Освоение скважины фонтанным способом

Освоение фонтанных скважин

Выбор метода освоения скважины зависит от следующих факторов:

-глубины скважины и пластового давления

-содержимого залежи (нефть, газ)

-физической характеристики пород пласта, степени их устойчивости

-наличия технических средств для освоения.

Освоение скважин, вскрывающих пласты с высоким давлением, обычно не представляет труда, так как в данном случае можно создать большой перепад давления между пластом и скважиной. В то же время следует иметь в виду, что темп освоения скважины зависит в основном от степени устойчивости пород пласта. При освоении свкажин, вскрывших неустойчивые пласты, перепад давления между пластом и скважиной должен быть небольшим. В этом случае пуск скважины следует осуществлять плавно, чтобы не вызвать выноса частиц породы из пласта. Чрезмерные депрессии при освоении скважин, вскрывших неустойчивые пласты, могут привести к разрушению цементного кольца в интервале перфорации обсадной колонны и даже к ее разрушению.

Наиболее распространенные методы вызова притока жидкости и газа из пласта в скважину следующие:

1. Промывка скважин- замена жидкости, заполняющей ствол скважины после бурения, более легкой, например, глинистого раствора – водой или воды – нефтью.

2. Продавка сжатым газом (воздухом) – вытеснение жидкости из колонны подъемных труб сжатым газом, нагнетаемым в затрубное пространство скважины

3. Аэрация – насыщение жидкости газом или воздухом, т.е. замена жидкости в стволе скважины на газожидкостную смесь с малой плотностью.

4. Поршневание (свабирование) –снижние уровня жидкости в скважине.

При промывке скважины для возбуждения фонтана плавное снижение противодавления на забой достигается замещением жидкости, заполняющей скважину, более легкой.

Возбуждение фонтана при промывке скважины возможно в тех скважинах, где пластовое давление превышает давление, создаваемое на забой столбом дегазированной нефти; в противном случае промывка дает положительные результаты только при совмещении с другими методами и, в частности, при дальнейшем освоении скважины с использованием сжатого газа или воздуха.

Перед освоением фонтанной скважины промывкой на устье собирают арматуру и спускают (обычно до фильтра) фонтанные трубы, которые остаются в скважине при ее эксплуатации. Воду нагнетают насосом в межтрубное пространство, а глинистый раствор, заполняющий скважину, вытесняется на поверхность по фонтанным трубам. При большом пластовом давлении скважина часто начинает фонтанировать даже при неполной замене глинистого раствора водой.

Если после промывки водой пласт не проявляет себя, воду в скважине заменяют нефтью. Этот способ вызова притока дает возможность плавно понижатьдавление на забой скважины и постепенно разрабатывать поровое пространство пласта в призабойной зоне, что весьма важно для освоения скважин, вскрывающих рыхлые пласты.

Для закачки нефти в скважину применяют передвижные насосные агрегаты, смонтированные на тракторе или автомобиле. Насосный агрегат устанавливают с наветренной стороны на расстоянии 20-25 м от устья. Нагнетательная линия, соединяющая устье скважины с выкидом насоса, собирается из 60 мм и НКТ на быстросвинчивающихся резьбовых соединениях и прокладывается так, чтобы толчки и вибрации, возникающие при работе насосного агрегата, не передавались на устьевую арматуру скважины.

Давление во время промывки контролируется двумя манометрами: один из них устанавливается на выкиде насоса и предназначен для контроля работы насоса и состояния выкидной линии, другой подключается к затрубному пространству, где он работает в более спокойных условиях, с меньшей вибрацией стрелки, что позволяет хорошо проследить за изменением давления в скважине.

Дата добавления: 2016-08-07 ; просмотров: 2140 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Фонтанный способ добычи нефти. Условие фонтанирования. Освоение фонтанных скважин. Исследование фонтанных скважин и установление оптимального технологического режима их работы.

Для подъема смеси жидкости и газа по вертикальной трубе необходим некоторый перепад давлений между нижним Р₁ и верхним Р₂ концами подъемной колонны.

Условие фонтанирования: Забойное давление больше или равно гидростатическое давление+ трение + давление на устье.

Освоение фонтанных скважин

Выбор метода освоения скважины зависит от следующих факторов:

-глубины скважины и пластового давления

-содержимого залежи (нефть, газ)

-физической характеристики пород пласта, степени их устойчивости

-наличия технических средств для освоения.

Освоение скважин, вскрывающих пласты с высоким давлением, обычно не представляет труда, так как в данном случае можно создать большой перепад давления между пластом и скважиной. В то же время следует иметь в виду, что темп освоения скважины зависит в основном от степени устойчивости пород пласта. При освоении свкажин, вскрывших неустойчивые пласты, перепад давления между пластом и скважиной должен быть небольшим.

Наиболее распространенные методы вызова притока жидкости и газа из пласта в скважину следующие:

1. Промывка скважин- замена жидкости, заполняющей ствол скважины после бурения, более легкой.

2. Аэрация – насыщение жидкости газом или воздухом.

3. Свабирование–снижние уровня жидкости в скважине.

При промывке скважины для возбуждения фонтана плавное снижение противодавления на забой достигается замещением жидкости, заполняющей скважину, более легкой.

Перед освоением фонтанной скважины промывкой на устье собирают арматуру и спускают фонтанные трубы, которые остаются в скважине при ее эксплуатации. Воду нагнетают насосом в межтрубное пространство, а глинистый раствор, заполняющий скважину, вытесняется на поверхность по фонтанным трубам. При большом пластовом давлении скважина часто начинает фонтанировать даже при неполной замене глинистого раствора водой.

Если после промывки водой пласт не проявляет себя, воду в скважине заменяют нефтью.

Продавка сжатым газом.

Сущность метода заключается в нагнетании сжатого газа или воздуха в кольцевое пространство между подъемными трубами и обсадной колонны скважины.

Значительное понижение плотности жидкости в скважине может быть достигнуто при одновременном нагнетании в нее воды и газа. Жидкость и газ смешиваются в специальном смесителе (эжекторе), после чего смесь нагнетается в затрубное пространство.

В НКТ спускают на стальном канате с помощью лебедки сваб, имеющий клапан, открывающийся вверх.

При спуске поршня шариковый клапан открыт, что позволяет поршню спокойно погружаться в жидкость. При подъеме он закрыт.происходит вытеснение жидкости находящейся над поршнем.

Большой недостаток поршневания – необходимость проводить работы на открытом устье, что связано с опасностью выброса.

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОНТАННЫХ СКВАЖИН.

Непосредственная задача исследований скважин и пластов, вообще, и ГДИ, в частности, заключается в получении данных, характеризующих геолого-физические и гидродинамические свойства продуктивных пластов и отдельных скважин.

При исследовании фонтанных скважин непосредственно измеряют дебит, давление, расстояние между скважинами, температуру. Вязкость жидкости и газа, пористость пород, сжимаемость пород и пластовой жидкости..

Проницаемость пласта в промысловых условиях находят расчетным путем по известным величинам Q,h,μ,р; проницаемость можно определить при лабораторных и геофизических исследованиях.

Непосредственно гидродинамическими методами исследования можно определить следующие параметры:

1. Коэффициент проницаемости;

2. Коэффициент гидропроводности пласта kh/μ;

3. коэффициент пьезопроводности пласта

4.Коэффициент продуктивности скважины:

Коэффициент гидропроводности пласта отражает качественную характеристику гидравлической проводимости пласта в зависимости от проницаемости породы, вязкости протекающей в ней жидкости и мощности пласта.

Коэффициент пьезопроводности характеризует упругие свойства пласта и насыщающих его жидкостей.

При исследовании определяют зависимость дебита жидкости от забойного давления (или перепада давлений (Рпл-Рзаб).

Методы исследования скважин подразделяют на две группы:

1. Метод исследования при установившемся режиме работы скважины (метод пробных откачек);

2. Метод исследования при неустановившемся режиме работы скважины (метод восстановления-падения давления).

Метод пробных откачек применяют главным образом при исследованиях для определения продуктивной характеристики скважины и установления технологического режима ее работы, а метод восстановления (падения) давления – для определения параметров пласта.

Исследование скважин при установившемся притоке.

При каком-то установившемся режиме работы исследуемой скважины замеряют забойное давление и дебит скважины. После этого меняют диаметр на штуцере на больший или меньший, создавая новый режим работы скважины так, чтобы дебит скважины изменился на 20 %. Оставляют в работе на 12 часов. Также измеряют давление и дебит. Новый режим считается установившимся, когда при повторяющихся подряд замерах дебиты жидкости и газа изменяются не более чем на 10 %.

По данным исследования строят индикаторные кривые –зависимость дебита от депрессии на пласт.

Исследование скважин при неустановившемся режиме.

Сущность метода состоит в прослеживании скорости восстановления забойного давления во времени после остановки скважины или скорости снижения забойного давления после пуска скважины.

В первое время после остановки скважины нефть еще будет притекать к забою и поступать в скважину, в результате чего столб жидкости в ней будет подниматься, а забойное давление возрастать. В дальнейшем приток нефти уменьшается и темп повышения давления на забое также снижается. Наконец, забойное давление начнет приближаться к пластовому.

В процессе исследования данные об изменении забойного давления записываются через равные промежутки времени. Кривую восстановления давления строят в координатах ∆р и lgt.

Дата добавления: 2018-11-24 ; просмотров: 754 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Фонтанный способ добычи нефти: особенности процесса

Россия богата нефтяными месторождениями. Страна обладает почти 13 % процентами месторождений, известных на данный момент, — это главный источник наполнения бюджета.

Один из способов добычи — фонтанный. Подразумевается использование скважин, подъем нефти происходит с помощью пластовой энергии. Пластовое давление достигается двумя путями:

1. Естественное давление. Производится природной энергией пласта.
2. Искусственное давление. В пласт помещаются жидкие и газообразные агенты, при которых и поддерживается напор.

При добыче материала таким способом скважина оснащается лифтовой колонной и фонтанной арматурой. В определенных ситуациях отверстие оборудуется пакерами и автоматическими/механическими клапанами.

Основные преимущества метода

Фонтанный метод добычи применяется при обнаружении новых точек по добыче черного золота. Одно из оснований для этого — доступность и эффективность данного способа. Он не подразумевает использование дополнительных средств, энергоресурсов, определенного оборудования. Ведь материал достигает поверхности из-за чрезмерного напора сырья в залежи.

1. Доступное оборудование.
2. Минимальные траты электроэнергии.
3. Возможность регулировать процесс добычи и возможность полностью остановить его.
4. Управление процессом добычи можно осуществлять удаленно.
5. Длительный межтехнологический промежуток функционирования оборудования.

Чтобы производить добычу сырья, необходимо полностью контролировать скважину запорной арматурой, которую необходимо установить. Это позволяет контролировать график работы, осуществлять герметизацию, при необходимости — консервацию.

Структура нефтяных скважин

Схема нефтескважины включает множество составляющих:

1. Пакет.
2. Фонтанная арматура.
3. Трубопровод для откачки сырья.
4. Кондуктор.
5. Цемент.
6. Промежуточная обсадная колонна.
7. Обсадная колонна.
8. Насосно-компрессорная колонна.

Для добычи материала осуществляют бурение на необходимую глубину. Часто поперечник скважины достигает 40 см.

Обсадные трубы применяются для предотвращения обваливания. Промежуток между обсадной колонной и стеной заливают цементным раствором. За счет этого разделяются залегающие пласты. Изделия не поддаются влиянию пластовых вод.

Колонна подъемных труб

По подготовленному оборудованию сырье поступает на поверхность земли. Колонны иначе называют насосно-компрессорными.

Специалисты определяют диаметр труб, опираясь на определенные данные:

1. Давление нефти.
2. Ожидаемый дебит сырья (дебит — количество добытого материала в сутки, в метрах кубических. Чем выше ожидаемый дебит, тем больше диаметр)
3. Глубина залегания материала.

Обычно диаметр равен 40,3–00,3 мм.

Фонтанная арматура с выкидными линиями

Фонтанная арматура представляет собой ряд механизмов, устанавливаемых на скважине. В состав входит трубная головка и фонтанная елка.
ФА включает запорные механизмы:

• прямоточные задвижки;
• пробковые краны.

Сооружение необходимо для нескольких целей:

1. Поддержание колонны НКТ в подвешенном состоянии.
2. Запайка затрубных отверстий и их изоляция.
3. Регулировка обозначенного графика работы.

К установке есть ряд требований, регламентированных ГОСТ (13846-89). Их нарушение недопустимо.

Отсекатель скважины

Чтобы предотвратить открытый фонтан в случае разрушения устьевого оборудования, необходимо осуществить установку клапана-отсекателя. Он монтируется в нижней части установки. Также это необходимо производить при ремонтных работах.

Отсекатель разделяет верхнюю фильтровую часть и нижнюю часть.

Технические манометры

Работу трубных головок необходимо контролировать на предмет давления. Чтобы это сделать, нужно установить 2 манометра на фонтанной елке.

Одно устройство нужно установить сверху, чтобы следить за давлением в устье. Второй прибор устанавливается на боковом отводе. Он измеряет показатели в межтрубном промежутке.

Камера запуска шаров

Добыча ценного сырья сопряжена с различными сложностями. Одна из них — выпадение парафина в выкидных линиях. Помимо этого имеют место механические загрязнения, образования песчаных пробок.

Избавляться от парафина можно различными путями. Один из них — применение резиновых шаров, обосновавшихся в камере запуска, монтированной на струне фонтанной арматуры.

При определенной степени запарафинивания выносных линий открывается шибер, из камеры выступает шар диаметром больше выкидной линии.

Шар чистит линии, двигаясь в приемную камеру при помощи потока получаемого сырья.

Перфорация

Завершающий шаг подготовки нефтескважины — перфорация. В месте нахождения пласта делается отверстие, в результате чего создается канал. Через него сырье выходит из пласта по стволу. В итоге оно попадает на поверхность.

Иные способы добычи материала

Существует несколько других способов добывания сырья:

Каждый из них имеет определенные плюсы и минусы.

Газлифтный метод

Этот способ добычи относится к механизированному. Он актуален тогда, когда энергии пласта остается мало, чтобы вытолкнуть на поверхность нефть. Тогда подъем производится за счет подкачки в пласт сжатого газа. Подкачивать можно воздух или фоновый газ из близлежащего месторождения.

Чтобы произвести сжатие, необходимо применить компрессор высокого давления. Тогда способ будет именоваться компрессорным.

Если подавать в пласт газ под давлением, то газлифтный метод будет называться бескомпрессорным. Вещество будет поступать из близлежащего месторождения.

При данном методе не нужно действовать с нуля, чтобы вести работу на месторождении. Нужно дополнить оборудование от фонтанной установки. Потребуются определенные клапаны подвода сжатого газа. Они монтируются на разной глубине.

Главные плюсы газлифта по сравнению с другими механизированными способами добычи:

1. Возможно получить большое количество материала с различных глубин на разных этапах разработки скважины с адекватной себестоимостью.
2. Реально продолжать работу при значительных искривлениях отверстия.
3. Работа ведется с загазованными и перегретыми пластами.
4. Полный контроль работы.
5. Оборудование эффективное и надежное.
6. Можно использовать несколько пластов одновременно.
7. Техническое обслуживание и ремонт не вызывают затруднений.

При большом количестве плюсов есть и недостатки — дороговизна металлоемких устройств.

В связи с этим газлифт используется для подъема легкой нефти с большим показателем газовой составляющей.

Механизированная технология: насосная

Насосное оборудование позволяет осуществлять подъем вещества по отверстию. Насосы делятся на штанговые и бесштанговые. Вторые — погружного типа, электроцентробежные.

Чаще всего прибегают к применению штанговых глубинных насосов. Это проверенный, надежный и доступный метод. При этом удастся работать в углублениях до 2500 м. Один насос производит до 500 метров кубических в сутки.

Конструкция включает в себя насосные трубы. В них подвешены на жестких штанговых толкателях плунжеры. Станок-качалка производит возвратно-поступательные движения плунжеров. Станок имеет крутящий момент от двигателя за счет системы многоступенчатых редукторов.

Из-за низкой степени крепости и работоспособности штанговых плунжерных насосов на данный момент предпочтение отдается насосным моделям погружного вида — электроцентробежным насосам (ЭЦН).

• простое ТО;
• высокая работоспособность (1500 метров кубических в сутки);
• доступно обрабатывать наклонные скважины;
• длительные интервалы между ТО.

В случае подъема тяжелой нефти стоит применять насос винтового типа. Они надежны и высокопроизводительны. Недостаток заключается в низком уровне защиты в химической среде, что приводит к коррозии.

Каждая технология используется, так как в каждой есть свои плюсы и минусы. Выбор стоит делать, исходя из множества параметров, описывающих определенное месторождение. Только тщательный анализ позволит сделать правильный выбор.

Источник