Способы вызова притока при освоении скважины

МАТЕРИКОВАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

ВЫЗОВ ПРИТОКА И ОСВОЕНИЕ СКВАЖИН

Основы вызова притока и освоения скважин

Гидродинамические характеристики процессов

Способ замены жидкости в скважине (промывка)

Способ закачки газообразного агента (газлифт)

Способ вызова притока и освоения при помощи пен

Метод понижения уровня

— технологический процесс снижения противодавления на забое простаивающей скважины, ликвидации репрессии на пласт и создания депрессии, под действием которой начинается течение флюида из пласта в скважину.

— комплекс технологических и организационных мероприятий, направленных на перевод простаивающей по той или иной причине скважины в разряд действующих.

Основной целью вызова притока и освоения является снижение противодавления на забое скважины, заполненной специальной жидкостью глушения, и искусственное восстановление или улучшение фильтрационных характеристик призабойной зоны для получения соответствующего дебита или приемистости.

Физические основы процессов

Рассмотрим скважину заполненую до устья жидкостью глушения. Давление, создаваемое столбом этой жидкости на забой скважины, определится из соотношения:

Если давление на забое больше пластового давления Р_заб > Р_пл , то на пласт действует репрессия ΔР_р = Р_заб — Р_пл.

Под действием этой репрессии часть жидкости глушения может поглощаться пластом. Процесс снижения противодавления на пласт может быть осуществлен разными техническими средствами; при этом возможны следующие последовательно реализуемые варианты изменения забойного давления:

1. Рост забойного давления до максимальной величины Р_{заб макс} — первая фаза вызова притока, при которой поглощение пластом жидкости глушения возрастает.
2. Снижение забойного давления до величины пластового давления (Р_заб = Р_пл) — вторая фаза вызова притока, при которой поглощение пластом жидкости глушения снижается до нуля.
3. Снижение забойного давления ниже величины пластового и создание определенной депрессии — третья фаза вызова притока: ΔР = Р_заб — Р_пл.

Таким образом, первая и вторая фазы — фазы поглощения, а третья — фаза притока; физические основы вызова притока и освоения скважины заключаются в исследовании степени и характера изменения противодавления на пласт, что связано с необходимостью проведения ряда гидродинамических расчетов технологических процессов вызова притока и освоения.

Критерии выбора метода вызова притока

Так как возможности и техническая реализация известных методов вызова притока и освоения существенно различаются, выбор наилучшего для конкретных условий зависит от следующих критериев:

1. Величина пластового давления:
   • с нормальным пластовым давлением (давление равно гидростатическому, вычисленному при плотности воды ρ_в = 1000 кг/м 3 );
   • с пониженным пластовым давлением (давление ниже гидростатического) или с аномально низким пластовым давлением;
   • с повышенным пластовым давлением (давление выше гидростатического) или с аномально высоким пластовым давлением.

1. Коэффициент проницаемости призабойной зоны скважины, насыщенной различными флюидами:
   • с низкой проницаемостью;
   • с хорошей проницаемостью.

При этом необходимо учитывать изменение проницаемости в течение всего периода времени от первичного вскрытия до начала вызова притока.

1. Механическая прочность коллектора:
   • рыхлые, слабосцементированные породы;
   • крепкие, хорошосцементированные породы.
2. Фильтрационные характеристики призабойной зоны (коэффициенты подвижности k / μ и гидропроводности kh / μ).
3. Имеющиеся в распоряжении технические средства снижения забойного давления.

Учет вышеприведенных основных критериев при выборе метода вызова притока позволит получить наилучший технико-экономический эффект.

Методы и способы вызова притока и освоения сквважин

Известна следующая классификация методов вызова притока и освоения скважин:

1. Метод облегчения столба жидкости в скважине (жидкости глушения).
2. Метод понижения уровня.
3. Метод «мгновенной» депрессии.

Общая характеристика методов вызова притока и освоения сводится к рассмотрению изменения забойного давления в функции времени, а условия эффективного применения определяются совокупностью параметров, отражающих геологические, технологические, технические и организационные факторы с учетом известных критериев.

Метод облегчения столба жидкости в скважине

В период времени t > t₂ реализуется 3 фаза — фаза притока жидкости из пласта за счет создания депрессии ΔP.

Известны следуюшие способы реализации метода облегчения столба жидкости в скважине:

• промывки (прямая, обратная, комбинированная; промывки осуществляются различными жидкостями);
• закачка газообразного агента (газлифт);
• с помощью струйных аппаратов;
• с применением двухфазных пен;
• пенами с использованием эжекторов;

Метод понижения уровня

Особенностью данного метода является отсутствие первой фазы, что делает его предпочтительнее, благодаря меньшему «загрязнению» ПЗС в период вызова притока.

К методу понижения уровня относятся:

• тартание желонкой;
• свабирование;
• с помощью воздушной подушки;
• с использованием пусковых клапанов;
• поинтервальное снижение уровня в скважине;
• применение газообразных агентов;
• понижение уровня глубинным насосом.

Тартание желонкой — не только способ вызова притока и освоения, но и исторический способ эксплуатации скважин с очень низкими пластовыми давлениями. Осуществляется желонкой, представляющей собой отрезок толстостенной трубы (как правило, бурильной), в нижней части которой имеется обратный клапан. Спускается в скважину на канате с помощью лебедки. Так как объем желонки невелик, то процесс вызова притока тартанием достаточно медленный. Работа проводится при открытом устье, что представляет определенную опасность, особенно при фонтанных проявлениях. Спуск желонки, как правило, проводится в обсадную колонну.

Метод «мгновенной» депрессии

Особенностью данного метода является кратковременность второй фазы (t₁ — t₂)

К методу «мгновенной» депрессии относятся:

• способ падающей пробки;
• задавка жидкости глушения в пласт.

Задавка жидкости глушения в пласт — при этом вся или большая часть жидкости глушения залавливается в пласт за счет подключения компрессора, давление которого воздействует на уровень жидкости глушения. Когда расчетный объем жидкости глушения поглощен пластом, компрессор отключается и давление в газонаполненной части скважины резко снижается (стравливание давления газа в атмосферу). При этом существенно снижается и забойное давление, провоцируя поступление флюидов из пласта в скважину.

Источник

Методы и способы вызова притока и освоения добывающих скважин

Методы вызова притока и освоения скважин можно клас­сифицировать следующим образом:

I. Метод облегчения столба жидкости в скважине (жидкости глушения).

II. Метод понижения уровня.

III. Метод «мгновенной» депрессии.

Соответственно существующим методам существуют сле­дующие способы вызова притока и освоения.

К методу облегчения столба жидкости в скважине отно­сятся:

1. Промывки (прямая, обратная, комбинированная) раз­личными жидкостями.

2. Закачка газообразного агента (газлифт).

3. Закачка газированной жидкости (аэрация).

4. Закачка пенных систем.

К методу понижения уровня относятся:

1. Тартание желонкой

3. Понижение уровня глубинным насосом.

К методу «мгновенной» депрессии относятся:

1. Способ падающей пробки.

2. Задавка жидкости глушения в пласт.

Рассмотрим основные способы вызова притока и освоения скважин.

Данный способ может быть реализован путем замены жид­кости с большой плотностью на жидкость с меньшей плотно­стью путем промывки. Замена жидкости происходит обычно по схеме: буровой раствор-вода-нефть-конденсат. Различают несколько способов промывки.

Прямая промывка — закачка жидкости осуществляется в НКТ, а выход закачиваемой жидкости — из затрубного простран­ства. Обратная промывка — закачка жидкости осуществляется в затрубное пространство, а выход закачиваемой жидкости из колонны НКТ. Для этого в скважину спускают НКТ, обвязывают наземное оборудование и насосный агрегат, опрессовывают нагнетательную линию и закачивают жидкость. Из скважины жидкость выходит в сборную емкость. Жидкость закачивают посредством цементировочного агрегата типа ЦА-320М, либо насосной установкой типа УН-1-160×700А.

Способ применяют для освоения скважин с большим пла­стовым давлением и при наличии коллекторов, хорошо поддаю­щихся освоению. Максимальное снижение давления составляет всего до 25% от давления создаваемого столбом глинистого раствора, что ограничивает применение этого способа.

Закачка газообразного агента

Суть данного способа заключается в закачке в скважину сжатого (компримированного) газа, что позволяет изменять плотность образующейся газожидкостной смеси в широких пределах, расширяя таким образом возможность вызова при­тока и освоения скважины. Способ является чрезвычайно эффективным, но требует наличия источников газа. Освоение нефтяных и газовых скважин с закачкой воздуха запрещено в связи с возможностью образования в скважинах взрывоопасных смесей. Однако использование инертных или взрывобезопасных (азот, выхлопные газы и т.д.) газов позволяет применять данный способ.

Для реализации способа в скважину спускаются НКТ с перепускным устройством (клапаном), установленным на определенной глубине ниже статического уровня жидкости, а устье оборудуется фонтанной арматурой. Газ закачивается с по­мощью передвижной компрессорной установки. Закачиваемый в затрубное пространство сжатый газ воздействует на статиче­ский уровень жидкости и жидкость через перепускное устрой­ство перетекает в НКТ. Затем через перепускное устройство в НКТ начинает поступать газ, приводя к газированию жидкости. При этом происходит снижение плотности образующейся в НКТ газожидкостной смеси, уровень ее поднимается до устья и начинается излив. При этом забойное давление становится ниже пластового, образуется депрессия и скважина начинает работать.

Освоение ведется с непрерывным контролем параметров процесса при герметизированном устье, поэтому этот способ наиболее безопасен. В процессе пуска быстро создается депрес­сия, поэтому данный способ неприменим при наличии рыхлых и неустойчивых коллекторов, подошвенной воды, верхнего газа. Увеличение глубины также ограничивает использование компрессорного способа.

Закачка газированной жидкости (аэрация)

Освоение скважин путем закачки газированной жидкости заключается в том, что вместо чистого газа в затрубное про­странство закачивается смесь газа с жидкостью (обычно вода или нефть). Плотность такой газожидкостной смеси зависит от соотношения расходов закачиваемых газа и жидкости и может достигать 300-400 кг/м 3 . Это позволяет регулировать параметры процесса освоения.

Для освоения у скважины устанавливается передвижной компрессор, насосный агрегат, емкости для жидкости и смеси­тель (аэратор) для приготовления газированной жидкости. Газ от компрессора и жидкость от насосного агрегата поступает в смеситель, где и образуется газожидкостная смесь. Скорость закачки газожидкостной смеси должна быть больше скорости всплытия пузырьков газа. Иначе газ не достигнет башмака НКТ, и давление на забое не снизится. Скорость всплытия пузырьков обычно составляет 0,3-0,5 м/с, поэтому для успешного осу­ществления процесса достаточно иметь нисходящую скорость порядка 0,8-1,0 м/с.

Для выноса с забоя тяжелых осадков (бурового раствора, частиц породы) обычно применяется обратная промывка.

Закачка пенных систем.

Пеной называется двухфазная система, состоящая из раствора поверхностно-активного вещества (ПАВ) и газа. В нефтепромысловой практике для вызова притока и освоения скважины используются пены на основе водного раствора ПАВ и газа. Основной особенностью пены является возможность регулирования в широких пределах ее плотности. Получают пену по двум технологиям:

1. Приготовление пены на поверхности с последующей ее закачкой в скважину.

2. Приготовление пены в скважине, для этого закачивают в скважину раздельно растворы ПАВ и газ.

Для приготовления пены на поверхности используется спе­циальное устройство, называемое аэратором, на вход которого подаются растворы ПАВ и газ, а на выходе получают пену.

Тартание желонкой — не только способ вызова притока и освоения, но и исторический способ эксплуатации скважин с очень низкими пластовыми давлениями. Осуществляется же­лонкой, представляющей собой отрезок толстостенной трубы (как правило, бурильной), в нижней части которой имеется обратный клапан. Спускается в скважину на тонком (до 16мм) канате с помощью лебедки. Так как объем желонки невелик (за один спуск желонка выносит жидкость объемом не превышаю­щим 0,06 м 3 ), то процесс вызова притока тартанием достаточно медленный. Работа проводится при открытом устье, что пред­ставляет определенную опасность, особенно при фонтанных проявлениях. Способ малопроизводительный и трудоемкий, однако, есть возможность извлечения осадка и глинистого раствора с забоя.

Свабирование (поршневание) — способ понижения уровня в скважине, в которую спущена колонна НКТ. Сваб представляет собой трубу небольшого диаметра (25-37,5 мм), на наружной поверхности которой укреплены эластичные уплотнительные манжеты, наружный диаметр которых соизмерим с внутрен­ним диаметром НКТ. В нижней части сваба имеется обратный клапан. Уплотнительные манжеты имеющие чашеобразную форму при подъеме сваба распираются за счет давления столба жидкости над свабом, уплотняя зазор между наружным диаме­тром манжет и внутренним диаметром НКТ. Сваб спускается внутрь НКТ на лебедке, а глубина его погружения под уровень жидкости определяется прочностью каната и мощностью при­вода лебедки.

За один подъем сваба выносится столб жидкости, равный глубине его погружения под уровень жидкости. Глубина по­гружения ограничена прочностью тартального каната и обычно не превышает 75-150 м.

Свабирование — более производительный способ (в 10-15 раз), чем тартание и может осуществляться с использованием фонтанной арматуры (т.е. скважина герметизируется и выброс невозможен) со специальным лубрикатором.

Понижение уровня глубинным насосом

На истощенных месторождениях с низким пластовым дав­лением, когда не ожидаются фонтанные проявления, скважины могут быть освоены откачкой из них жидкости скважинными насосами, 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 Р_з 8 >

Дата добавления: 2017-06-13 ; просмотров: 7891 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник