствора на нее устанавли- вается подъемный (в случае особо сложной геометрии скважины - колтюбинговый) агрегат, и бригада приступает к ремонтным работам.
Скважина — это горная выработка в форме цилиндра. Ее длина значительно превосходит ширину. Верхнюю часть принято называть устьем, а нижнюю — забоем. Горизонтальная скважина — это конструкция, угол отклонения которой в обыч- ной ситуации составляет 90°. Но на практике все выглядит немного по-другому. Дело в том, что в природе не существует абсолютно идеальных прямых линий. Таким образом, необходимо про- бурить стволы по траектории, которая наиболее приближена к оптимальной. Зенитным углом в точке В траектории скважины называется угол между ка- сательной в этой точке и вертикалью. Угол между проекцией касательной к оси ство- ла скважины в данной точке на горизонтальную плоскость и направлением на Север называется азимутом (азимутальным углом) скважины в данной точке. Различают магнитный и географический азимуты. Последний иногда называ- ют дирекционным углом. Магнитным азимутом в данной точке ствола скважины называют угол между проекцией касательной в данной точке на горизонтальную плоскость и направлением на магнитный северный полюс Земли, отсчитываемый по часовой стрелке, географическим - когда угол отсчитывается от направления на гео- графический северный полюс. Из – за несовпадения магнитного и географического полюсов, в каждой точке земной поверхности магнитный и географический меридианы образуют между собой угол, называемый магнитным склонением (склонением магнитной стрелки). Север- ный конец магнитной стрелки может отклоняться от географического меридиана, как к востоку, так и к западу. В зависимости от этого различают восточное – положительное и западное – от- рицательное склонения. В различных точках Земли магнитное склонение имеет раз- личную величину. Глубина S скважины это расстояние по ее стволу от устья до забоя или любой точки, в которой производится измерение зенитного угла и азимута сква- жины. Экзаменационный билет № 10 Определениепроизводительностигоризонтальныхскважин,вскрывших нефтяные пласты. Геологические и технические параметры, влияющие на производительность пласта включают в себя: параметры пласта (проницаемость, анизотропию, депрессию на пласт и т.д.); расположение горизонтального ствола относительно кровли и подошвы и потери давления в горизонтальном стволе. Метод Ю.П. Борисова, который допускает, что зона, дренируемая горизонталь- ной скважиной, имеет форму круга (рис 1)   Разница в этих дебитах связана исключительно с принятой геометрией зоны дрени- рования. Для перечисленных формул и принятых форм зоны дренирования ограниче- ние на длину горизонтального ствола не вводится. Однако во всех методах, за исклю- чением формулы (6), при полном вскрытии принятой зоны дренирования горизон- тальным стволом величина забойного и контурного давлений совпадают, что делает полученные расчетные формулы для определения дебита нефти неустойчивыми. Это означает, что большинство из предложенных формул становится неприемлемыми в областях длин горизонтального ствола, близких к параметрам контура питания. |