Освоение скважин
Освоение скважин — комплекс работ по вызову притока жидкости (газа) из пласта в скважину, обеспечивающего ее продуктивность в соответстви
ИА Neftegaz.RU. Освоение скважин — комплекс работ по вызову притока жидкости (газа) из пласта в скважину, обеспечивающего ее продуктивность в соответствии с локальными (местными) добычными возможностями пласта или с достижением необходимой приемистости (для нагнетательных скважин).
После бурения, вскрытия пласта и перфорации обсадной колонны призабойная зона скважины (ПЗП), особенно поверхность вскрытой части пласта, бывает загрязнена тонкой глинистой взвесью или глинистой коркой.
Поэтому и в результате некоторых других физико-химических процессов образуется зона с пониженной проницаемостью, иногда сниженной до нуля.
Цели освоения скважины:
- восстановление естественной проницаемости пород призабойной зоны;
- достижение притока, соответствующего добычным возможностям скважины или нормальной приемистости нагнетательных скважин.
Сущность освоения скважины заключается в создании депрессии, т.е. перепада между пластовым и забойным давлениями, с превышением пластового давления над забойным.
Достигается это 2 мя путями:
- либо уменьшением плотности жидкости в скважине;
- либо снижением уровня (столба) жидкости в скважине.
В 1 м случае буровой раствор последовательно заменяют водой, затем — нефтью.
Во 2 м случае уровень в скважине снижают одним из следующих способов:
- оттартыванием желонкой на тартальном канале или поршневанием;
- продавкой сжатым газом или воздухом (компрессорным способом);
- аэрацией (прокачкой газожидкостной смеси);
- откачкой жидкости штанговыми скважинными насосами или погружными центробежными электронасосами.
Таким образом, можно выделить следующие 6 основных способов вызова притока:
- замена скважинной жидкости на более легкую;
- компрессионный метод;
- аэрация;
- откачка глубинными насосами;
- тартание;
- поршневание.
Перед освоением на устье скважины устанавливают арматуру в соответствии с применяемым методом и способом эксплуатации скважины.
В любом случае на фланце обсадной колонны устанавливают задвижку высокого давления на случай необходимости перекрытия ствола.
Замену скважинной жидкости производят следующим образом.
После перфорации эксплуатационной колонны в скважину до фильтра опускают насосно-компрессорные трубы.
Затем в кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и спущенными трубами нагнетают воду.
Буровой раствор, находящийся в скважине, вытесняется из нее по трубам.
Если после замены бурового раствора водой возбудить скважину (т.е. вызвать приток) не удается, то переходят на промывку скважины нефтью.
После промывки скважины (прямой или обратной) водой или дегазированной нефтью можно достигнуть уменьшения забойного давления.
Продавка с помощью сжатого газа или воздуха (газлифтный способ освоения). Сущность метода заключается в нагнетании сжатого газа или воздуха в кольцевое пространство между подъемными трубами и обсадной колонной.
Сжатый газ (воздух) вытесняет жидкость, заполняющую скважину, через спущенные в нее насосно-компрессорные трубы на дневную поверхность.
Аэрация — процесс смешения жидкости с пузырьками сжатого газа (воздуха).
При аэрации за счет постепенного смешения сжатого газа (воздуха) и жидкости, заполняющей скважину (бурового раствора, воды, нефти), уменьшается плотность жидкости и тем самым плавно снижается давление на забой.
Для аэрации к скважине кроме водяной (нефтяной) линии от насоса подводят также газовую (воздушную) линию от компрессора.
Жидкость и газ (воздух) смешиваются в специальном смесителе (эжекторе) или газопроводящей линии скважины, и аэрированная жидкость (газожидкостная смесь) нагнетается в ее затрубное пространство.
При замене жидкости, находящейся в скважине, этой смесью давление на забой снижается, и, когда оно становится меньше пластового, нефть начинает поступать из пласта в скважину.
Освоение с помощью скважинных насосов применяют в скважинах, которые предполагается эксплуатировать глубинно-насосным способом.
В некоторых случаях перед спуском насосных труб забой очищают с помощью желонки. Если ствол и забой чисты, то в скважину спускают насосно-компрессорные трубы, штанговый насос, устанавливают станок-качалку, и пускают скважину в эксплуатацию.
Точно так же осваивают скважины, которые будут эксплуатироваться погружными электронасосами.
Освоение нагнетательных скважин не отличается от освоения добывающих.
В них, как и в добывающих, после получения притока из пласта следует вести длительное дренирование (т. е. отбор жидкости) для очистки призабойной зоны и пор пласта от проникших в пласт при бурении глинистого раствора, взвешенных частиц (гематита, барита), продуктов коррозии и т. д.
Отличие заключается в том, что, если добывающие скважины рекомендуется осваивать методом плавного запуска, т. е. постепенным увеличением отборов, то в нагнетательных в процессе освоения следует стремиться к отборам большого количества жидкостей и механических примесей (песка, ржавчины и др.).
Это способствует открытию дренажных каналов и обеспечивает большую приемистость (поглотительную способность) скважин.
Дренируют пласт теми же способами, что и при вызове притока в нефтяных скважинах: поршневанием, применением сжатого воздуха, откачкой жидкости центробежными глубинными электронасосами, т. е. методами, допускающими откачку больших объемов жидкости.
Тартание — извлечение из скважины жидкости желонкой, спускаемой на тонком (16 мм) стальном канате с помощью лебедки. Желонку изготовляют из трубы длиной 8 м и диаметром не более 0,7 диаметра обсадной колонны. В нижней части желонка имеет клапан со штоком, открывающимся при упоре, в верхней части — скобу для прикрепления каната. За один рейс (спуск-подъем) выносится не более 0,06 м 3 жидкости.
Тартание — малопроизводительный, трудоемкий способ снижения уровня жидкости в скважине с очень ограниченными возможностями применения (в скважинах, где не ожидается никаких фонтанных проявлений), т.к. устьевая задвижка при этом не может быть закрыта до извлечения из скважины желонки и каната. К недостаткам способа тартания относится загрязнение окружающей среды.
Однако этот метод дает возможность извлечения осадка и глинистого раствора с забоя и контроля за положением уровня жидкости в скважине.
Поршневание (свабирование) заключается в постепенном снижении уровня жидкости в скважине при помощи поршня (сваба).
Поршень представляет собой трубу диаметром 25-37,5 мм с клапаном в нижней части, открывающимся вверх. На наружной поверхности поршня укреплены эластичные резиновые манжеты, армированные проволочной сеткой.
Для возбуждения скважины поршневанием в нее до фильтра спускают насосно-компрессорные трубы. Каждую трубу проверяют шаблоном. При спуске поршня под уровень (обычно на глубину 75-150 м) жидкость перетекает через клапан в пространство над поршнем.
При подъеме его клапан закрывается, а манжеты, распираемые под действием давления столба жидкости, прижимаются к стенке труб и уплотняются. За один подъем выносится столб жидкости, находящейся над поршнем на глубине погружения под уровень жидкости. Поршневание в 10-15 раз производительнее тартания.
При непрерывном поршневании уровень жидкости в скважине понижается и соответственно снижается давление на забое скважины, что вызывает приток в нее жидкости из пласта.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Метод — аэрация
Метод аэрации может дополняться биохимическим окислением сероводорода серобактериями в аэроокислителе или в аэротенке. Серобактерии могут окислять сероводород до серы и сульфатов. Использование биохимического метода окисления сероводорода встречает затруднения, связанные с необходимостью нейтрализации воды, и постоянным зарастанием загрузки карбонатом кальция. [1]
Метод аэрации применяют, главным образом, при анализе биологических материалов. [2]
Метод аэрации был вначале применен в сочетании с термическим методом с целью повышения эффективности последнего. Эти данные указывают на целесообразность сочетания термического метода с продувкой воздухом. [4]
Метод аэрации рекомендуется применять в тех случаях, когда для освоения скважины достаточно кратковременного, но значительного снижения забойного давления. [5]
Освоение скважины методом аэрации было описано выше ( см. фиг. После продавки компрессорной скважины по методу аэрации рабочий агент ( воздух, газ) нагнетается компрессором и скважина вступает в эксплуатацию. [6]
Установка обезжелезивания методом аэрации состоит из аэрациониого устройства, контактного резервуара и фильтра. [7]
Освоение скважины методом аэрации было описано выше. После продавливания жидкости в компрессорной скважине методом аэрации газ нагнетают компрессором, и скважина вступает в эксплуатацию. [9]
Наиболее эффективным считается метод аэрации , который заключается в продувании воздуха через сточную воду. Процесс проводят в аппаратах различной конструкции. На схеме, представленной на рис. П-45, удаление дурнопахнущих веществ производится в тарельчатой колонне каскадного типа. Сточная вода растекается в виде пленок по тарелкам, на которых происходит ее контакт с воздухом. Затем воздух с выделенными веществами поступает в насадочную колонну, которая орошается раствором щелочи. [10]
Наиболее эффективным считается метод аэрации , который заключается в продувании воздуха через сточную воду. Процесс проводят в аппаратах различной конструкции. П-44, удаление дурнопахнущих веществ проводят в тарельчатой колонне каскадного типа. Сточная вода растекается в виде пленок по тарелкам, на которых происходит ее контакт с воздухом. Затем воздух с выделенными веществами поступает в насадочную колонну, которая орошается раствором щелочи. [11]
Наиболее эффективным считается метод аэрации , который заключается в продувании воздуха через сточную воду. [12]
Наиболее эффективным считается метод аэрации , который заключается в продувании воздуха через сточную воду. [13]
Продавка скважины ведется методом аэрации . В фонтанирующих скважинах глубину спуска второго ряда труб определяют из условия создания на забое после продавки методом аэрации депрессии, при которой приток из пласта не превышает допустимый отбор. [14]
При освоении скважин методом аэрации в скважину одновременно нагнетается — жидкость ( нефть или вода) и воздух или газ, что обеспечивает возможность плавного снижения давления на забой и позволяет избежать пробкообразования и прихвата подъемных труб, а также смятия эксплуатационной колонны и других осложнений. Для предупреждения попадания в компрессор жидкости во время проявления скважины на воздухопроводе перед компрессором устанавливают обратный клапан. Обратный клапан устанавливают также на нагнетательной линии перед насосом. Воздухопровод и трубопровод для закачки жидкости спрессовывают на давление, в полтора раза больше ожидаемого максимального рабочего давления. [15]
Источник
Освоение и испытание скважин
К отводам фонтанной арматуры подсоединяют также сбросовую линию с краном высокого давления. Эту линию используют для отвода в сборную емкость (или к факелу) жидкости, поступающей из скважины при освоении, а также для промывки всех линий обвязки.
В основе всех способов освоения лежит уменьшение давления столба жидкости в скважине ниже пластового и создание депрессии, достаточной для преодоления сопротивлений фильтрации пластовой жидкости к скважине. Уменьшить противодавление на продуктивный пласт можно снижением плотности и уровня жидкости в эксплуатационной колонне. Величину депрессии для получения притока выбирают в зависимости от типа коллектора (гранулярный или трещинный), вида пластовой жидкости (нефть, газ, вода), устойчивости коллектора и коллекторских свойств пласта. В газовых скважинах при одинаковом типе коллектора величина депрессии существенно меньше, чем в нефтяных.
Существует несколько способов вызова притока из пласта. Если коэффициент аномальности пластового давления существенно больше единицы, коллекторские свойства пласта хорошие и приствольная зона загрязнена мало, часто бывает достаточно заменить промывочную жидкость, которой была заполнена колонна накануне перфорации, на воду либо нефть. В тех же случаях, когда коэффициент аномальности пластового давления не превышает единицы, коллекторские свойства плохие или приствольная зона продуктивного пласта сильно загрязнена в период бурения, цементирования и перфорации, для получения притока приходится не только заменять промывочную жидкость на воду или нефть, но также аэрировать воду либо снижать уровень воды (нефти) в обсадной колонне. Заменять промывочную жидкость на воду рекомендуется постепенно.
Наиболее эффективный способ освоения — постепенное увеличение степени аэрации воды после замены ею промывочной жидкости в обсадной колонне. Для этого в пространство между эксплуатационной колонной и насосно-компрессорными трубами одновременно закачивают воду цементировочным насосом и воздух передвижным промысловым компрессором. Постепенно увеличивая подачу воздуха, можно в довольно широких пределах регулировать плотность водовоздушной смеси и уменьшать противодавление на пласт. Чтобы достичь большей плавности снижения противодавления и уменьшить расход воздуха, рекомендуется к воде перед аэрированием добавлять пенообразующее ПАВ. После получения притока из продуктивного пласта насос и компрессор отключают, а скважине дают возможность поработать.
Распространенным является также компрессорный способ освоения. Для этого в межколонное пространство передвижным компрессором нагнетают воздух. Сжатый воздух оттесняет воду вниз к башмаку насосно-компрессорных труб, а затем, прорвавшись внутрь этих труб, газирует жидкость и выталкивает ее на дневную поверхность. По мере насыщения жидкости воздухом плотность и давление столба ее уменьшаются, а после выброса каждой порции воды из труб уровень жидкости в скважине падает. После того как начнется приток пластовой жидкости в скважину, компрессор отключают.
Существенный недостаток компрессорного способа освоения — большие колебания давления. При резком снижении давления на пласт в момент выброса на дневную поверхность очередных порций воды интенсифицируется приток из пласта. Если коллектор продуктивного пласта недостаточно устойчив, резкая интенсификация притока может сопровождаться разрушением скелета породы, выносом в скважину большого количества песка и образованием песчаной пробки.
Иногда уровень жидкости снижают поршневанием. Для этого в насосно-компрессорные трубы на канате 1 (рис. 92) спускают специальный поршень 5. Пока поршень под тяжестью грузовой штанги 2 опускается вниз, вытесняемая им жидкость перетекает через осевой канал в поршне и полость патрубка 4 в пространство над клапаном 3. При подъеме поршня клапан 3 закрывается, а жидкость, находящаяся под ним, вытесняется вверх и переливается через верхний открытый конец насоснокомпрессорных труб. Глубина погружения поршня под уровень жидкости зависит от прочности каната и достигает 300 м. Cпoсоб можно применять лишь в тех случаях, когда нет опасности выброса и не требуется герметизировать устье скважины. Время, необходимое для получения притока таким способом, гораздо больше, чем предыдущими способами.
Для освоения скважин, продуктивный пласт в которых имеет низков пластовое давление или сильно загрязнен в процессе бурения, с успехом могут быть использованы опробователи, опускаемые на колонне труб. Для повышения эффективности освоения скважин, вскрывших нефтеносные пласты с низкими коэффициентами аномальности, целесообразно до перфорации снижать давление в обсадной колонне до пластового или даже несколько ниже последнего.
После получения притока из пласта скважине дают некоторое время поработать, чтобы очистилась от загрязнения приствольная зона. Так, если получен фонтанирующий приток из нефтяного пласта, струю жидкости направляют через верхний боковой отвод фонтанной елки и штуцер в сбросовый амбар. Диаметр штуцера выбирают с таким расчетом, чтобы не возникло чрезмерно большой депрессии и не началось разрушение скелета пласта и цементного камня. Обычно в течение первых 1,5—2 ч используют штуцер диаметром 6—8 мм, а затем штуцер меньшего диаметра — 5 мм. При таком диаметре штуцера скважина работает до тех пор, пока не стабилизируются давления у устья в межколонном пространстве и на головке (буфере) фонтанной елки, а также дебит. В случае притока из газоносного пласта скважин в течение первых 2—3 ч позволяют фонтанировать через верхний боковой отвод елки в обход штуцера с целью удаления жидкости, находящейся в эксплуатационной колонне, и очистки забоя, а затем поток направляют через нижний боковой отвод и штуцер. Газ, выходящий из скважины, сжигают в факеле.
После стабилизации давлений у устья и дебита при данном диаметре штуцера скважину считают освоенной и приступают к исследованию ее. Исследование проводится с целью определения -всех промысловых характеристик при установившихся режимах работы: дебита, газового фактора, забойных и пластового давлений, температуры, коэффициента продуктивности скважины, проницаемости и гидропроводности пласта, а также состава и свойств пластовой жидкости (газа). Режим работы считают установившимся, если при данном диаметре штуцера забойное и устьевые давления и дебит стабильны. Скважину исследуют при четырех-шести режимах: сначала при минимальном диаметре штуцера, затем диаметр штуцера ступенями увеличивают. По данным таких исследований строят индикаторную кривую «дебит — депрессия», выявляют оптимальный режим притока, повторяют исследование при таком режиме и регистрируют кривую восстановления давления. Исследование одного пласта обычно занимает несколько суток. Исследование при одном режиме считают законченным, если два последовательных намерения давлений и дебитов практически (в пределах погрешности приборов) совпадают. Устьевые давления измеряют обычно через каждые 3 ч, забойные давления и дебиты — 1—2 раза в сутки. Для измерения забойных давлений используют глубинные манометры, а устьевых давлений — образцовые манометры. Спустя сутки после регистрации кривой восстановления давления глубинным манометром делают дополнительное измерение пластового давления в закрытой скважине.
Объем исследований в эксплуатационных скважинах может быть сокращен; его устанавливают по согласованию с добывающим предприятием. После окончания исследований проводят кратковременную (не менее 10—15 сут) пробную эксплуатацию скважины на оптимальном режиме по плану, согласованному с НГДУ.
В разведочных скважинах детально исследуют как объекты, при опробовании которых были получены притоки нефти и газа, так и объекты, которые не были опробованы в процессе бурения, но о перспективности которых свидетельствуют материалы промыслово-геофизических исследований. Испытание может быть назначено также в том случае, если при опробовании были получены отрицательные результаты, но имеется обоснованное сомнение в правильности их.
Если в разведочной скважине предстоит испытать несколько пластов, операцию начинают с нижнего. По окончании исследования нижнего пласта скважину задавливают промывочной жидкостью, удовлетворяющей указанным выше требованиям, устанавливают цементный мост в интервале между нижним и ближайшим к нему вышерасположенным объектом, проверяют герметичность моста после затвердения тампонажного раствора способом понижения уровня жидкости в колонне. Если мост герметичен, обсадную колонну перфорируют против второго снизу перспективного пласта, вызывают приток из него и проводят детально исследование. Так, следуя снизу вверх, последовательно испытывают все перспективные объекты. Испытание считают законченным, если по всем объектам получены результаты, позволяющие составить качественную характеристику каждого пласта и определить основные параметры.
Если при испытании объекта получают большой дебит нефти или газа, к испытанию последующих, расположенных выше объектов приступают только с разрешения организации, подчиненной непосредственно соответствующему министерству. Такое разрешение дают лишь в исключительных случаях. Это объясняется тем, что при задавливании пласта для прекращения притока и установки цементного моста коллекторские свойства его в приствольной зоне могут быть сильно ухудшены. Как правило, после получения интенсивного притока нефти или газа из пласта и полного исследования его скважину передают НГДУ для эксплуатации.
Для работ, связанных с получением притока и исследованием первого объекта в разведочных скважинах, используют буровую установку. Освоение и исследование последующих объектов в разведочных скважинах и освоение эксплуатационных скважин, как правило, ведут с помощью более легких передвижных установок.
На испытание (исследование) каждого объекта составляют план, утверждаемый руководителями бурового предприятия; в случае, если скважина подлежит передаче нефтегазодобывающему предприятию, этот план согласовывают с руководством последнего. По окончании испытания скважины составляют акты о результатах исследования каждого объекта, установке цементных мостов и проверке их герметичности, о передаче скважины в эксплуатацию либо консервации ее, если площадь еще не подготовлена для эксплуатации, либо о ликвидации скважины, если результаты испытания полностью отрицательные.
Источник
