21736 Техника щелевой перфорации. Техника и технология проведения гидромеханической щелевой перфорации 4
 Скачать 162.91 Kb.
|
|
Содержание Введение 2 Техника и технология проведения гидромеханической щелевой перфорации 4 Заключение 14 Список литературы 15 ВведениеОдним из основных способов повышения продуктивности скважины является перфорация эксплуатационной колонны с использованием устройств различных конструкций. Существенным недостатком широко распространенной кумулятивной перфорации является малая глубина перфорационных каналов. Значительные ударные нагрузки и высокие температуры при этом оказывают негативное влияние на цементный камень и состояние породы в призабойной зоне. Технология гидромеханической щелевой перфорации лишена этих недостатков. Гидромеханическая щелевая перфорация имеет ряд технических преимуществ по сравнению с традиционными методами вторичного вскрытия пластов. Проведение вторичного вскрытия продуктивного пласта при капитальном ремонте скважин с помощью гидродинамической щелевой перфорации позволяет вскрыть пласт после проведения отключения обводненных пластов и приобщения нефтенасыщенного пласта при небольших перемычках между пластами и небольшими интервалами цемента за колонной с получением безводной нефти за счет уменьшения динамических нагрузок на цементный камень за колонной. Техника и технология проведения гидромеханической щелевой перфорацииГидромеханическая щелевая перфорация (ГМЩП) - технология вторичного вскрытия пласта. Она заключающаяся в следующем: перфоратор, спущенный в скважину на насосно-компрессорных трубах и привязанный к нужному пласту геофизическим методом, производит в обсадной колонне непрерывные длинные продольные щели. После через эти щели под воздействием гидромониторной струи на горную породу и цементное кольцо, вымываются сплошные каверны. Задачи, возникающие при вскрытии пласта Производительность газовых и нефтяных скважин напрямую зависит от того насколько качественно произведено первичное и вторичное вскрытие продуктивного пласта. Известно, что идеальной технологии вскрытия пласта не существует. Любой буровой раствор, воздействуя на тонкодисперсную среду, каковой и является продуктивный пласт, в большей или меньшей степени ухудшает ее фильтрационные возможности. При этом формируются межгранулярные трудноразрушаемые мембраны и зоны кольматации. Они ухудшают проницаемость коллектора и, соответственно, снижают производительность скважины. Следует знать, что самые щадящие способы вскрытия пласта всегда в большей или меньшей степени, отрицательно влияют на его фильтрационные свойства. Из современных способов вторичного вскрытия пласта, апробированных для различных видов коллекторов, наиболее эффективным является способ ГМЩП (гидромеханической щелевой перфорации). На сегодня, учитывая показатель цена-качество, он представляется самым оптимальным. В процессе испытаний было установлено, что если давление на горный материал гидромониторного воздействия составляет 150-170 ат., а время воздействия более 30 мин., то общий радиус проникновения в пласт перфоратора будет в пределах 1-го метра. Штуцер перфоратора, расположенный под наклоном 45º, образовывает каверну, достигающую угла нормального откоса. Таким образом, при дальнейшем использовании скважины, из данной каверны не происходит осыпания пород, находящихся ниже уровня перфорации. Это даёт возможность добывать нефть на расстоянии в два-три метра от забоя и до нижнего уровня перфорации. Метод ГМЩП также успешно используется при вскрытии продуктивных пропласток. Т. к. между ними не происходит деформации перемычек. Применение данного метода вторичного вскрытия происходит не только на нефтяных скважинах, но и на других жидкостях, хотя следует сказать, что предпочтительным для гидромониторной струи вариантом все же является нефть. Это можно объяснить тем, что при вскрытии определённой части продуктивного пласта, которая не затронута кольматацией, струя восстанавливает естественные природные свойства пласта. Из особенностей ГМЩП следует отметить то, что перед непосредственным началом работ нужно промыть скважину с помощью обратной промывки во избежание вторичной кольматации пласта. Причем промывку необходимо проводить не менее 3-х раз [2]. Преимущества гидромеханической щелевой перфорации Качественное вскрытие участка продуктивного пласта; Щадящее воздействие на заколонное цементное кольцо и эксплуатационную колонну ниже и выше отрезка перфорации: позволяет выборочно вскрывать исключительно продуктивные пропластки, не нарушая между ними перемычек; Создание довольно надежной связи с пластом; Возможность использования более низкого (в сравнении с кумулятивной перфорацией) рабочего давления при гидроразрыве пласта; Гораздо большая площадь участка вскрытия продуктивного пласта в сравнении с кумулятивной перфорацией; Даёт возможность существенно понизить затраты на добычу нефти. Получение сверхдобытой нефти за счет качественного вскрытия пласта [1] . Известно, что продуктивность скважины значительно зависит от числа флюидопроводящих микротрещин, пересечённых эксплуатационным забоем. Обеспечить это можно либо очень высокой плотностью перфорационных отверстий с большим диаметром, либо вскрывать забой сплошной продольной щелью. Получить продольную щель в эксплуатационной колонне, используя точечную перфорацию, невозможно. Поэтому в некоторых случаях её выполняют гидропескоструйным методом. Но сложность этого технологического процесса не позволяет использовать его широко на практике. Перспективным направлением при решении этой актуальной задачи может стать разработанная в ООО “СВ” технология вскрытия продуктивного пласта путём образования в стенке обсадной трубы продольной щели большой протяжённости, которая основана на использовании гидромеханического щелевого перфоратора ПГМЩ – 1 (патент РФ № 2039220), который спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах (НКТ), привязывается к заданному интервалу геофизическим методом и формирует в эксплуатационной колонне продольную щель большой протяжённости, одновременно разрушая гидромониторной струёй, через эту щель, цементный камень и намывая вдоль неё каверну в горной породе. Принцип действия этого перфоратора основан на перекатывании режущего диска по стенке обсадной трубы и одновременным приложением к нему усилия, превышающего предел текучести её материала. При этом образуется продольная щель, длина которой определяется границами перемещения режущего диска. Схема этого перфоратора показана на рис.1 а, который состоит из гидроцилиндра и механизма выдвижения режущего диска. В нём имеется два гидравлический канала: циркуляционный – для промывки ствола скважины перед проведением операции и, направленный в щель, гидромониторный – для размыва цементного кольца и намыва каверны в горной породе вдоль щели. В рабочем положении промывочный канал перекрывается шаром сбрасываемым с поверхности, при этом перепад давления циркулирующей жидкости на гидромониторной насадке приводит в действие механизм выдвижения и нагружения режущего диска (рис. 1 б). Прекращение циркуляции после выполнения операции обусловливает возвращение режущего диска в исходное положение под действием возвратной пружины. В верхней части перфоратора имеется перепускной клапан, который открывается вторым шаром, сбрасываемым с поверхности после проведения операции. Этот клапан отключает рабочую часть перфоратора и соединяет трубное и затрубное пространство скважины (рис. 1 в). На рис. 2 показан один из вариантов технологии вторичного вскрытия продуктивного пласта. Гидромеханический щелевой перфоратор спускается в скважину на колонне НКТ, в компоновку которой включается на заданном расстоянии от режущего узла перфоратора реперная муфта. Геофизическим методом путём сравнения ГК в НКТ с ранее записанной ПС в зоне реперной муфты, определяют глубину её расположения в стволе скважины (рис. 2, фиг. 1). Затем заполняют скважину специальной жидкостью вскрытия через циркуляционный канал перфоратора (рис. 2, фиг. 2) и с помощью подгоночных патрубков на поверхности устанавливают режущий узел перфоратора против нижней границы интервала перфорации (рис. 2, фиг. 3). После этого оборудуют устье скважины герметизирующим устройством, бросают в НКТ первый шар и создают циркуляцию жидкости через гидромониторный канал. При этом перемещают колонну НКТ вверх до верхней границы интервала перфорации (рис. 2, фиг. 4). Не снижая давления опускают перфоратор в исходное положение. Во время этой операции наблюдают по индикатору веса наличие затяжек и посадок. После многократного повторения такого возвратно-поступательного движения НКТ, когда в интервале перфорации исчезнут затяжки и посадки инструмента, создают повышенное давление в НКТ и производят намыв каверны вдоль щели гидромониторной струёй[5]. Выполнив эту операцию, прекращают циркуляцию, бросают в НКТ второй шар, который открывает перепускной клапан. В таком положении, когда обеспечена гидравлическая связь трубного и затрубного пространства, возможно проводить обработку пласта специальными жидкостями, вызывать приток и исследовать вскрытый объект. При необходимости, можно, эксплуатировать скважину до следующего капитального ремонта (рис. 2, фиг. 5).   Фиг.1 Фиг. 2 Фиг.3 Фиг. 4 Фиг. 5 Рисунок 2. Схема проведения операций по механической щелевой перфорации обсадной колонны1-лебёдка, 2-обсадная колонна, 3-НКТ, 4-геофизический прибор, 5-специальная жидкость вскрытия, 6-реперная муфта, 7-цементное кольцо, 8-щелевой перфоратор, 9-агрегат, 10-вертлюг, 11 Таблица 1
“+” - имеется; “-” - не имеется; В таблице 1 показано сравнение технологических показателей различных способов перфорации эксплуатационных колонн, из которых видно, что технология гидромеханической щелевой перфорации выгодно отличается от других способов и вполне отвечает требованиям вышеобозначенной, актуальной в настоящее время, задачи по разработке отечественного технологического оборудования для повышения эффективности вторичного вскрытия продуктивных пластов[5]. Техническая характеристика перфораторов ПГМЩ – 1, изготовляемых в ООО “СВ”, приведены в таблице 2. Таблица 2
В настоящее время этими перфораторами выполняются операции по вторичному вскрытию продуктивных пластов с применением различных жидкостей вскрытия (буровых растворов, нефти, пластовой воды и др.). Работы проводились и проводятся во многих нефтяных компаниях: ОАО “Роснефть – Краснодарнефтегаз”, ОАО “Роснефть – Термнефть”, ОАО “Роснефть – Пурнефтегаз”, ОАО “Славнефть – Мегионнефтегаз”, НГДУ “РИТЭК Белоярскнефть”, ООО “ГЕОЙЛБЕНТ”, ООО “Лукойл Западная Сибирь”, ТПП “Лангепаснефтегаз”, ОАО “Лукойл – Калининградморнефть”, ОАО “Кондпетролеум”. Гидромеханическая щелевая перфорация использовалась в различных стадиях работы эксплуатационных, газовых и нагнетательных скважин: во время капитального ремонта; при переносе фильтра; при перфорации интервалов ранее проперфорированных кумулятивной или сверлящей перфорацией (реперфорации); при изоляции водоносных горизонтов. С 1995 года по 31.10.2001 года выполнено более 750 скважино – операций по вторичному вскрытию продуктивных пластов с применением гидромеханической щелевой перфорации. Практически во всех случаях получен положительный эффект[4]. ЗаключениеПовышение нефтеотдачи и продление срока службы скважин возможно при использовании альтернативных перфораторов, позволяющих в щадящем режиме и без негативных последствий для естественной проницаемости призабойной зоны пласта производить вторичное вскрытие механическим способом. К таким устройствам относятся щелевые перфораторы. Недостатком одних щелевых перфораторов являются небольшая (до 20 мм) глубина выхода накатного диска за эксплуатационную колонну и применение для увеличения глубины вскрытия наземного оборудования, подающего в зону перфорации специальную жидкость под давлением. В других случаях, хотя глубина протяженной щели, образуемой без подачи специальной жидкости, достаточно большая (до 0,5 м), серьезным недостатком обоих типов щелевых перфораторов является их прихватоопасность в случае аварийной остановки. Список литературыЛягов А.В. Совершенствование технологии вторичного вскрытия и освоения скважин // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», 2011, № 6.С.1-15. Применение гидромеханических перфораторов/ Р. Г. Габдуллин, Д. В. Страхов, В. Б. Оснос, Р. З. Зиятдинов, А. Н. Семенов // Нефтяное хозяйство. 2003. №12. С.103-105. Салихов Р. Г., Крапивина Т. Н., Крысин Н. И. Применение щелевой гидропескоструйной перфорации при вторичном вскрытии продуктивных пластов. СПб.: ООО «Недра», 2005. 180 с. Капырин Ю.В., Храпова Е.И. (ООО «Сервис-нафта»), Кашицин А.В. (НГДУ «Жигулевскнефть»). Использование комплексной технологии вторичного вскрытия пласта для повышения дебита скважин. URL: http://www.snafta.ru/article2.html. Саркисов Н.М., Шишов С.В. Гидромеханическая щелевая перфорация. URL: http://www.sciteclibrari.ru/rus/catalog/pages/5511.html. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||