Способы борьбы с песчаными пробками

Нефтяная промышленность

Поиск по этому блогу

вторник, 27 марта 2018 г.

Предупреждение образования песчаных пробок. Способы ликвидации. Удаление песчаных пробок промывкой. Удаление пробок из скважин с низкими пластовыми давлениями.

Песчаные пробки. В процессе эксплуатации скв-н, продуктивные пласты кот-х сложены песками и слабосцементированными песчаниками, вместе с ж-тью и газом в скв-ну проникает песок. Если скорость недостаточна для подъема песчинок, то они осаждаются на забое, скапливаются, образуя пробку.

Песчаная пробка может образов-ся в стволе скв, в подъемных трубах. Пробки чаще всего состоят из сплошного столба песка, отложившегося на забое скв-ны (забойные пробки).

Пробки, отложившиеся на некоторой высоте, состоящие из перемежающихся столбов песка, нефти и газа наз-ся патронными. Они могут образ-ся и в подъемных трубах, и в ЭК, чаще у устья скв-ны. Пробки м.б. рыхлыми и плотными. Пробка, находящаяся в колонне труб длительное время, может уплотняться, ликвидировать ее достаточно сложно, толщина пробок иногда достигает нескольких 10-ков и даже сотен метров.

В случае полного прекращения подачи пластовой ж-ти образовавшейся песчаной пробкой, давл-е под пробкой увел-ся и при очистке ее толщина может расти. Такие пробки наз-т ползучими.

Образовавшаяся в скв или трубах пробка м.б. причиной прихвата колонны труб, обрыва труб и штанг, заклинивания оборуд-я и его износа.

1. предотвращение поступления песка в скв-ну,

2. обеспечение выноса песка с забоя на пов-ть и приспособление оборуд-ния к работе в скв-х с проявлениями песка,

Читайте также:  Мазевая повязка бранолинд н с перуанским бальзамом способ применения

3. удаление ( ликвидация) песчаных пробок.

1. Предотвращение поступления песка в скв-ну — уменьшением дебита.

Критический дебит, при кот-м поступление песка миним-е: Qкр = 3,14 D h m Vкр , м3/сут

D – внутр-й диаметр скв, м. h — толщина вскрытой части пласта, м. m – пористость. Vкр — критическая скорость фильтрационного потока, м/сут.

В условиях слабо сцементированных пород при таких режимах эксплуатация скв может оказаться нерентабельной. Во избежание сниж-я дебита применяют забойные фильтры или породу в зоне забоя закрепляют. Различают фильтры трубные и гравийные

Трубные фильтры изготавливают из обсадных труб соответствующего диаметра. Их спускают в скв-ну на ОК или с помощью НКТ внутрь ОК. (с круглыми отверстиями, со щелевыми отверстиями, проволочные, кнопочные, кольцевые фильтры)

Гравийные фильтры — два трубных фильтра со щелевидными отверстиями, вставленные один в другой. Кольцевое простр-во м/у ними заполняют гравием. Гравийные фильтры м.б. созданы на поверх-ти и в скв-не – намывом слоя гравия за стенки перфорированной трубы.

Крепление пород ПЗ — связывание частиц м/у собой различными вяжущими вещ-вами – цементным р-ром, р-ром цементно-песчаной смеси. Сущность метода — нагнетание крепящих вещ-в ч/з колонну труб в зону забоя. Раствор, заполняя пустоты в породе и затвердевая, связывает частицы песка в прочную и устойчивую к размыву массу при фильтрации.Но прониц-ть при этом сниж-ся.

2. Вынос частиц песка на пов-ть отмечается при соблюдении нерав-ва wж / wсв > 2 – 2,5

wж – скорость восходящего потока ж-ти, wсв — скорость свободного осаждения песчинки.

В скв-х с выносом песка эксплуатируемых штанговыми насосами применяют различные защитные приспособления — песочные якоря, фильтры, а также специальные насосы, предупреждающие преждевременный износ пары плунжер-цилиндр и клапанов.

3. Удаляют песчаные пробки промывкой скв-ны разл-ми жидкостями, газожидкостными смесями, очисткой с помощью струйного насоса, желонок или гидробуров.

Используют промывку прямую, обратную, комбинированную, непрерывную.

Прямая промывка осущ-ся нагнетанием ж-ти в колонну НКТ ч/з промывочную линию, шланг, вертлюг, предохранительную задвижку. Нагнетаемая ж-ть размывает песчаную пробку и выносит ее из скв по межтрубному простр-ву на пов-ть. По мере вымывания песка колонну труб наращивают. «-»: большой расход ж-ти, т.к. велика площадь поперечного сечения кольцевого простр-ва, след-но, скорость подъема ж-ти с вымытым песком незначительна.

Обратная промывка — нагнетание ж-ти в кольцевое простр-во и подъем ее вместе с размытым песком по промывочным трубам, что позволяет достигнуть более высоких скоростей восходящего потока и ускорить разрушение пробки. «-»– малая скорость нисходящей струи в межколонном простр-ве, что снижает интенсивность размыва пробки.

Комбинированная промывка заключ-ся в периодическом изменении направления движ-я п/ж.

Промывочное у-во ПУ-1 позволяет также совмещать процессы прямой и обратной промывки. Для промывки плотных пробок м/о использовать насадки.

Очистку скв-н от пробок газированной ж-тью, пенами и сжатым газом применяют при наличии рыхлых пробок.

Пены для промывки используют двухфазные или трехфазные.

При очень низких Рпл во избежание поглощения пластом большого кол-ва п/ж применяют комбинированный м-д очистки: вначале ее удаляют одним из вышеуказанных способов, затем в зоне фильтра последний интервал пробки очищают желонкой.

Очистка сжатым газом заключается в подаче сжатого газа на забой по кольцевому простр-ву, который разрыхляет пробку и выносит ее на поверхность вместе с находящейся в скв-не ж-тью. Ж-ть из скв-ны до песчаной пробки вытесняют компрессором в завис-ти от его мощности одной или несколькими порциями, после чего продолжают нагнетать газ и опускать трубы с таким расчетом, чтобы нижний конец колонны труб, на котором предварительно установлен промывочный наконечник, слегка входил в песчаную пробку. После очистки ч/з кольцевое пространство нагнетают 5 — 25 м3 нефти, в завис-ти от характеристики пласта. Установив арматуру, создают условия притока нефти в скв-ну.

Удаление песчаных пробок желонками заключ-ся в последовательном спуске их на забой, заполнении песком и подъеме желонки из скв-ны. Преимущ-во м-да –возможность очистки скв-н с негерметичными ЭК.

Гидробур беструбный для удаления песчаных пробок представл-т собой бурильный снаряд, спускаемый в скв-ну на канате. Гидроэлектробур спускают в скв-ну на кабеле канатным м-дом.

Источник

Песчаные пробки – предупреждение образования, способы удаления.

Песчаные пробки.В процессе эксплуатации скв-н, продуктивные пласты кот-х сложены песками и слабосцементированными песчаниками, вместе с ж-тью и газом в скв-ну проникает песок. Если скорость недостаточна для подъема песчинок, то они осаждаются на забое, скапливаются, образуя пробку, перекрывающую фильтровую часть скв-ны, что приводит к ум-ю или полному прекращ-ю подачи ж-ти.

Песчаная пробка может образов-ся в стволе скв, в подъемных трубах. Пробки чаще всего состоят из сплошного столба песка, отложившегося на забое скв-ны (забойные пробки).

Пробки, отложившиеся на некоторой высоте, состоящие из перемежающихся столбов песка, нефти и газа наз-ся патронными. Они могут образ-ся и в подъемных трубах, и в ЭК, чаще у устья скв-ны. Пробки м.б. рыхлыми и плотными. Пробка, находящаяся в колонне труб длительное время, может уплотняться, ликвидировать ее достаточно сложно, толщина пробок иногда достигает нескольких 10-ков и даже сотен метров.

В случае полного прекращения подачи пластовой ж-ти образовавшейся песчаной пробкой, давл-е под пробкой увел-ся и при очистке ее толщина может расти. Такие пробки наз-т ползучими.

Образовавшаяся в скв или трубах пробка м.б. причиной прихвата колонны труб, обрыва труб и штанг, заклинивания оборуд-я и его износа.

методы борьбы:

1. предотвращение поступления песка в скв-ну,

2. обеспечение выноса песка с забоя на пов-ть и приспособление оборуд-ния к работе в скв-х с проявлениями песка,

3. удаление ( ликвидация) песчаных пробок.

1. Предотвращение поступления песка в скв-ну — уменьшением дебита.

Критический дебит, при кот-м поступление песка миним-е:

D – внутр-й диаметр скв, м. h — толщина вскрытой части пласта, м. m – пористость. Vкр — критическая скорость фильтрационного потока, м/сут.

В условиях слабо сцементированных пород при таких режимах эксплуатация скв может оказаться нерентабельной. Во избежание сниж-я дебита применяют забойные фильтры или породу в зоне забоя закрепляют. Различают фильтры трубные и гравийные

Трубные фильтры изготавливают из обсадных труб соответствующего диаметра. Их спускают в скв-ну на ОК или с помощью НКТ внутрь ОК. (с круглыми отверстиями, со щелевыми отверстиями, проволочные, кнопочные, кольцевые фильтры)

Гравийные фильтры — два трубных фильтра со щелевидными отверстиями, вставленные один в другой. Кольцевое простр-во м/у ними заполняют гравием. Гравийные фильтры м.б. созданы на поверх-ти и в скв-не – намывом слоя гравия за стенки перфорированной трубы.

Крепление пород ПЗ — связывание частиц м/у собой различными вяжущими вещ-вами – цементным р-ром, р-ром цементно-песчаной смеси, фенолформальдегидной смолой, пеноцементными смесями и др. Сущность метода — нагнетание крепящих вещ-в ч/з колонну труб в зону забоя. В завис-ти от поглотительной сп-ти скв-ны и толщины пласта проводят одну или несколько операций подряд. Раствор, заполняя пустоты в породе и затвердевая, связывает частицы песка в прочную и устойчивую к размыву массу при фильтрации, как нефти, так и воды. Но прониц-ть при этом сниж-ся.

2. Вынос частиц песка на пов-ть отмечается при соблюдении нерав-ва

wж – скорость восходящего потока ж-ти,

wсв — скорость свободного осаждения песчинки.

В скв-х с выносом песка эксплуатируемых штанговыми насосами применяют различные защитные приспособления — песочные якоря, фильтры, а также специальные насосы, предупреждающие преждевременный износ пары плунжер-цилиндр и клапанов.

3. Удаляют песчаные пробки промывкой скв-ны разл-ми жидкостями, газожидкостными смесями, очисткой с помощью струйного насоса, желонок или гидробуров.

Для промывки в скв-ну спускают колонну промывочных труб, и нагнетают под давл-м воду, нефть, глинистый р-р, пену в трубы или межтрубное простр-во. Промывочные агенты размывают пробку и выносят размытый песок на пов-ть. Безводные нефтяные скв-ны целесообразно промывать чистой нефтью. В скв-х с повышенным Рпл используют глинистые или солевые р-ры, плотность кот-х исключает выбросы или фонтанирование. В скв-х с низкими Рпл для предотвращения поглощения п/ж и облегчения освоения скв-ны после очистки от пробок применяют м-ды очистки сжатым газом, газированной ж-тью, пеной, а в случае наличия в ЭК дефектов — беструбным гидробуром, гидроэлектробуром, струйным насосом, или при помощи желонок.

Используют промывку прямую, обратную, комбинированную, непрерывную.

Прямая промывка осущ-ся нагнетанием ж-ти в колонну НКТ ч/з промывочную линию, шланг, вертлюг, предохранительную задвижку. Нагнетаемая ж-ть размывает песчаную пробку и выносит ее из скв по межтрубному простр-ву на пов-ть. По мере вымывания песка колонну труб наращивают. «-»: большой расход ж-ти, т.к. велика площадь поперечного сечения кольцевого простр-ва, след-но, скорость подъема ж-ти с вымытым песком незначительна.

Обратная промывка нагнетание ж-ти в кольцевое простр-во и подъем ее вместе с размытым песком по промывочным трубам, что позволяет достигнуть более высоких скоростей восходящего потока и ускорить разрушение пробки. «-»– малая скорость нисходящей струи в межколонном простр-ве, что снижает интенсивность размыва пробки.

Комбинированная промывка заключ-ся в периодическом изменении направления движ-я п/ж.

Промывочное у-во ПУ-1 позволяет также совмещать процессы прямой и обратной промывки. Для промывки плотных пробок м/о использовать насадки.

Очистку скв-н от пробок газированной ж-тью, пенами и сжатым газом применяют при наличии рыхлых пробок. Устье герметизируют по схеме обратной промывки. От насосного агрегата п/ж (вода или вода с ПАВ (сульфанол, сульфонатриевые соли, ОП-7, ОП-10)) направл-я в смеситель. Туда же одновременно от компрессора ч/з регулятор расхода подается газ. Выйдя из смесителя, смесь воды и газа поступает ч/з шланг и вертлюг в колонну промывочных труб, нижняя труба которой оборудована обратным клапаном. Песок выносится на поверх-ть по кольцевому простр-ву (прямая промывка).

Пены для промывки используют двухфазные или трехфазные.

Двухфазной пеной промывают пробки в скв-нах с Рпл 0.2 — 0.7 от гидростатического, т.к. максимальная плотность двухфазной пены 0.9 кг/м 3

Промывка пеной осущ-ся нагнетанием ч/з колонну промывочных труб, установленную на 10 — 15 м выше песчаной пробки 0.6-0.8 % водного р-ра ПАВ. В нагнетательную линию ч/з смеситель подается газ и образовавшейся при этом пеной устанавливается постоянный режим циркуляции. После удаления пробки из ствола скв-ны и вскрытия фильтра промывку этой зоны необходимо продолжить в течение 0.5 — 2 ч в завис-ти от хар-ра скв-ны.

При очень низких Рпл во избежание поглощения пластом большого кол-ва п/ж применяют комбинированный м-д очистки: вначале ее удаляют одним из вышеуказанных способов, затем в зоне фильтра последний интервал пробки очищают желонкой.

Очистка сжатым газом заключается в подаче сжатого газа на забой по кольцевому простр-ву, который разрыхляет пробку и выносит ее на поверхность вместе с находящейся в скв-не ж-тью. Ж-ть из скв-ны до песчаной пробки вытесняют компрессором в завис-ти от его мощности одной или несколькими порциями, после чего продолжают нагнетать газ и опускать трубы с таким расчетом, чтобы нижний конец колонны труб, на котором предварительно установлен промывочный наконечник, слегка входил в песчаную пробку. После очистки ч/з кольцевое пространство нагнетают 5 — 25 м 3 нефти, в завис-ти от характеристики пласта. Установив арматуру, создают условия притока нефти в скв-ну.

Удаление песчаных пробок желонками заключ-ся в последовательном спуске их на забой, заполнении песком и подъеме желонки из скв-ны. Преимущ-во м-да –возможность очистки скв-н с негерметичными ЭК.

Гидробур беструбный для удаления песчаных пробок представл-т собой бурильный снаряд, спускаемый в скв-ну на канате.

Гидроэлектробур спускают в скв-ну на кабеле канатным м-дом.

Отложения солей. Причины: а) хим-кая несовместимость вод (например, щелочных с жесткими), поступающих в скв из разл-х горизонтов или пропластков, б) перенасыщенность водно-солевых систем при изменении термодинамических условий

При эксплуатации сильно обводненных скв-н отложение солей может происходить в пласте, скв-не, ТП-х, оборудовании установок подготовки нефти.

Предотвратить выпадение солей возможно соответствующей подготовкой воды используемой для заводнения.

В скв-нах оборудованных УЭЦН соли откладываются на поверхности погружного электродвигателя (ПЭД), на рабочих органах насоса, на токоведущем кабеле. Для удаления солевых отложений с рабочих органов ЭЦН используют кислотные обработки по схеме обратной промывки.

М-д предотвращ-я выпадения солей в трубах – применение ингибиторов комплексного воздействия (соли, парафин и прочие осадки).

Воздействуют на р-ры магнитными силовыми полями и ультразвуком с пом-ю ультразвуковых генераторов.

Используют защитные покрытия на внутренних поверхностях труб. Для предотвращения отложений в нефтесборных трубопроводах рекомендуется установка у устья специальных гипсосборников.

Удаление отлож-й солей:

1. При хим-м м-де удаления осадки гипса преобразовывают в водорастворимую соль сульфата натрия (калия) и осадки карбоната или гидроксида кальция. В качестве преобразовывающих реагентов используют карбонат и биокарбонат натрия или калия, а также гидроксиды щелочных металлов. Реагент вводят в интервал отложений (осадок солей), а затем проводят обработку р-ром соляной к-ты (СКО) и промывают водой. Для этого в скв спускают НКТ до возможной глубины. Ч/з заливочную головку на устье скв-ны в трубы нагнетают 10% ингибированную соляную к-ту, кот-ю продавливают в межтрубное простр-во и оставляют под давл-ем. По мере спада давл-я производят допуск труб, чтобы не отреагировавшая кислота входила во взаимодействие с солевыми отложениями в нижней части колонны. Ч/з 24 часа после обработки ствол скв-ны промывают.

2. В случае, когда солевые отложения оказ-ся сильно сцементированными, а толщина слоя отложений соли настолько велики, что спуск труб в скв-ну не возможен, удаление пробки производят бурением долотом, Æ кот-го на 25 – 30 мм меньше диаметра эксплуатационной колонны. При бурении возможно падение обломков солевых отложений на забой скв-ны и образование солевых пробок, которые необходимо очистить промывкой или другими методами.

М-ды, связанные с промывками скв-ны, дают результаты только при наличии циркуляции, т.е. отсутствия поглощения ж-ти пластом. В случае поглощении необходимо предварительно изолировать фильтровую часть.

Металлические сальники образуются вследствие коррозии, продукты кот-й, попадая в скв-ну, засоряют межтрубное простр-во, образуя сальники, кот-е состоят из окиси железа – до 95 %, — известковой пыли и песка. Для ум-я коррозии покрывают внутр-ю пов-ть труб лаком, стеклом, эмалью, примен-т ингибиторы коррозии, а удаляют сальники бурением, размыванием, мех-кой очисткой.

Гидраты УВ-в.В пл-х усл-х газ насыщен парами воды. Отбор флюидов из пласта и подъем к устью сопровождается пониж-ем их температуры и давл-я. Пары воды конденсируются и , взаимодействуя с компонентами газа, образуют твердые кристаллич-е вещ-ва — гидраты.

Ствол скв-ны очищают от отложений гидратов закачкой большого объема антигидратного ингибитора непосредственно на пробку гидрата с выдержкой для ее разложения и с последующей продувкой в атмосферу.

Инструменты, предназначенные для мех-кой очистки внутр-й пов-ти ОК от АСПО и осадков сложного состава, глинистых и цементных корок, заусениц, наплывов, ржавчины и др.- скребки и ерши. Обеспечена возможность промывки. Одновременно используют в качестве шаблона. Очищают стенки скв-ны осевым и вращат-м движ-ем.

Освоение фонтанных и газлифтных скв-н при помощи сжатого газа проводят при наличии специального наземного и подземного оборудования.

Аэрация — процесс смешения ж-ти с пузырьками сжатого газа (азот, УВ-й газ, но не воздух!). При аэрации за счет постепенного смеше­ния сжатого газа (воздуха) и ж-ти, заполняющей скв-ну (бурового раствора, воды, нефти), уменьшается плотность ж-ти и тем самым плавно снижается давл-е на забой. Для аэрации к скв-не кроме водяной (нефтяной) линии от насоса подводят также газовую линию от ком­прессора (от газораспределительной батареи). Ж-ть и газ смешиваются в специальном смесителе (эжекторе) или газопроводящей линии скв-ны, и аэрированная ж-ть (газожидкостная смесь) нагнетается в ее затрубное простр-во. При замене ж-ти, находящейся в скв-не, этой смесью давл-е на забой снижается, и, когда оно становится

Дата добавления: 2018-05-09 ; просмотров: 1525 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Оцените статью
Разные способы