Разновидности освоения нефтяных скважин
Освоение скважин – это ряд действий, направленных на их развитие и обеспечение постоянной продуктивной работы, которую можно ожидать в соответствии с условиями месторождения. Поскольку после вскрытия пластов и установки обсадных труб поверхности могут быть затянуты слоем глины, скважину необходимо осваивать для удаления корки. Также освоение может потребоваться, если ударные волны, которые влияют на пласты при перфорации ствола, вызвали создание области с чрезмерно низким показателем проницаемости.
Главной задачей освоения скважин является восстановление равномерной и максимально высокой проницаемости всего ствола, чтобы продуктивность была наиболее высокой.
Виды процесса освоения скважин
Данная процедура может проводиться разными способами. Выбор конкретного метода зависит от показателей давления, риска появления осложнений наподобие фонтанирования, типа эксплуатации и других особенностей.
Освоение скважин производится одним из шести ключевых методов:
- Поршневание.
- Тартание.
- Обновление жидкости для скважины.
- Компрессорная обработка.
- Прокачка смеси газа и жидкости.
- Откачка жидкости при помощи насосов глубинного типа.
Подготовительный этап перед любым методом является обязательной частью. На устье монтируется арматура, которая потребуется в ходе освоения скважины, а фланец обсадной трубы имеет задвижку, которая сможет перекрыть ее при необходимости.
Поршневание
Данный способ, который также известен как свабирование, характеризуется опусканием вниз поршня, сделанного из трубы с небольшим обхватом и клапаном, который открывается при спуске на дно. Снаружи трубы в местах примыкания сочленений находятся манжеты из резины с усилением из проволоки. В процессе опускания трубы-поршня жидкость, которая находится в стволе, перетекает на уровень выше, и когда поршень поднимается, его клапан перемещается в закрытое состояние. Таким образом, поршень выталкивает объем жидкости, равный степени его погружения (по закону Архимеда).
Чаще всего глубина, на которую опускается поршень, варьируется в пределах 70-150 метров. Поршневание отличается существенной производительностью, однако имеет и минусы: так, из-за каната устье скважины нельзя закрыть полностью. Из-за этого при работе возникает риск внезапного выброса, который нельзя будет предотвратить.
Тартание
Тартание – это способ, при котором из скважины достается жидкость при помощи специальной желонки, опускаемой вниз на канате с лебедкой. Внизу желонки расположен клапан, который открывается при упоре ее в дно, а сверху есть крепления для каната или шнура. Диаметр изделия обязательно должен быть меньше параметров трубы, иначе желонка застрянет в обсадной колонне, что создаст трудности при дальнейшей эксплуатации скважины.
Вывод жидкости при помощи тартания представляет собой весьма затратную по времени и силам работу, при которой задвижка не может перекрыть колонну целиком, если это понадобится. Тем не менее, такой способ позволяет вытащить осадки глины и следы раствора с самого уровня забоя, а возможность регулировать жидкостный уровень в скважине делает способ популярным в отдельных случаях.
Обновление скважинной жидкости
Освоение скважин, которое производится таким способом, возможно при спущенных трубах в стволе, при этом устье плотно закрывается, поэтому, риск фонтанирования исключен. Метод особенно хорош при освоении источников с сильным давлением внутри пластов или при наличии специальных коллекторов, которые легко освоить. Главным недостатком метода считается серьезная потеря давления: его снижение составит не больше четверти от показателя давления глиняного вещества. Процесс замены осуществляется насосами, в том числе буровыми. В ряде случаев используется вместе с поршневанием.
Компрессорный метод освоения
Данный способ чаще всего используется для разработки фонтанных скважин, а также источников механизированного типа. В ствол опускается труба НКТ, устье оснащается арматурной конструкцией, а к пространству между трубами подключается трубопровод нагнетательного типа с мобильным компрессором. В процессе нагнетания газа происходит вытеснение жидкости к башмаку трубы. Попавший внутрь газ действует на жидкость в НКТ, и давление падает.
При освоении необходимо строго контролировать процедуру, поскольку устье может непредвиденно фонтанировать, и поэтому метод компрессорного типа более безопасный и дает возможность эффективнее всего очистить призабойный участок. Ограничение на использование метода распространяется в скважинах, которые бурились в неустойчивых пластах.
Закачка газа и жидких веществ
Освоение скважин данным способом производится следующим образом: в пространство между трубами заливается смесь газа и воды либо нефтяной жидкости. Смесь имеет определенную плотность, которая ниже, чем у просто жидкости, и благодаря возможности регулировки освоение может пройти по-разному. Данный способ может применяться при большой глубине разработки. Для работы у скважины должен быть установлен компрессор, насос с возможностью организации такого же по силе давления, емкости под жидкость и устройство для добавления газа. Процесс нагнетания характеризуется движением смеси по вертикальной оси с постоянными перепадами температурного режима и давления. Главным недостатком метода считается сложность осуществления работ по насыщению жидкости газами, а следовательно, его высокая стоимость.
Освоение насосами скважинного типа
Данный способ используется, если скважина уже практически полностью истощена, и фонтанный эффект практически исключен. При этом методе внутрь опускаются насосы скважинного типа, которые достигают определенной глубины и выкачивают жидкость. При этом давление в забое снижается, и постепенно достигаются условия, при которых из пласта идет приток жидкости. Непосредственно перед спуском устройства скважину промывают (процесс может происходить и зимой, но это требует подогрева промывочной жидкости).
Источник
Методы освоения нефтяных скважин
Освоение скважины — комплекс технологических операций по вызову притока и обеспечению ее продуктивности, соответствующей локальным возможностям пласта. После проводки скважины, вскрытия пласта и перфорации обсадной колонны, которую иногда называют вторичным вскрытием пласта, призабойная зона и особенно поверхность вскрытого пласта бывают загрязнены тонкой глинистой взвесью или глинистой коркой.
Цель освоения — восстановление естественной проницаемости коллектора на всем протяжении вплоть до обнаженной поверхности пласта перфорационных каналов и получения продукции скважины, соответствующей ее потенциальным возможностям. Все операции по вызову притока и освоению скважины сводятся к созданию на ее забое депрессии, т. е. давления ниже пластового. Причем в устойчивых коллекторах эта депрессия должна быть достаточно большой и достигаться быстро, в рыхлых коллекторах, наоборот, небольшой и плавной.
Можно выделить шесть основных способов вызова притока:
тартание, поршневание, замена скважинной жидкости на более легкую, компрессорный метод, прокачка газожидкостной смеси, откачка глубинными насосами.
Перед освоением на устье скважины устанавливается арматура или ее часть в соответствии с применяемым методом и предлагаемым способом эксплуатации скважины. В любом случае на фланце обсадной колонны должна быть установлена задвижка высокого давления для перекрытия при необходимости ствола скважины.
Тартание — это извлечение из скважины жидкости желонкой, спускаемой на тонком (16 мм) канате с помощью лебедки. Желонка изготавливается из трубы длиной 8 м, имеющей в нижней части клапан со штоком, открывающимся при упоре на шток. В верхней части желонки предусматривается скоба для прикрепления каната. Диаметр желонки обычно не превышает 0,7 диаметра обсадной колонны. За один спуск желонка выносит жидкость объемом, не превышающим 0,06 м3.
Тартание — малопроизводительный, трудоемкий способ с очень ограниченными возможностями применения, так как устьевая задвижка при фонтанных проявлениях не может быть закрыта до извлечения из скважины желонки и каната. Однако возможность извлечения осадка и глинистого раствора с забоя и контроля за положением уровня жидкости в скважине дают этому способу некоторые преимущества.
Поршневание. При поршневании (свабировании) поршень или сваб спускается на канате в НКТ. Поршень представляет собой трубу малого диаметра (25 — 37,5 мм) с клапаном, в нижней части открывающимся вверх. На наружной поверхности трубы (в стыках) укреплены эластичные резиновые манжеты (3 — 4 штармированные проволочной сеткой. При спуске поршня под уровень жидкость перетекает через клапан в пространство над поршнем. При подъеме клапан закрывается, а манжеты, распираемые давлением столба жидкости над ними, прижимаются к стенкам НКТ и уплотняются. За один подъем поршень выносит столб жидкости, равный глубине его погружения под уровень жидкости. Глубина погружения ограничена прочностью тартального каната и обычно не превышает 75 — 150 м. Поршневание в 10 — 15 раз производительнее тартания. Устье при поршневании также остается открытым, что связано с опасностями неожиданного выброса.
Замена скважинной жидкости. Замена осуществляется при спущенных в скважину НКТ и герметизированном устье, что предотвращает выбросы и фонтанные проявления. Выходящая из бурения скважина обычно заполнена глинистым раствором. Производя промывку скважины (прямую или обратную) водой или дегазированной нефтью, можно получить уменьшение забойного давления на величину
Компрессорный способ освоения. Этот способ нашел наиболее широкое распространение при освоении фонтанных, полуфонтанных и частично механизированных скважин. В скважину спускается колонна НКТ, а устье оборудуется фонтанной арматурой. К межтрубному пространству присоединяется нагнетательный трубопровод от передвижного компрессора.
При нагнетании газа жидкость в межтрубном пространстве оттесняется до башмака НКТ или до пускового отверстия в НКТ, сделанного заранее на соответствующей глубине. Газ, попадая в НКТ, разгазирует жидкость в них. В результате давление на забое сильно снижается. Регулируя расход газа (воздуха), можно изменять плотность газожидкостной смеси в трубах, а следовательно, давление на забое Pз. При Pз
Освоение скважин закачкой газированной жидкости. Освоение скважин путем закачки газированной жидкости заключается в том, что вместо чистого газа или воздуха в межтрубное пространство закачивается смесь газа с жидкостью (обычно вода или нефть). Плотность такой газожидкостной смеси зависит от соотношения расходов закачиваемых газа и жидкости. Это позволяет регулировать параметры процесса освоения. Поскольку плотность газожидкостной смеси больше плотности чистого газа, то это позволяет осваивать более глубокие скважины компрессорами, создающими меньшее давление.
Освоение скважиными насосами. На истощенных месторождениях с низким пластовым давлением, когда не ожидаются фонтанные проявления, скважины могут быть освоены откачкой из них жидкости скважинными насосами (ШСН или ПЦЭН), спускаемыми на проектную глубину в соответствии с предполагаемыми дебитом и динамическим уровнем. При откачке из скважины жидкости насосами забойное давление уменьшается, пока не достигнет величины Рс
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Способы освоения нефтяных скважин
Под освоением скважины понимает комплекс технологических операций по вызову притока и обеспечению восстановления продуктивности, соответствующей локальным возможностям пласта. После вскрытия пласта, цементирования обсадной колонны, перфорации скважины призабойная зона и особенно поверхности вскрытого пласта бывают загрязнены тонкой глинистой взвесью или глинистой коркой.
Цель освоения — восстановление естественной проницаемости коллектора на всем протяжении вплоть до обнаженной поверхности пласта перфорационных каналов и получения продукции скважины, соответствующей ее потенциальным возможностям. Все операции по вызову притока и освоению скважины сводятся к созданию на ее забое депрессии, т.е. давления ниже пластового.
Процесс освоения скважин начинается с приемки законченных бурением скважин и их опрессовки на соответствующее давление. В комплекс работ по освоению скважины входят следующие работы:
1) приемка скважины от буровой бригады;
2) опрессовка эксплуатационной колонны;
3) подготовка скважины к перфорации (установка крестовика, тройника, прострелочной задвижки, присоединение агрегатов, сооружение площадки для перфорации, заполнение скважины глинистым раствором той же плотности, что и при вскрытии пласта, подготовка запасов утяжеленного раствора в количестве 1,5-2,0 объемов скважины);
4) отбивка забоя и перфорация;
5) проведение первого комплекса исследовательских работ (замер пластового давления и температуры);
6) cпycк насосно-компрессорных труб и в случае насосной эксплуатации глубинного насоса;
7) подготовка наземного оборудования (арматура, станок-качалка, выкид, ЛЭП, рабочий и газовый манифольды и т.д.);
8) замена утяжеленного раствора раствором средней, затем нормальной плотности, потом водой и нефтью;
9) вызов притока одним из существующих методов (продавкой компрессором, аэрацией, заменой скважинной жидкости на более легкую и т.д.);
10) пробная эксплуатация скважины со снятием основных параметров продуктивного пласта ;
11) проведение второго комплекса исследовательских работ;
12) разработка технологического режима эксплуатации скважины.
Все методы освоения скважин и вызова притока жидкости и газа из пласта в скважины основаны на двух принципах снижения противодавления на пласт.
Принцип первый: снижение плотности жидкости в стволе скважины. Принцип второй: снижение уровня (столба жидкости) в скважине. Различают методы освоения пластов с высоким начальным давлением, когда ожидаются фонтанные проявления, и с малым давлением, когда угрозы открытого фонтанирования нет и предполагается механизированная эксплуатация скважин.
Можно выделить шесть основных способов вызова притока: тартание, поршневание, замене скважинной жидкости на более легкую, компрессорный метод, прокачка газожидкостной смеси и пенных систем, откачка глубинными насосами.
Тартание — это извлечение жидкости желонкой, спускаемой на тонком тартальном канате (16 мм) с помощью лебедки. В этом случае снижение забойного давления достигается уменьшением высоты столба жидкости в скважине.
Тартание — малопроизводительный, трудоемкий способ с очень ограниченными возможностями применения.
Поршневание — при поршневании (свабировании) поршень или сваб спускается на канате в НКТ. За один подъем поршень выносит столб жидкости, равный глубине его погружения под уровень жидкости. Поршневание в 10-15 раз производительнее тартания. Устье скважины при поршневании также, как при тартании остается открытым, что связано с опасностями неожиданного выброса.
Замена скважинной жидкости. Замена осуществляется при опущенных в скважину НКТ и герметизированном устье, что предотвращает выбросы и фонтанные проявления.
Компрессорный способ_освоения. Этот способ нашел наибольшее применение при освоении фонтанных, полуфонтанных и компрессорных скважин, В скважину опускается колонна НКТ, а устье оборудуется фонтанной арматурой. К межтрубному пространству присоединяется нагнетатательный трубопровод от передвижного компрессора.
При нагнетании газа жидкость в межтрубном пространстве оттесняется до башмака НКТ или до пускового отверстия в НКТ, сделанного заранее на соответствующей глубине. Газ, попадая в НКТ, разгазирует жидкость в них. В результате давление на забое сильно снижается.
Освоение скважин_закачкой газированной жидкости. Освоение скважин путем закачки газированной жидкости заключается в том, что вместо чистого газа или воздуха в межтрубное пространство закачивается смесь газа с жидкостью. Плотность такой газированной жидкости зависит от соотношения расходов накачиваемых газа к жидкости. Это позволяет регулировать параметры процесса освоения.
Освоение скважинными насосами. На истощенных месторождениях с низким пластовым давлением, когда не ожидаются фонтанные проявления, скважины могут быть освоены откачкой из них жидкости скважинными насосами (ШСН или ПЦЭН), спускаемыми на проектную глубину в соответствии с предполагаемым дебитом и динамическим уровнем. При откачке из скважины жидкости насосами забойное давление уменьшается и устанавливается приток жидкости из пласта. Такой метод эффективен в тех случаях, когда по опыту известно, что скважина не нуждается в глубокой и длительной депрессии для очистки призабойной зоны от раствора и разрушения глинистой корки.
Технология исследования газовых скважин. Обвязка газовых скважин, измерительные приборы и оборудование, последовательность работ при исследовании скважин на стационарных режимах. Стандартная обработка результатов исследования газовых скважин на установившихся режимах.
Обвязка газовых скважин.
Схема оборудования устья скважины при исследовании
1 – лебедка; 2 – лубрикатор; 3 – манометры; 4 – термометры; 5 – фонтанная арматура; 6 – линия ввода ингибитора; 7 – глубинный прибор; 8 – скважина; 9 – сепаратор; 10 – ДРИП или замерная ёмкость; 11 – диафрагменный измеритель критического истечения; 12 – факельная линия.
Оборудование для исследования скважины, подключенной к газосборному пункту:
I — блок входных ниток; 2 — линия контрольных замеров; 3 — контрольный сепаратор; 4 — узел замеров; 5 — сепаратор I ступени; 6 — разделительная емкость; 7 — факельная линия; 8 — регулятор теплового режима; 9 — теплообменник; 10 — регулируемый штуцер; II — сепаратор II ступени.
Исследования скважин на стационарных режимах и подготовка скважины к исследованиям.
В результате исследований скважин при стационарных режимах (метод противодавления, установившихся отборов) определяют:
зависимость дебита газа от депрессии на пласт и давления на устье;
оптимальные рабочие дебиты газа и причины их ограничений;
уравнение притока газа к забою скважины;
коэффициенты фильтрационного сопротивления, применяемые для определения продуктивной характеристики скважины и ПЗП, расчета технологического режима и оценки эффективности методов интенсификации притока газа;
абсолютно свободный и свободный дебиты газа, используемые для оценки возможностей пласта и скважины;
условия разрушения ПЗП, скопления примесей на забое и их выноса из скважины;
количество выносимых твердых частиц и жидкости в зависимости от депрессии на пласт;
изменение давления и температуры в стволе скважины в зависимости от дебита газа
Для очистки забоя от жидкости или твердых частиц перед испытанием скважину продувают, измеряя с момента пуска дебит газа и давление на головке и в затрубном пространстве.
В процессе продувки следует учитывать, что при высоких дебитах газа из пласта могут выноситься в значительном количестве твердые частицы, что является причиной разъедания оборудования, образования пробки на забое, а при наличии подошвенной или контурной воды — прорыва воды в скважину.
Технология проведения исследований скважин на стационарных режимах.
Вначале составляют программу испытаний, подготавливают соответствующие приборы и оборудование и монтируют их на скважине.
Схема расположения оборудования и приборов при проведении текущих исследований газовой скважины с помощью ДИКТа газа:
1 — ДИКТ; 2 — манометры; 3 — породо-улавливатель; 4 — термометры
Исследование газовых скважин при установившихся режимах проводится в следующем порядке.
1. Перед исследованием скважину продувают в течение 15— 20 мин для удаления твердых частиц и жидкости с забоя скважин. После продувки скважину закрывают до полного восстановления давления. На многих газовых месторождениях это время составляет 2—3 ч.
2. В диафрагменном измерителе критического течения газа (ДИКТе) устанавливают диафрагму с малым диаметром калиброванного отверстия. После этого открывают коренную задвижку, пускают скважину в работу до наступления установившегося состояния, при котором давление и температура газа перед диафрагмой ДИКТа и в затрубном пространстве не изменяются во времени. Записывают эти давления и температуры газа в журнал исследований и останавливают скважину, полностью закрывая коренную задвижку.
3. В ДИКТе устанавливают диафрагму с большим диаметром калиброванного отверстия и вновь дожидаются наступления установившегося состояния, записывают давления и температуры, после чего скважину останавливают.
Такие операции повторяют 4, 6 или 9 раз, по числу имеющихся диафрагм. С целью контроля после исследования скважины на диафрагме с наибольшим калиброванным отверстием иногда повторяют исследование на диафрагме с меньшим диаметром отверстий.
Для контроля за качеством получаемых данных в процессе испытания проводят первичную их обработку непосредственно на скважине. При значительном разбросе точек на индикаторной кривой испытания повторяют.
По давлению и температуре газа перед диафрагмой ДИКТа рассчитывают дебит газа для каждой диафрагмы.
По статическому затрубному давлению или динамическому давлению перед диафрагмой ДИКТа рассчитывают давление на забое скважины.
Строят графики зависимости (p 2 к—р 2 з)/Q от Q. По графикам определяют коэффициенты фильтрационного сопротивления А и В.
Для измерения количества и состава жидкости и твердых частиц, выносимых в процессе испытания скважины на различных режимах, перед прибором, предназначенным для замера дебита газа, устанавливают породоуловитель или сепаратор, конструкцию которых выбирают с учетом условий работы скважины.
Источник
