Способы освоения скважин свабированием

Свабирование нефтяных скважин

Современные методики освоения буровых включают в себя свабирование нефтяных скважин. Процесс проводится, как самостоятельное освоение методом уменьшения уровня жидкости в буровой. Основной элемент системы – сваб (поршень), имеющий одну или несколько манжет, которые функционируют, как обратный клапан. Уровень жидкости в нефтяной скважине понижается за счет этой комплектующей.

Что такое свабирование нефтяных скважин?

Процесс представляет собой специфический дренаж, направленный на освоение нефтеносной области. Технология используется при разработке водяных или нефтяных скважин. Метод может применяться и для нагнетательных буровых. Сваб оборудован обратным клапаном, грузовыми штангами и манжетами для уплотнения.

Технология заключается в том, что сваб помещают в пространство насосно-компрессорных труб. Он погружается в жидкость за счет конструктивных особенностей. При вынимании сваба обратный клапан закрывается, а столб жидкости, который находится над поршнем, поднимается вместе с ним. Это приводит к образованию низкого давления в нефтяных скважинах, что вызывает приток углеводородного сырья, увеличивая дебит действующей буровой.

Процесс свабирования нефтяных скважин проводится для решения следующих задач:

• уменьшение уровня жидкости;
• освоение буровой скважины;
• максимализация эффективности добычи;
• промывка призабойной области нефтяного пласта;
• относительно быстрый вызов притока из нефтеносного пласта.

Для процесса характерна цикличность. В перерывах ответственные специалисты проводят контроль динамического уровня, чтобы определить состав притока сырья. Наличие цикличности напрямую зависит от преследуемой цели, а соответственно и промышленной задачи. При этом стоит понимать, что уровень жидкости в скважине уменьшается поэтапно, что позволяет плавно вводить ее в эксплуатацию.

Свабирование может проводиться на максимальную глубину погружения или же под определенный уровень. В первом случае стоит отталкиваться лишь от прочности используемого троса или каната. Второй вариант зависит от других факторов – диаметра колонны НКТ, плотности среды, в которую помещается сваб и прочности каната. За один цикл каждый отдельно работающий поршень может поднять наружу столб высотой порядка 300 м.

Технологии свабирования нефтяных скважин

Свабирование – многогранная технологи, которая позволяет осваивать нефтяные скважины различными способами. Стоит рассмотреть каждый из них. Итак, свабирование нефтяных скважин может проводиться следующим образом:

1. При помощи двух свабов без монтажа пакера. Здесь роль главного тягового оборудования играет каротажный кабель. В качестве альтернативы может применяться трос или стальная лента. Приводом служит подъемник или же лебедка. На колоннах НКТ имеются ограничители (муфты или клапаны).
2. Ступенчатое свабирование. Такой вариант заключается в установке пакера вместе с колонной НКТ, которая опускается в эксплуатационный элемент до необходимой отметки.
3. Методика свабирования при помощи двух поршней с монтажом пакера. Такая технология мало чем отличается от подобной, но без установки пакера, но все же имеет свои нюансы. Главная особенность технологии в том, что пакерный узел, который устанавливается в эксплуатационную колонну, полностью герметизирует колонны НКТ. Выкачивание жидкости проводится исключительно из задействованных колонн НКТ. При этом существенно уменьшается количество повторений операции, что является бесспорным преимуществом технологии.
4. Методика с однонаправленным перемещением поршней в двух НКТ, но с условием опережения подъема одного из свабов. Это позволяет создавать динамичность воздействия на область. При этом каждый из поршней должен опускаться до того же уровня, что и другой. Высота, на которую должен подняться первый элемент, пока второй еще находится на нижней точке, задается перед началом работы. Тяговые детали работают за счет подключения к независимым приводам. Более редкий вариант – использование одного привода с откорректированным режимом работы.

Каждая технология характеризуется своими преимуществами. Считается, что свабирование нефтяных скважин двумя поршнями, каждый из которых перемещается в отдельной колонне НКТ, обладает большим числом преимуществ.

В частности, это:

• сокращение времени, необходимого для притока сырья;
• существенное повышение интенсивности цикла, что увеличивает производительность отбора жидкости;
• рост перечня возможностей при выборе максимально доступного и эффективного режима отбора;
• точный контроль депрессии на определенный пласт;
• уменьшение энергозатрат на процесс подъема поршней в НКТ за счет применения технологии балластных нагрузок.

Оборудование для свабирования скважин

Каждая технология отличается своими особенностями, но оснащение всегда используется подобное. Так, комплекс оборудования для свабирования скважин состоит из следующих элементов:

1. Сальниковый очиститель. Он необходим для проведения очистки и полной герметизации каната.
2. Освобождающий агрегат. Прибор используется для автоматического отключения очистителя от лубрикатора.
3. Ловушка поршня. Может быть механической или автоматической. Первый вариант используется чаще в силу того, что нет необходимости подключения к питанию, что уменьшает затраты. Цель применения – удержание колонны поршня при замене манжеты.
4. Лубрикатор. Используется для извлечения колонны НКТ из нефтяной скважины. При этом поддерживается полная герметичность процесса.
5. Шаровые краны, соединения (быстросъемные), шаровые затворы, фланцы, трубодержатель.
6. Превентор. Необходим для герметизации колонны НКТ.

Все оборудование делится на две большие группы – предоставляемое заказчиком и то, которое использует исполнитель. По договоренности сторон перечень может отличаться. К оснащению выдвигаются определенные требования. Так, размещенные в нефтяной скважине колонны НКТ должны специально подготавливаться перед спуском или еще не находиться в эксплуатации до этого момента.

Кроме того, трубы должны исполняться в одном диаметре. При этом они должны плотно крепиться, чтобы исключить вероятность обрыва сваба. Если НКТ снижается на 600 и более метров ниже запланированной отметки, то на нем должно находиться безопасное кольцо (стоп-муфта), которая исключит вероятность дальнейшего падения поршня в скважину. Если необходимо разработать отдельно стоящую нефтяную скважину, то используется специальная фонтанная арматура. Такое оборудование оснащено линией, которая соединяет межтрубное пространство с резервуаром для отбора жидкости.

Оборудование для свабирования должно отличаться высокой мобильностью и быстрой сборкой. Кроме того, оно должно гарантировать быструю кратковременную откачку на протяжении нескольких часов, максимум суток. Это обусловлено тем, что градационное снижение уровня жидкости и давления на забой позволяет проводить быструю депрессию в определенных пластах нефтеносной области.

Источник

Способы освоения скважин свабированием

Технология свабирования заключается в снижении уровня жидкости в скважине путем последовательного выноса на поверхность объемов флюида над поршнем (свабом). При проведении работ применяют стандартные агрегаты для капитального ремонта скважин и геофизические подъемники, оснащенные штатным каротажным кабелем. На фонтанной арматуре монтируют тройник-разрядник и геофизический лубрикатор, оборудованный гидравлическим сальниковым устройством. Тройник-разрядник обвязывается мерной емкостью.

Типовые условия применения метода:

• свабирование является технологически простым и экономичным методом освоения;
• более экологически безопасный метод освоения скважины по сравнению с компрессированием;
• является более щадящим методом (потому что не создаёт депрессии на пласт).

ПРИМЕНЕНИЕ:
снижение уровня жидкости перед перфорацией для обеспечения вскрытия пласта на депрессии; освоение скважины; очистка призабойной зоны пласта; увеличение дебита действующей скважины; вызов притока из пласта при геофизических исследованиях: гидродинамических, определении профиля притока, источника обводнения, диагностике технического состояния скважины.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Процесс свабирования проводят для снижения уровня, обеспечивающего заданную депрессию на пласт, или до извлечения заданного объема жидкости. В зависимости от решаемой задачи свабирование может состоять из одного или нескольких циклов. Между циклами производят прослеживание динамических уровней с целью определения состава притока и текущего дебита скважины. По окончании работ Заказчику выдаются график свабирования и таблица данных информационного обеспечения технологии: глубина спуска сваба, глубина статических и динамических уровней жидкости в НКТ, количество поднятой на поверхность жидкости и т.д. Процесс свабирования может контролироваться автономными манометрами, которые устанавливают или на колоннах НКТ, или в переходник ПАСП, или в шахту под перфоратор ПКТ-89.

Оснащение колонны НКТ	Высота выносимого столба жидкости, м	Предельная нагрузка, т
Без пакера	200-250	1,4-1,7
С пакером	150-200	1,4-1,7

ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СВАБИРОВАНИЯ:

1. спущенные в скважину НКТ должны быть новыми или специально подготовленными (прорайбированными) и прошаблонированными, иметь постоянный внутренний диаметр, быть плотно подогнанными в муфтах;
2. грузонесущим элементом является кабель.

Прибор	Длина (м)	Диаметр (мм)	Максимальная температура (°С)	Максимальное давление (МПа)	Масса (кг)
СВАБ	2,5	59	85	6	16

АППАРАТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «СВАБ»:

Информационное сопровождение технологии свабирования обеспечивает аппаратно-технологический комплекс «СВАБ», представляющий собой скважинный прибор, составленный из набора функциональных модулей: свабирующего устройства; датчиков, регистрирующих давление над и под манжетой сваба; модулей термометрии и влагометрии. Наземная аппаратура фиксирует глубину и скорость перемещения сваба. Спуско-подъемные операции прибора в колонне НКТ осуществляются на геофизическом кабеле с использованием каротажного подъемника.

Источник

Свабирование

Свабирование — способ освоения скважин методом снижения уровня жидкости. При свабировании уровень жидкости в скважине понижается с помощью поршня (сваба) с одной или несколькими манжетами, работающими по принципу обратного клапана. Сваб спускают на канате в колонну труб НКТ с помощью геофизического подъемника типа ПКС-5. Уплотнение сваба достигается за счет резиновых манжет, укрепленных на металлическом стержне (НКТ).

Различают максимальную глубину погружения и глубину погружения под уровень. Первая зависит от прочности каната и мощности агрегата, вторая от диаметра НКТ, плотности жидкости и прочности каната. Наши подъемники оснащены канатом Ø 12,5 мм с рабочей длиной 3400 м, за один рейс сваб может поднять столб жидкости высотой до 300 м.

Периодическим спуском и подъемом сваба постепенно достигается необходимое для вызова притока продукции гидростатическое давление на забой. Уровень жидкости в скважине при свабировании снижается постепенно в течение сравнительно длительного времени, что способствует плавному запуску скважины. При этом снижается вероятность проникновения промывочных жидкостей в продуктивные пласты.

Изменение уровня жидкости после каждого цикла свабирования характеризует состояние призабойной зоны пласта (ПЗП). Если восстановление уровня в скважине идет гораздо медленнее, чем отбор, это может быть связано как с геологическими условиями (низкие параметры коллектора, снижение пластового давления и т.п.), так и с технологическими (загрязнение ПЗП продуктами фильтрации нефти, наличие зон кольматации), что встречается гораздо чаще. Приток из нефтяного пласта при свабировании определяют по появлению в извлекаемой жидкости газа, эмульсии и нефти. При получении интенсивного притока уровень в скважине возрастает и встречается свабом на глубине, откуда жидкость была извлечена. Если пластовое давление ниже гидростатического, свабирование ведут до полного извлечения находящейся в скважине жидкости, т.е. замены ее пластовым флюидом. Одновременно со снижением уровня в стволе скважины оценивается герметичность эксплуатационной колонны.

Постепенное снижение давления на забой не позволяет осуществлять резкую депрессию на пласт, которая иногда необходима для очистки каналов в призабойной зоне пласта (для этого применяется азотная газификационная установка или струйный насос).

Свабировочное оборудование имеет высокую мобильность и легко монтируется, поэтому эта технология незаменима там, где требуется кратковременная откачка в течение нескольких часов или суток.

Свабирование скважин производят с установленными на устье фонтанной арматуры и противовыбросовым оборудованием, лубрикатором и сальниковым очистителем каната, а также системой трубопроводов для направления жидкости из скважины в емкость.

Источник

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