Комбинированные методы - регенерация фильтров торпедами ТДШ с последующей реагентной обработкой;
- реагентная обработка фильтров электровзрывом в реагенте;
- метод электровибрационной обработки;
- одновременная обработка и очистка призабойной зоны скважины тандемной установкой "пульсатор–забойный эжектор" с реагентными добавками в рабочую жидкость;
- термокислотная обработка фильтровых зон скважин;
- термогазохимическое воздействие.
Освоение технологических скважин 1.Процесс освоения технологических скважин промывкой в основном включает две операции: - промывку прифильтровой зоны водой до полного осветления
- прокачку скважин с помощью эрлифтов или гидроэлеваторов.
Способы освоения технологических скважин: - а – прямая промывка внутренней поверхности фильтра;
- б – прямая промывка при посадке фильтров «впотай»;
- в – прямая промывка при сооружении скважин с гравийными фильтрами;
- г – обратная поинтервальная промывка прифильтровой зоны;
- д – обратная промывка через фильтр:
1– эксплуатационная колонна, 2 – бурильные трубы, 3 – фильтр, 4 – манжета, 5 – переходник, 6 – пакер, 7 – крышка, 8 – разделитель, 9 – пульпоподъемные трубы эрлифта,10 – воздухоподающий шланг, 11 – смеситель эрлифта, 12 – хвостовик, 13 – окна в хвостовике, 14 – окна в эксплуатационной колонне, 15 – пакер
- В одноколонных конструкциях скважин с манжетной гидроизоляцией и с фильтрами без гравийной обсыпки для очистки прифильтровых зон и фильтров применяется прямая промывка
- . По этой схеме вода подается на забой скважины по бурильным трубам, опущенным в зону фильтра.
- Такая промывка предназначена в основном для удаления из скважины глинистых растворов и механических осадков, накопившихся в зоне фильтра и отстойника, а также для очистки внутренней поверхности фильтра.
- Разглинизация пород продуктивного пласта этим методом осуществляется очень медленно и неэффективно. Время промывки составляет в среднем 2–4 часа.
1– эксплуатационная колонна, 2 – бурильные трубы, 3 – фильтр, 4 – манжета
- Для повышения эффективности очистки фильтра и разрушения зон кольматации продуктивных пластов предусматривается постановка в нижней части и боковой поверхности бурильных труб гидронасадок. Давление жидкости, выходящей из гидронасадок, должно быть в пределах 3,5–5 МПа.
- В процессе подготовки скважин к эксплуатации рекомендуется применение веществ, разрушающих глину, присутствующую в продуктивном пласте. Наиболее широкое применение находят гексаметафосфат натрия и триполифосфат натрия, которые смешивают с водой из расчета 1,5 кг на 200 л и заливают в скважину.
- Обработка прифильтровой зоны пласта в этом случае производится с помощью поршня, закрепленного на буровых трубах. Поршень опускается на 3–5 м ниже статического уровня жидкости в скважине. Движением поршня вниз–вверх без подъема раствора из скважины производят импульсную закачку–откачку скважинного раствора. При скорости движения поршня 30–40 качаний в минуту продолжительность обработки составляет не более одного часа.
- Окончательная стабилизация пласта и подъем песка, попавшего в зону фильтра, осуществляются эрлифтом.
- При посадке фильтров «впотай» в одноколонных конструкциях скважин, а также при применении двухколонных конструкций скважин для разглинизации прифильтровой зоны может быть использована , показанная схема прямой промывки .
- В этом случае бурильные трубы присоединяются с помощью переходника с левой резьбой к башмаку фильтра, имеющего обратный клапан.
- Надфильтровый патрубок при посадке фильтра «впотай» в верхней части закрыт для предотвращения попадания глинистых частиц и песка во внутрь фильтра.
- Крышка 7 удерживается на бурильных трубах с помощью самоуплотняющегося сальника.
1– эксплуатационная колонна, 2 – бурильные трубы, 3 – фильтр, 4 – манжета, 5 – переходник, 6 – пакер, 7 – крышка
- Воду или специальные растворы подают на забой скважины по бурильным трубам и осуществляют промывку зафильтрового пространства, в результате чего глинистые частицы и шлам со стенок скважины выносятся на поверхность.
- Повышение давления в нагнетательной линии указывает на обрушение стенок скважины вокруг фильтра, после чего производится извлечение бурильных труб, спуск эрлифта и прокачка скважины.
в – прямая промывка при сооружении скважин с гравийными фильтрами - При сооружении технологических скважин одноколонной конструкции, оборудованных фильтрами с гравийной обсыпкой, разглинизация прифильтровой зоны скважин осуществляется с помощью прямой затрубной промывки.
- Подача воды или специальных растворов в зону фильтра производится по бурильным трубам, опущенным внутрь эксплуатационной колонны, при этом верх колонны герметизируется с целью предотвращения излива жидкости из скважины через эксплуатационную колонну труб.
- Разглинизация продуктивных пластов происходит под действием восходящего потока жидкости при промывке скважин перед началом засыпки гравия, а также в процессе создания вокруг фильтра гравийного контура.
1– эксплуатационная колонна, 2 – бурильные трубы, 3 – фильтр
- Вода при ее подаче в скважину вымывает глинистые частицы и шлам из прифильтровой зоны скважины, а также мелкие частицы песчано-гравийной смеси и выносит их на поверхность по затрубному пространству эксплуатационной колонны.
- После засыпки расчетного количества гравия производят гидроизоляцию затрубного пространства путем заливки гидроизоляционного материала поверх гравийного слоя, а после затвердевания материала гидроизоляции прокачивают скважины эрлифтом.
- Основными недостатками затрубной промывки скважин прямым потоком жидкости является неполное удаление глинистой корки со стенок скважины. Жидкость движется вверх в зафильтровом пространстве по каналам, которые она промывает в глинистой корке, так как скорость восходящего потока обычно недостаточна для полного удаления со стенок скважины продуктов кольматации.
- Кроме того, в случае обрушения стенок скважин в зоне продуктивного пласта до начала подачи воды в зафильтровую область произойдет резкое ухудшение условий разглинизации пластов.
- Повышение давления нагнетаемой жидкости может привести к гидроразрыву пластов и уходу жидкости в трещины или к смятию фильтров, изготовленных из неметаллических материалов.
г – обратная поинтервальная промывка прифильтровой зоны - В одноколонных конструкциях скважин с манжетной гидроизоляцией может применяться также обратная промывка прифильтровой зоны скважин.
- Одним из способов создания обратной промывки может быть способ поинтервальной промывки скважин с помощью пакерных устройств
- Для осуществления этого способа промывки в скважину опускают бурильные трубы с пакером на нижнем конце. Верх эксплуатационной колонны герметизируется. Перед началом промывки пакер располагают в верхней части фильтра.
- Жидкость нагнетают в зону фильтра по эксплуатационной колонне. Пройдя через фильтр и участок зафильтрового пространства, жидкость с продуктами кольматации проходит внутрь фильтра, а затем противотоком по бурильным трубам поступает на поверхность.
- После освоения верхнего участка фильтра бурильные трубы с пакером перемещают вниз и приступают к промывке следующего интервала фильтра и зафильтрового пространства.
1– эксплуатационная колонна, 2 – бурильные трубы, 3 – фильтр, 4 – манжета, 8 – разделитель
Вода
- Недостатком описанной схемы промывки фильтра и зафильтровой зоны скважины является дополнительное загрязнение нижней части фильтра в процессе декольматации.
- Предотвратить засорение фильтра и обвалы стенок скважин в процессе освоения, а также сократить затраты времени на освоение позволяет способ, при котором одновременно с откачкой продуктов кольматации по эксплуатационной колонне в зону фильтра подают воду с расходом, равным или меньшим расходу откачки.
Способ одновременной откачки продуктов кольматации с подачей в зону фильтра воды - Освоение скважин осуществляют следующим образом. В воздухоподающий шланг 10 подают воздух, а через патрубок на устье в скважину подают воду или специальные растворы с расходом, равным или менее, чем производительность эрлифта.
- При работе эрлифта глинистый раствор и пластовая жидкость через окна 14 эксплуатационной колонны, окна 13 в хвостовике 12 поднимаются на поверхность по пульподъемным трубам.
- В зоне за фильтром происходит снижение уровня и обрушение глинистой корки, которая вместе с раствором поднимается на поверхность.
1– эксплуатационная колонна, 3 – фильтр, 4 – манжета, 9 – пульпоподъемные трубы эрлифта,10 – воздухоподающий шланг, 11 – смеситель эрлифта, 12 – хвостовик, 13 – окна в хвостовике, 14 – окна в эксплуатационной колонне, 15 – пакер
Вода
- В то же время жидкость, закачиваемая в скважину, проходит через фильтр и не дает возможности кольматанту войти в зону фильтра и закупорить отверстия.
- Прокачивание осуществляется до полного выноса продуктов кольматации. При этом способе освоения поступающая в прифильтровую зону промывочная жидкость не соприкасается с горными породами, слагающими стенки скважины выше рудного пласта, что является очень важным при применении одноколонных конструкций скважин и при наличии по стволу скважины неустойчивых интервалов.
- После завершения работ по освоению скважины отсоединяют и поднимают став эрлифта, а хвостовик 12 опускается вниз и перекрывает окна 14. В дальнейшем в процессе эксплуатации скважины поступление промывочных растворов будет проходить через фильтр.
- Данное устройство может быть использовано также для восстановления производительности технологических скважин в процессе их эксплуатации. При этом вместо воды в скважину подают раствор кислоты или другого химического реагента.
1– эксплуатационная колонна, 3 – фильтр, 4 – манжета, 9 – пульпоподъемные трубы эрлифта,10 – воздухоподающий шланг, 11 – смеситель эрлифта, 12 – хвостовик, 13 – окна в хвостовике, 14 – окна в эксплуатационной колонне, 15 – пакер
Вода
2. Процесс освоения технологических скважин расширением фильтровой зоны скважины - является одним из наиболее эффективных способов вскрытия и освоения геотехнологических скважин ПВ: повышения их производительности, снижения стоимости бурения и добычи полезных ископаемых.
- При сооружении геотехнологических скважин в конструкции зачастую предусматривается создание гравийной обсыпки вокруг фильтровой колонны. Толщина гравийной обсыпки должна составлять до 100 мм. Поэтому в интервале посадки фильтровой колонны диаметр скважины должен быть больше основного диаметра, т.е. этот интервал должен быть расширен.
При определении величины расширения призабойной зоны технологических скважин ПВ необходимо учитывать: - размеры добычного оборудования, опускаемого в скважину (фильтры, эрлифты, погружные насосы);
- эффективное разрушение зон интенсивной кольматации продуктивных горизонтов;
- создание гравийных обсыпок необходимой толщины;
- устойчивость кровли пласта над зоной расширения.
механический, - механический,
- гидродинамический,
- комбинированный.
- Предпочтение отдают механическому и комбинированному способам, основанным на механическом разрушении горных пород и с использованием энергии струи промывочной жидкости.
В практике сооружения технологических скважин наиболее широко применяют три способа расширения призабойной зоны:
1 – режущие лопасти; 2 – втулка; 3 – корпус расширителя; 4 – нажимное устройство; 5 – корпус поршня; 6 – резиновые манжеты; 7– гайка; 8 – переходник
Режущие лопасти расширителя выводятся в рабочее положение посредством поршня, приводимого в движение давлением потока жидкости, нагнетаемой буровым насосом.
Основное достоинство таких расширителей – высокая надежность в работе благодаря незначительному числу подвижных элементов.
Приведение лопастей расширителя в транспортное положение по окончании расширения производится в процессе подъема бурового инструмента при движении расширителя по стволу скважины.
- Для расширения фильтровой части скважин под гравийную обсыпку на предприятиях Казатомпрома используют лопастные расширители РЗ 260/320.
1 – корпус; 2 – резцедержатель; 3 – цилиндровая полость; 4 – поршень; 5 – шток; 6 – возвратная пружина; 7 – кольцо регулировочное; 8 – обратный клапан; 9 – дроссель; 10 –переходник; 11 – подшипники; 12 – пальцы; 13 – шплинты; 14 – манжета; 15 – проволока фиксирующая; 16–отверстия в резцедержателях; 17–чехол;18– предохранительный стержень; 19 – пропускной канал.
Работа расширителя
1.Предварительно закрепляют резцедержатели 2 проволокой 16 или чехлом 17 и опускают расширитель до нижней границы интервала расширения скважины.
2. Включают подачу промывочной жидкости и вращение
- 3. Над поршнем 4 создается зона повышенного давления по сравнению с давлением жидкости в затрубном пространстве, вследствие чего поршень 4 начинает перемещаться вниз, одновременно поджимая возвратную пружину 6 и воздействуя наконечником штока 5 на внутренние грани резцедержателей 2.
- Происходит разрыв проволоки 16 или материала чехла 17, а затем резцедержатели 2 начинают расходиться, воздействуя своими резцами на стенки скважины, постепенно разрушая их и расширяя скважину.
- Резцедержатели 2 принимают рабочее положение, то есть внутренние грани резцедержателей займут положения, параллельные наружной поверхности штока 5.
- Извлекая инструмент из скважины осуществляют расширение скважины на величину заданного интервала, после чего прекращают вращение бурового инструмента и подачу промывочной жидкости.
- Под воздействием сжатой при расширении пружины 6 поршень со штоком 5 переместятся вверх, а детали расширителя займут вертикальное положение.
Расширитель механический с промежуточными тягами
1 – корпус; 2 – поршень; 3 – тяга; 4 – лопасти; 5 — породоразрушающий наконечник
- Эффективной разновидностью механических расширителей, применяемых при сооружении технологических скважин ПВ, являются расширители с промежуточными тягами.
- Режущие лопасти 4 расширителя с промежуточными тягами 3 выводятся в рабочее положение с помощью поршня 2, приводимого в действие потоком жидкости, нагнетаемой буровым насосом и промежуточных тяг 3.
- Усиление резания регулируют изменением давления, развиваемого буровым насосом.
- Диаметр камеры может достигать 300–400 мм при первоначальном диаметре скважины 190 мм.
- Режущие лопасти занимают исходное положение при подъеме бурового инструмента и прекращении подачи жидкости буровым насосом.
1 – корпус; 2 – поршень; 3 – тяга; 4 – лопасти; 5 — породоразрушающий наконечник
Расширитель гидромеханический эксцентриковый: - Расширитель эксцентриковый отличается простотой конструкции, высокой надежностью в работе (из-за отсутствия подвижных элементов).
- Процесс разрушения породы стенок буровых скважин этим расширителем основан на использовании момента инерции расширителя относительно оси вращения.
- Расширение скважин происходит кроме использования возникающих центробежных сил частично за счет гидромонитор- ного эффекта струи жидкости.
1 – бурильная труба; 2 – муфта замка для бурильных труб; 3 – лопасть; 4 – насадка; 5 – втулка; 6 – верхняя крышка; 7 – нижняя крышка; 8 – корпус расширителя
- Важной проблемой при расширении скважин с помощью механических и гидромеханических расширителей является очистка расширителя и расширенной призабойной зоны от разрушенной породы.
- В расширенной части скважины возникают неблагоприятные условия для выноса шлама из-за уменьшения скорости восходящего потока промывочной жидкости.
- Повышение качества очистки расширяемой части скважины и режущих элементов долота от разрушенной породы и шлама является применение обратновсасывающей промывки при использовании инерционного раcширителя.
Расширитель инерционный 1 – корпус; 2 – породоразрушающий наконечник; 3 – лопасть - расширитель; 4 – тяга - Режущие лопасти расширителя выводятся в рабочее положение в начальный период их работы за счет центробежных сил, возникающих при вращении.
- Закончив расширение, осуществляют интенсивную промывку ствола скважины, а затем инструмент вместе с расширителем поднимают на поверхность.
- Это дает возможность :
- повысить скорости бурения,
- уменьшить материально-технические затраты ,
- снизить стоимость сооружения скважин.
- Кроме того, при сооружении скважин для подземного выщелачивания легко создается уширенный контур гравийной обсыпки, что способствует повышению производительности скважин и увеличению их срока службы.
|
Скачать 5.23 Mb.