????н≤200±1,5 мм;????н=(200÷355)±2мм;. Аджимагомедов- разработка+. Увеличение производительности скважин с помощью гидравлического разрыва пласта на Уренгойском месторождении

• Название: Увеличение производительности скважин с помощью гидравлического разрыва пласта на Уренгойском месторождении
• Анкор: ????н≤200±1,5 мм;????н=(200÷355)±2мм
• Дата: 04.10.2021
• Размер: 144.68 Kb.
• Имя файла: Аджимагомедов- разработка+.docx
• Тип: Курсовой проект; #241311
• страница: 3 из 3

2.6 Возможные осложнения при выполнении гидравлического разрыва пласта
При проведении ГРП в колонне НКТ (88,9 мм) может остаться некоторое количество пропанта. Об это осложнение выражается повышением давления закачки продавочной жидкости ГРП, жидкости промывки после ГРП, невозможностью сорвать пакер.

При невозможности безопасного срыва пакера, необходимо промыть НКТ от пропанта в следующей последовательности:

1. Подготавливают и опускают следующую компоновку НКТ, состоящую из труб диаметром 33 мм и 48 мм:

• Перо-воронка (33 мм);

• НКТ наружный диаметр 33 мм – 2 шт.;

• Стоп-кольцо (имеет наружный диаметр, исключающий прохождение в пакере, внутренний диаметр 33 мм. Служит для определения момента дохода компоновки НКТ до пакера и препятствию прохождению труб в зону ниже пакера);

• НКТ – наружный 33 мм – 1 шт.;

• Далее НКТ - 48 мм до устья.

Все резьбы должны быть очищены и смазаны. Спуск колонны НКТ производят с обязательным замером, с периодической промывкой, так как в колонне труб 88,9 мм находится гель и возможно ее вытеснение на поверхность.

2. Определяют верх песчаной пробки в подвеске ГРП;

3. Приподнимают колонну труб на одну трубу, устанавливают промывочную головку с вертлюгом;

4. Собирают нагнетательную линию от насосного агрегата до отвода на «столе – тройнике», обратную линию от блока долива до НКТ (предпочтительно применять обратную промывку, для обеспечения большей скорости выноса песка на поверхность);

5. Вызывают циркуляцию и осторожно достигают верха песчаной пробки;

6. Признаком достижения НКТ до пакера будет жесткая посадка «стоп – кольца» на посадочное седло в пакере;

7. Промывают скважину не менее двух объемов для очистки зоны, непосредственно под пакером, контролируя выход песка.

Причинами повлекшими возникновение STOPа являются:

• Отказ насосного оборудования на устье;

• Недостаточная перфорация;

• Не корректные данные о пласте;

Так же причиной остановки проведения операции ГРП может служить не герметичность посадки пакера. Пакер приподнимают на несколько метров, осаживают и опрессовывают. В случае отрицательного результата – производят подъем пакера, с ревизией.

2.7 Расчет показателей гидравлического разрыва пласта
Задачи: произвести расчет и определить основные характеристики ГРП.

Данные:

Глубина скважины, Lс = 2 350 м.,

Вскрытая мощность пласта, h = 10 м.,

Диаметр внутренний ,d_вн = 0,759 м.,

Плотность жидкости, ρ_ж = 945кг/м³.;

Вязкость жидкости, μ_ж = 0,285 Па·с;

Количество закачанного в скважину песка, Q_n = 4,8 т.;

Диаметр зерна песка, d_п = 1 мм.;

Темп закачки, Q = 0,01 м³/с;

Проницаемость породы, К = 1,5 МПа/м;

Коэффициент Пуассона горных пород, V = 0,3.

1. 
   Определим вертикальную составляющую горных пород
   

(2.1)

= 2 600 кг/м³ – плотность горных пород над продуктивным пластом;

2. 
   Принимая коэффициент Пауссона V = 0,3, рассчитываем горизонтальную составляющую горных пород:
   

(2.2)

3. 
   Определим забойное давление разрыва:
   

(2.3)

4. 
   Определим объемную концентрацию песка в смеси:
   

(2.4)

- концентрация песка в 1 м ³ жидкости = 275 кг/м³;

- плотность песка, = 2 500 кг/м³;

5. 
   Находим плотность жидкости песконосителя:
   

(2.5)

6. 
   Определим вязкость жидкости с песком:
   

(2.6)

7. 
   Определим число Рейнольдса:
   

(2.7)

8. 
   Коэффициент гидравлических сопротивлений :
   

(2.8)

9. 
   Определим потери давления на трения жидкости песконосителя:
   

(2.9)

10. 
    Если Re˃200 (376,7˃200), то потери на трение составляют:
    

(2.10)

11. 
    Определим давление на устье скважины при закачке жидкости песконосителя:
    

(2.11)

При работе агрегата 4АН-700 на 4 скорости = 29 МПа, а .

12. 
    Необходимое число агрегатов:
    

(2.12)

13. 
    Рассчитываем объем продавочной жидкости:
    

(2.13)

14. 
    Объем жидкости для осуществления гидроразрыва:
    

(2.14)

15. 
    Суммарное время работы одного агрегата 4АН-700 на 4 скорости:
    

(2.15)

16. 
    Определим раскрытость трещины:
    

(2.16)

где, Е = (1-2)·10⁴ = 1·10⁴ МПа;

l – длина трещины, м;

(2.17)

Вывод: длина трещины, L = 18,7м.; раскрытость трещины, =1,6см.; забойное давление разрыва, Р_{заб.разр}. = 35,25 МПа; плотность жидкости песконосителя, ρ_ж.п. = 960,55кг/м³ ; потери давления на трения жидкости песконосителя, Р_тр^’= 12,3 МПа; потери на трение, Р_тр = 18,69 МПа; давление на устье скважины пр закачке жидкости песконосителя, Р_у = 31,84 МПа.

3 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА

При проведении глубокопроникающего гидравлического разрыва пласта (ГГРП), когда давление может оказаться выше допустимого для эксплуатационной колонны, работы можно производить только после установки пакера и гидроиспытания его на герметичность.

Обвязка блока манифольда с установками и арматурой устья скважины должна осуществляться при помощи специальных труб и шарнирных соединений высокого давления, предусмотренных в комплекте установок и блока манифольда.

Во избежание провисания нагнетательный трубопровод должен быть уложен на опоры. В местах поворота следует устанавливать шарнирные угольники.

Для замера и регистрации давления к устьевой арматуре должны быть присоединены показывающий и регистрирующий манометры, выведенные на безопасное расстояние.

Нагнетательные трубопроводы агрегатов до устья скважины перед началом работы должны быть испытаны при давлении, равном полуторакратному ожидаемому максимальному давлению, но не выше значения, указанного в паспорте. Запрещается при гидроиспытании трубопровода находиться вблизи него.

В зимнее время после временной остановки работ следует пробной прокачкой жидкости убедиться в отсутствии пробок в трубопроводе.

При проведении работ по гидроразрыву пласта необходимо тщательно следить за состоянием резиновых уплотнений быстроразъемных соединений труб высокого давления для своевременного предупреждения утечек углеводородной жидкости на землю.

При приготовлении жидкости гидроразрыва на углеводородной основе применяются меры предосторожности как и при работе с углеводородными жидкостями.

Установка по приготовлению жидкости на углеводородной основе является пожароопасным объектом и на ней должны быть предусмотрены следующие меры безопасности:

1) на территории и подъездных путях установить аншлаги пожароопасности;

2) оснастить установку первичными средствами пожаротушения - огнетушителями, ящиками с песком, стандартным инструментом;

3) электродвигатели, пусковые устройства и соединительные провода должны быть выполнены во взрывозащищенном исполнении;

4) вращающиеся и движущиеся устройства, которые могут оказаться под напряжением, должны быть заземлены к контуру заземления;

5) на территории установки должна быть предусмотрена грозозащита и оборудован пожарный стояк;

6) емкости смесительные и для хранения нефти и нефтепродуктов должны быть оборудованы вентиляционными клапанами или вертикальными вытяжными трубами с огнепреградителями;

7) устранение неполадок и очистку установки производить при полной остановке приводов и движущихся деталей;
8) при приготовлении и применении жидкости на углеводородной основе запрещается на расстоянии менее 25 м от устья скважины и емкостей пользование открытым огнем, пребывание техники, не оборудованной искрогасителями на выхлопных трубах, пребывание посторонних людей;

9) транспортирование жидкостей на углеводородной основе производить автоцистернами, оборудованными для перевозки нефтепродуктов.

Жидкости гидроразрыва, как и углеводородное сырье, на котором они готовятся, по степени воздействия на организм человека относятся к IV классу опасности. При попадании жидкости на кожу и другие части тела ее следует удалить с помощью ветоши, а загрязненные участки промыть водой с мылом.

Сухие полимерные добавки, которые вводятся в жидкость гидроразрыва на углеводородной основе, не относятся к токсичным и пожароопасным веществам; при работе с ними не стоит допускать их попадания в глаза, на кожу рук, для чего рекомендуется пользоваться защитными очками, резиновыми перчатками, респиратором.

Требования безопасности при размещении, хранении, транспортировании исходных компонентов жидкости гидроразрыва изложены в действующих стандартах и технических условиях на применяемое оборудование и материалы.


4 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ




Окружающая среда при ГРП может быть загрязнена рабочими жидкостями, которые остаются по окончании процесса или же разлиты из-за небрежного обращения. В подготовительно-заключительный период из-за нарушений режимов глушения скважины или процесса освоения ее возможны выбросы скважинной жидкости вплоть до неуправляемого фонтанирования.

Примыкающим к скважине землям ущерб может быть причинен и техническими средствами: агрегатами, пескосмесителями, автоцистернами и другой спецтехникой, применяемой при гидроразрывах, в случаях отсутствия подъездных путей к скважине, при их неудовлетворительном состоянии и нарушении маршрутов следования.

Используемые для контроля гидроразрыва радиоактивные изотопы также могут оказаться источником заражения окружающей среды при небрежном обращении с ампулами и контейнерами или активированными материалами (зернистыми или жидкими).

Для предупреждения загрязнения окружающей среды при ГРП проводятся следующие основные мероприятия:

1. Остатки жидкостей гидроразрыва из емкостей агрегатов и автоцистерн сливаются в промышленную канализацию, нефтеловушку или специальную емкость. Сливать их на землю запрещается;

2. Все углеводороды, оказавшиеся на территории вокруг скважины, по окончании работ собираются и утилизируются либо вывозятся, если утилизация невозможна;

3. В случае если возникло неуправляемое фонтанирование, срочно сооружается земляной вал для ограничения возможности растекания пластового флюида по большой территории;

4. Территория вокруг добывающей скважины в соответствии с действующими нормами ограждена земляным валом и благоустроена;

5. Примыкающая к скважине территория в случае причинения ущерба при подъездах и т.д. рекультивируется для сельскохозяйственного или иного пользования;

6. По окончании работы территорию скважины и одежду работавших проверяется и необходимо убедиться в отсутствии опасных концентраций радиоактивных веществ;

7. Остатки неиспользованных изотопов, а также жидкость после промывки емкостей и насосов, подвергавшихся воздействию изотопов, разбавляется водой до безопасной концентрации и хоронится в специально отведенном месте.

Надо помнить, что любое вмешательство человека в природу не остается бесследно. Борьба с загрязнением окружающей среды - одна из важнейших проблем современности.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При гидравлическом разрыве должны быть решены следующие задачи: а) создание трещины; б) удержание трещины в раскрытом состоянии; в) удаление жидкости разрыва г) повышение продуктивности пласта.

Проведение гидроразрыва преследует две главные цели:

1. Повысить продуктивность пласта путем увеличения эффективного радиуса дренирования скважины. В пластах с относительно низкой проницаемостью гидроразрыв - лучший способ повышения продуктивности.

2. Создать канал притока в приствольной зоне нарушенной проницаемости.

Гидравлический разрыв пласта производится в скважинах: работающих с дебитами, значительно меньшими потенциально возможных, исходя из емкостно-фильтрационной характеристики продуктивного пласта; вскрывших продуктивный пласт с низкой проницаемостью, но с высоким пластовым давлением и значительными запасами газа (нефти); работающих со значительно меньшей продуктивностью по сравнению с окружающими; с разрушающейся призабойной зоной, с применением пробкообразующих агентов, для снижения депрессии на пласт с целью предупреждения разрушения породы; нагнетательных для увеличения приемистости пласта.

Операция ГРП состоит из следующих этапов: закачки жидкости разрыва для образования трещин; закачки жидкости — песконосителя; закачки жидкости для продавливания песка в трещины.

Основные жидкости для ГРП: нефть, ДТ, вода, раствор соляной кислоты, эмульсии. Требования к жидкостям: Доступность, дешевизна, хорошая пескоудерживающая способность, низкие потери на трение при закачке с высокими расходами (до 6 м³/мин), имеет свойства, исключающие набухание глинистых минералов нефтяного пласта, вызывает минимальное повреждение пласта веществами, входящими в состав геля, имеет хорошую стойкость (сохраняемость свойств) при высокой температуре заданное время, легко разлагается и теряет вязкость после остановки закачки, максимально полно выносится из пласта.

В качестве расклинивающего материала применяются искусственные проппанты или отсортированный кварцевый песок. Проппант в основном состоит из двух веществ - оксид алюминия и оксид кремния.

Требования к проппантам: прочность, стойкость к раздавливанию, округлость, сферичность, отсортированность (чем однороднее фракция, тем выше проводимость), дешевизна, доступность, стойкость к воздействию кислотами.

Проведение гидравлического разрыва пласта на газовых скважинах имеет ряд специфических особенностей, связанных с существенным различием физических свойств газа и жидкости, а также с недопущением физико-химического взаимодействия рабочей жидкости и породы пласта.

Для проведения гидравлического разрыва пласта составляется план, который утверждается главным инженером и главным геологом НПУ. Согласно этому плану необходимо: 1) подготовить скважину; 2) выбрать рабочие жидкости и песок; 3) определить расчетные показатели процесса гидроразрыва; 4) выбрать технологическую схему для проведения гидроразрыва и необходимые агрегаты; 5) освоить и исследовать скважину после гидроразрыва.


Список литературы:

1. 
   Проблемы повышения эффективности нефтегазодобывающего производства на основе применения методов увеличения нефтеотдачи: ав-тореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук [Текст]: учебник / В. М. Тарасюк.- 2013.
   
2. 
   Гусаков, В.Н. Мониторинг и выбор технологий обработки призабойной зоны на месторождениях[Текст]: учебное пособие/В.Н. Гусаков - Нефтяное хозяйство.-2012.
   
3. 
   Билалова, Г.А, Дроздов, А.Н. Технология и техника добычи нефти погружными насосами в осложненных условиях [Текст]: учебное пособие/Г.А. Билалова, А.Н. Дроздов. - 2013.
   
4. 
   Мальцев, Н.В. Моделирование нестационарного притока жидкости в скважину[Текст]:учебник/Н.В. Мальцев « Нефть, газ и бизнес».- 2012.
   
5. 
   Шарифуллин, А.В., Байбекова, Л.Р., Сулейманов, А.Т., Хамидуллин, Р.Ф., Шарифуллин, В.Н. Особенности состава и строения нефтяных отложений[Текст]:учебник « Технологии нефти и газа»// А.В. Шарифуллин, Л.Р. Байбекова, А.Т. Сулейманов, Р.Ф. Хамидуллин, В.Н. Шарифуллин.- 2016.