Ответы на экзамен П и КРС. Все ответы на П и КРС. Характеристика объектов скважины и причины, вызывающие необходимость их ремонта в процессе эксплуатации
 Скачать 0.74 Mb.
|
|
62. СПОСОБЫ ПРОВЕДЕНИЯ ГРП, ЖИДКОСТИ ГРП И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ. Способы провидения ГРП: 1. По типу скважин: — добывающие нефтяные; — добывающие газовые; — нагнетательные. 2. По применяемому внутрискважинному оборудованию: — без НКТ (разрыв по обсадной колонне); или — с использованием НКТ; — без пакера (давление разрыва пласта действует на обсадную колонну); или— с пакером. 3. По числу пластов в разрезе скважины: — один; — два; — несколько. 4. По виду ГРП: — простой; — поинтервальный (многократный); — направленный; —избирательный; —массированный; — глубокопроникающий; — комбинированный (например, кислотная обработка + ГРП, щелевая разгрузка + ГРП и т.д.). 5. По типу используемых при ГРП жидкостей и наполнителей. Способы провидения ГРП 1. через обсадную колонну, если ее состояние, герметичность и прочность позволяют создать на забое скважины необходимые давления (Рр). Потери давление на трение при закачке жидкостей через обсадную колонну малы, поэтому при данном давлении на устье скважины можно получить более высокое давление на забое. 2. через НКТ (потери давления достаточно велики) Технологии ГРП 1. Локальный ГРП (длина трещин 10-20 м, закачка десятков м3 жидкости и единиц тонн проппанта) - в пластах с проницаемостью более 300 мД, но с заблокированной (загрязненной) ПЗ 2. Глубокопроникающий ГРП (длина трещин 20-100 м, объем закачки – от десятков до сотен м3 и от единиц до десятков тонн проппанта) - в пластах с проницаемостью 150-300 мД 3. Массированный ГРП (длина трещин 100 м и более, закачка от ста и более м3 жидкости и до сотен тонн проппанта) 4. Поинтервальный (многократный) - для больших толщин пластов, для слоистых пластов. 5. Кислотный разрыв без закрепления трещин – в карбонатных коллекторах Локальный ГРП • Применяется в условиях: • присутствия явных ограничений трещины по высоте (близкие водонасыщенные пласты, пропластки); • пластов с высокими значениями проницаемости. • Основные результаты: • получение короткой широкой (7,0–12,0 мм) трещины, закрепленной проппантом; • Для процесса проведения характерны: • сшитые гели с различной загрузкой гелеобразователя (2,0–4,5 кг/м³); • различные скорости закачки (2,0–4,5 м³/мин); • средние либо большие массы закачки проппанта (35,0–150,0 тонн); • высокие давления закачки, повышенная вероятность СТОПа на последних стадиях ГРП. Глубокопроникающие (большеобъемные) ГРП • Применяется в условиях: • отсутствия ограничений трещины по высоте (близкие водонасыщенные пласты, пропластки); • пластов с низкими и средними значениями проницаемости. • Основные результаты: • получение длинной трещины малой либо средней ширины (3,0–7,0 мм), закрепленной проппантом. • Для процесса проведения характерны: • гели различных загрузок (2,8–3,6 кг/м³); • средние либо большие массы закачки проппанта (35,0–150,0 тонн); • различные скорости закачки (2,4–4,5 м³/мин). Поинтервальный ГРП а — разрыв в верхнем пропластке; б — разрыв в среднем пропластке; в — разрыв в нижнем пропластке; г — скважина после ГРП; 1 — пакер; 2 — хвостовик НКТ; 3 — обратный клапан; 4 — трещина; 5 — глинистый пропласток; 6 — песчаный пропласток Жидкости ГРП • Для инициирования и распространения трещины ГРП для транспортировки расклинивающего материала (проппанта), применяются специальные ТЖ и добавки, придающие этим жидкостям заданные технологические свойства. • Основные применяемые жидкости ГРП (не добавки) делять на: • 1.- полимерсодержащие жидкости на водной основе; • жидкости на углеводородной основе; • многофазные и вспененные жидкости (пены на основе N2 и СО2); • эмульсии; • 2.- бесполимерные жидкости ГРП на основе водных растворов вязкоупругих ПАВ (ВУПАВ); • кислотные системы. Жидкости ГРП на водной основе. • Для создания ТЖ ГРП на водной основе (гели ГРП) в качестве структурообразователей применяются различные полимеры: • это – Ксантановая смола; Полиакриламид; Гидроксиэтилцеллюлоза; Гуаровая камедь; Гидроксипропилгуар; Карбоксиметилгидроксипропилгуар; • При добавлении гелеобразователя (структурообразавателя) в воду происходит образование водородных связей между полимером и молекулами воды. • Степень присоединения полимером молекул воды во времени называется степенью гидратации полимера. Регулирование вязкости. • Для увеличения вязкости полимерного раствора вводить специальные сшивающие компоненты. • Например, для увеличения вязкости водных растворов полимеров гуарового класса применяются сшивающие агенты двух типов: • 1.-борсодержащие или боратные сшиватели: • - борная кислота; • - природно встречающиеся и синтезированные соли борной кислоты; • 2.-органометаллические сшиватели: • - комплексы циркония; • - комплексы титана. Сшивающие агенты • Сшивка - это химико-физическая реакция между полимером и сшивающим агентом, при которой происходит объединение отдельных молекул в крупные мультимолекулярные системы. • Сшивка полимеров различными видами сшивающих агентов позволяет получать жидкости ГРП с уникальными характеристиками. • Так например, гели, полученные из растворов гуаровой камеди сшивкой боратными сшивателями характеризуются следующими особенностями: Особенности боратных сшивающих агентов • регулируемой скоростью сшивки; • возможностью контролировать вязкость геля в течение времени: • малая вязкость жидкости разрыва при закачке по трубам НКТ, • высокая вязкость при движении с расклинивающим материалом по трещине; • восстанавливаемостью образующихся связей сшиватель - полимер, разрушаемых под действием напряжения сдвига или рН среды. • При увеличении температуры, вязкость жидкости снижается. Особенности органометаллических сшивателей: • стабильность при высоких температурах (до 200 °С); • сильное влияние на скорость сшивки температуры и рН среды жидкости-основы; • связи сшиватель - полимер являются химическими и безвозвратно разрушаемыми под воздействием напряжения сдвига. • Жидкости ГРП на водной основе вне зависимости от применяемого полимера и типа сшивающего агента обладают рядом общих достоинств и недостатков. Достоинства и недостатки: • К достоинствам можно отнести: • низкую стоимость; • высокую температурную стабильность; • высокие технологические характеристики (малая фильтрация в пласт, высокая способность транспортировать расклинивающий материал, контролируемое разрушение); • экологичность применения таких систем. • Основными недостатками жидкостей ГРП на водной основе являются: • существенное ограничение их применения в водочувствительных пластах и газовых скважинах; • кольматация полимером стенки трещины и, таким образом, снижение эффективности от операции ГРП. Жидкости ГРП на углеводородной основе • Применяются главным образом в водочувствительных пластах; • в пластах с высокой пластовой температурой (до 150 °С); • Также эти жидкости характеризуются меньшим загрязнением пласта, особенно по сравнению с водными полимерными жидкостями. • К недостаткам относятся: • высокая стоимость основы жидкости ГРП; • сложность приготовления таких систем в технологическом плане; • высокая пожаровзрывоопасность; • экологическая опасность применения этих жидкостей для окружающей среды. • Раньше применяли товарную нефть, однако такая жидкость разрыва обладала неудовлетворительными технологическими параметрами. • Теперь применяют гелированные углеводороды - нефтепродукты, дизельное топливо, стабильный газовый конденсат и другие. • В таких углеводородных системах гелирование происходит, при помощи реагентов на основе органических солей ортофосфорных эфиров и трехвалентных металлов (алюминий, железо), придающие такой жидкости высокую вязкость. • Разрушение же гелированной системы может происходить при разбавлении ее нефтью в пласте или замещением солей трехвалентых металлов на щелочные и щелочноземельные металлы. Пенные жидкости ГРП • В качестве жидкой фазы применяють линейные и сшитые гели, а также различные углеводороды и спирты. • В качестве газовой фазы обычно используются азот N2, углекислый газ СО2 или их смеси. • Для получения стабильной пены, (помимо жидкой и газовой фаз,) в систему должно быть введено пенообразователь, (специальное пенообразующее ПАВ) • Преимущества: • высокая эффективность применения пен в истощенных пластах, пластах с низким пластовым давлением, водочувствительных пластах и плотных газоносных пластах; • обеспечение скважины дополнительной энергией для лучшей очистки пласта; низкие утечки жидкости ГРП в пласт; • Недостатки: • сложность применения в технологическом плане, • низкое гидростатическое давление в случае использования азота для создания пены; • высокие потери давления на трение в случае использования СО2 для создания пены. Бесполимерные жидкости на водной основе (ВУПАВ) • Самым современным типом жидкости ГРП являются жидкости на водной основе, загущенные вязкоупругими ПАВ (ВУПАВ). • Такие жидкости приготавливают путем смешения солевых растворов со специальными ПАВ. • Принцип действия ВУПАВ основан на образовании палочкообразных молекул ПАВ при достижении определенной концентрации ПАВ в солевом растворе. • Которые увеличивают вязкость жидкости ГРП, и хорошо транспортирует расклинивающий материал. • позволяет максимально очистить трещину и пласт после обработки от использованной ТЖ, кроме того, приготовление очень просто в технологическом плане. • Недостатки: высокая стоимость ПАВ; Рабочие жидкости при ГРП: • жидкость разрыва • жидкость с наполнителем • продавочная жидкость Общие требования к рабочим жидкостям при ГРП 1) не должны уменьшать проницаемость ПЗС 2) не должны вызывать отрицательных ф-х реакций с породой или с пластовыми флюидами 3) не должны содержать посторонних механических примесей 4) продукты химических реакций должны быть растворимыми и не снижать проницаемость ПЗП 5) должны иметь стабильную вязкость и низкую температуру застывания в зимнее время 6) должны быть легкодоступными, недефицитными и недорогостоящими/ Жидкости разрыва в добывающих скважинах • дегазированная нефть • загущенная нефть, нефтемазутная смесь • гидрофобная нефтекислотная эмульсия • гидрофобная водонефтяная эмульсия • кислотно-керосиновая эмульсия в нагнетательных скважинах • загущенная вода (крахмалом, ПАА, ССБ, КМЦ) • загущенная соляная кислота (смесь концентрированной соляной кислоты с ССБ) Требования к жидкости с наполнителем должна эффективно заполнить трещины наполнителем • высокая удерживающая способность (исключает возможность оседания наполнителя на устье, в НКТ, на забое скважины) • низкая фильтруемость (предотвращает фильтрацию жидкости с наполнителем в стенки трещины, сохраняя постоянную концентрацию наполнителя в трещине и предотвращая закупорку трещины наполнителем в ее начале) Для снижения потерь на трение при движении этих жидкостей с наполнителем по НКТ используют специальные добавки (депрессаторы) — растворы на мыльной основе; высокомолекулярные полимеры . Добавки к жидкостям ГРП • Компоненты базовых жидкостей: • Гелеобразователи; активаторы; сшиватели полимерных гелей; эмульгаторы; пенообразователи; полимеры; ВУПАВ; кислоты. • Добавки к жидкостям гидроразрыва: • буферные агенты; бактерициды и биоциды; деструкторы; стабилизаторы глин; антифильтрационные добавки; понизители потерь давления на трение; температурные стабилизаторы; деэмульгаторы; пеногасители. 63. СУЩНОСТЬ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КИСЛОТНЫХ ГРП Кислотный ГРП (карбонаты) – создание канала высокой проводимости путем растворения участка поверхности трещины кислотой – Растворение не должно быть сплошным, чтобы оставить шероховатость, удерживающую избирательность каналов вдоль трещины. Сущность ГКРП • Последовательное циклическое нагнетание в пласт высоковязкой жидкости и соляной кислоты, обработанной замедлителем реакции • В начале процесса происходит блокирование существующих трещин и высокопроницаемых прослоев высоковязким материалом • Нагнетаемая следом кислота (с замедленной реакцией) формирует новые трещины в низкопроницаемых участках продуктивного пласта • Следующий цикл (высоковязкая жидкость + соляная кислота) позволяет временно изолировать вновь образованные трещины и создавать новые. • Тем самым создаются условия для приобщения ранее неработающих пропластков и повышения производительности скважин. Достоинства кислотного разрыва: • более низкое эффективное давление, уменьшающее рост высоты трещины; • возможность достижения высокой проводимости; • нет опасности СТОПа; • нет осложнений, связанных с выносом пропанта. Недостатки кислотного разрыва: • протравленная длина ограничена высокими утечками жидкости; • протравленная длина ограничена влиянием температуры на скорость реакции; • возможные осложнения с образованием эмульсий в нефтяных скважинах: • протравленную проводимость трудно предсказать; • оптимизация кислотных разрывов более сложная, чем пропантных разрывов. КГРП • Позволяет дренировать коллектор на значительном удалении от ствола скважин • Используется инвертная кислотная эмульсия и СКМД, кратно снижающие скорость реакции кислоты с породой пласта. • Трещина разрыва не закрепляется наполнителем • Сохранность раскрытия трещины достигается за счет неоднородности химического состава породы пласта • В результате реакции с HCL поверхность трещины приобретает «щербатую» форму. • После КГРП трещина представляет собой систему сообщающихся каналов. Поэтому отпадает необходимость закрепления трещины Подготовительные работы при КГРП • Подход бригады КРС с подъемным агрегатом • доставка на скважину НКТ Ø 2,5" марки "К" • приготовление жидкости ГРП и жидкости развития трещины • определение приемистости пласта • отсыпка забоя (по решению комиссии) • дополнительная перфорация в зоне разрыва • спуск колонны НКТ и установка пакера • опрессовка пакера КГРП выполняется • Двумя или тремя насосными агрегатами АНА – 105М. • Технологическая обвязка агрегатов с устьем скважины осуществляется через блок манифольдов. • Всасывающие линии агрегатов монтируются непосредственно к смесительному агрегату. • Емкости с ЖР и кислотой через сборный коллектор с задвижками соединяются со смесителем. Проведение КГРП Закачивается 5 м3 HCL для раздренирования входного сечения трещины, а следом чистая нефть в объеме колонны НКТ + 1 м3. Под давлением скважина остается на реагирование кислоты с породой пласта на 12-24 ч • Производится снятие и извлечение пакера, спуск НКТ до забоя и промывка скважины с целью удаления продуктов реакции дегазированной товарной девонской нефтью. • Скважина свабируется (2-2,5 объема ствола), НКТ поднимаются, спускается ГНО и скважина пускается в работу • Через 10-15 дней эксплуатации скважины уточняются параметры ее работы и проводится сравнение их с параметрами работы скважины до КГРП Контроль за выполнением процесса ГРП Осуществляет руководитель службы супервайзеров по КРС, который при согласовании плана на проведение ГРП знакомится с проектом трехмерной модели ГРП программы «Mfrac» • Объем жидкости разрыва, продавки, объем песка, подсчитанные компьютером, должны совпадать с планом работ на ГРП • В день проведения ГРП мастер бригады КРС и мастер участка по ГРП составляют акт о готовности скважины к проведению гидроразрыва. 64. Техника и оборудование для проведения ГРП В состав комплекта входит: - насосные установки УН-1000*Ю5 (5 шт); - установка для доставки сыпучих материалов и приготовления жидкостно-песчаной смеси УДКПС-50/12 (2 шт); - установки насосные с цистерной УЩ-60*25/14 К (4 шт); - установка быстросборного манифольда МБ-105/50 К (1 шт); - предохранитель фонтанной арматуры ПФА-105/50 (1 шт); - арматура устья АУ-105/50 К (1 шт); - станция централизованного автономного контроля и управления ЦАК (1 шт). Комплекс характеризуется следующими параметрами: - суммарная потребляемая мощность – 5400 л.с.; - наибольшее давление нагнетания – 105 МПа; - наибольшая суммарная подача – 200 л/с; - обвязка нагнетательного манифольда – одно или двухстороннее. 65. Операции, выполняемые при проведении ГРП 1. Подготовка скважины – исследование на приток или приемистость (получение данных для оценки Рр, объема жидкости разрыва и других характеристик); 2. Промывка скважины – промывочной жидкостью с добавкой в нее определенных хим. реагентов; 3. Закачка жидкости разрыва – рабочего агента, закачкой которого создается необходимое давление для разрыва ГП с образованием новых и раскрытием существовавших в ПЗС трещин; 4. Закачка жидкости с наполнителем – для сохранения трещин в раскрытом состоянии; 5. Закачка продавочной жидкости – продавка жидкости с наполнителем до забоя и «задавка» ее в трещины; 6. «Выстойка» скважины под давлением – для перехода ПЗС из неустойчивого в устойчивое состояние, при котором наполнитель д.б. прочно зафиксирован в трещине; 7. Вызов притока, освоение скважины и выполнение ГДИС – для определения технологического эффекта. |