Вскрытие и освоение нефтяного пласта (стр. 1 из 2)
§ 3. ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН
'Под заканчиванием скважин тонимаются работы по оборудованию скважины в интервале вскрытого пласта и 'по обеспечению из него притока в скважину с наименьшими 'потерями. Это работы по устранению последствий загрязнения пласта и увеличению проницаемости его прискважинной аоны.
Существуют три способа заканчивания скважияы: открытый забой, установка различных фильтров, перфорация. При за-канчивалии скважины с открытым забоем (рис. 72) башмак
^.ПП.^П.^/ПХНы. AJlk/VH*»4,^^4.,*», w - -- ----____,-,
При заканчивании перфорацией все пласты вскрывают бурением, перекрывают обсадной колонной, затем разобщают путем цементирования (рис. 74). После этого пробивают отверстия против пласта, подлежащего эксплуатации. При таком способе возможен ввод в эксплуатацию любого из вскрытых скважиной 'пластов. Перфорация применяется в случае, когда скважиной вскрывается несколько продуктивных горизонтов, пеоемежающтася с водоносными, и когда в одном пласте верх-
няя его часть насыщена нефтью, а нижняя — водой (додопла" вающая залежь). _з
Применяют несколько видов перфорации: пулевая, торпей ная, кумулятивная, гидропескоструйная. Ц
Ё=^ 1 Г^
Рис. 74. Схема заканчивания скважины перфорацией:
/— эксплуатационная колонна; 2 — цементный камень; 3 — перфорационные отверстия
1\В
Рис. 75. Гидропескоструйный перфоратор:
/ — корпус; 2 — держатель; 3 — струйная насадка; 4 — шаровой клапан; 5 — направляющая насадка
Пулевой перфоратор представляет собой многозарядня стреляющее погружное устройство, спускаемое в скважину Щ каротажном кабеле. | ,i
Торпедные перфораторы отличаются от пулевых тем, что' они 'стреляют снарядами, разрывающимися в пласте. :
Кумулятивные перфораторы отличаются применением специально сформированных зарядов взрывчатого вещества, при взрыве которого образуется кумулятивная струя газа, способная пробивать мощные преграды. Высокая пробивная способность кумулятивных стерфораторов обеспечивается большими скоростью струи (до 9-Ю3 м/с) и давлением на фронте волны (до ЗО.ЮэМПа).
Гидропескоструйные перфораторы (рис. 75) прорезают отверстия is колонне и цементной оболочке в результате деист"?
AJO
вия высокоскоростной струи жидкости, ^ржащ6» частицы кварцевого песка или другого абразива. С ПOMOЩЬЮГИДPO"e окострушшх перфораторов можно прорезать •oтвePICTИЯ„любот
формы (щелевидные, кольцевые. ^"У000'6?33™^,.^^3^ участки обсадных колонн, очищать стенки скважины. Гидро-
пескоструйн2е ?ерфораторы АП-6 способны прорезать конусо-^Se^TBepS^a глубину до 500 мм с диаметрому вершины конуса 13-15 мм и у основания 60 mimпри рабочем давлении наустье 18-20 МПа. Эти перфораторы не вызывают дополнительных нарушений в колонне и цементной оболочке
При пулевой перфорации происходит образование трещиБibобсадной колонне, цементной оболочке и в горной п0?0^^ никновение трещин в цементной оболочке и колонне может привести к обводнению скважины по заколонному простратет-ву водами из выше- или нижерасположенных горизонтов. Тор-педнй пер^раторы вызывают еще большие нарушения в_це_
ментной оболочке и обсадной колонне. ^Р3308^^^^^^ горной породе следует рассматривать как положительный фак
тор, если нет опасности обводнения по ним. .,д„-„„,^„ „я При кумулятивной перфорации в пласте пробиваются ка-
нал^большй глубины, чем пр,и пулевой. В случае блиэкого
расположения водоносных пластов и "Р0^31™8^^ ся снижать плотность перфорации и не применять стрельбу залпами. Во время перфорации скважина должна быть заполнена жидкостью имеющей наименьшее закупоривающее деист-ЙеДтьРНО пластовая вода), либо перфорацию следует
^Т^нйфТХГдобычи нефти необ^димо устран.ить
загрязнение пластов. С этой целью очищают и Р^Р^^^-налы дренирования вокруг ствола скважины. К методам очист
ки отн^^^^ обработки призабойной зоны, заключающиеся в нагнетании в пласт растворов кислот или нефтекислотных эмульсий; часто применяется солянокислотная c>бVй•60'ткaв^ бонатных коллекторах; она эффективна также при Устранении кольматации в трещиноватых породах, котоа_для аскрытия пласта используется буровой раствор с твердой фазой, растворимой в соляной кислоте (известь, мел); _
2) гидравлический разрыв пластов — образование в призабойной зоне новых трещин путем нагнетания в пласт жидкости под .большим давлением; вновь возникшие трещины закрепляются закачкой в »их жидкости с пескам, который препятствует
их смыканию после снятия давления; „„„„,„„.,„
3) обработка призабойной зоны поверхностно-астивнымн
веществами с целью увеличения проницаемости за счет разрушения эмульсий, снижения содержания остаточной воды, уменьшения .размеров газовых пузырьков и глинистых частиц, изменения свойств водных оболочек;
249
4) тепловые обработки, способ^1®116 разрушению эмульсий, удалению отложений парафы й смолистых веществ;
5) перфорация в открытом стволе ^елью очистки стенок скважина о|бра'310'ван'ия трещин в no'po,^
6) торпедирование в открытом ст^ Нажины, дающее развитие грещиноватости;
7) оздстка стенок онважины 'при видами открытым забоем спомощью гидропескоструйного ВДрторз;
8) 'периодическое снижение давлен^наэабое "ротив про-
дуктиведо пласта, эжектированяе, от)™»1^0"11 'и3пла-ста.
ТЕМА Вскрытие и освоение нефтяного пласта
Бурение скважины заканчивается вскрытием нефтяного пласта, т.е. сообщением нефтяного пласта со скважиной.
Поскольку после вскрытия нефтяного пласта бурением в скважину спускают обсадную колонну и цементируют ее, тем самым перекрывая и нефтяной пласт, возникает необходимость в повторном вскрытии пласта.
Этого достигают посредством прострела колонны в интервале пласта, специальными перфораторами, имеющими заряды на пороховой основе. Они спускаются в скважину на кабель-канате геофизической службой.
В настоящее время освоены и применяют несколько методов перфорации скважин.
1. Пулевая перфорацияПулевая перфорация скважин заключается -в спуске в скважину на кабель-канате специальных устройств- перфораторов (рис.1), в корпус которых встроены пороховые заряды с пулями. Получая электрический импульс с поверхности, заряды взрываются, сообщая пулям высокую скорость и большую пробивную силу. Она вызывает разрушение металла колонны и цементного кольца. Количество отверстий в колонне и их расположение по толщине пласта заранее расчитывается, поэтому иногда спускают гирлянду перфораторов. Давление горящих газов в стволе-камере может достигать 0.6...0.8 тыс. МПа , что обеспечивает получение перфорационных отверстий диаметром до 20 мм и длиной 145...350 мм.
Пули изготавливаются из легированной стали и для уменьшения трения при движении по каморе покрываются медью или свинцом. Применяют перфораторы типов ПБ-2, ПВН-90.
Рис.1 Пулевой перфоратор с вертикально-криволинейными стволами:
1 - ловильная головка; 2 - верхняя секция; 3 - запальное устройство;
4 - камора; 5 - нижняя секция.
2. Торпедная перфорация
Торпедная перфорация по принципу осуществления аналогична
пулевой, только увеличен вес заряда. с 4...5 г. до 27 г. и в перфораторе > применены горизонтальные стволы.
Диаметр отверстий - 22 мм, глубина - 100... 160 мм, на 1 м толщины пласта выполняется до четырех отверстий.
3. Кумулятивная перфорацияКумулятивная перфорация (рис. 2.) - образование отверстий за счет направленного движения струи раскаленных газов, вырывающихся из перфоратора со скоростью 6...8 км/с с давлением. 0,15...0,3 млн-МПа. При этом образуется канал глубиной до 350 мм и диаметром 8...14 мм. Максимальная толщина пласта, вскрываемая кумулятивным перфоратором за один спуск до 30 м, торпедным - до 1 м, пулевым до 2,5 м. Количество порохового заряда - до 50 г.
Рис. 2. Ленточный кумулятивный перфоратор ПКС-105: КН кабель наконечник,
I - головка перфоратора; 2 - стальная лента;3 - детонирующий шнур; 4 - кумулятивный . заряд;
5 - взрывной патрон; 6 - груз.
4. Гидропескоструйная перфорация
Гидропескоструйная перфорация -образование отверстий в колонне за счет абразивного воздействия песчано-жидкостной смеси, вырывающейся со скоростью до 300 м/с из калиброванных сопел с давлением 15...30МПа.
Разработанный во ВНИИ и освоенный серийно под шифром АП-6М, пескоструйный аппарат (рис. 3) хорошо зарекомендовал себя: глубина получаемых им каналов грушевидной формы может достигать 1,5 м.
Рис. 3. Аппарат для пескоструйной перфорации АП-вМ:
1 - корпус; 2 - шар опрессовочного клапана; 3 – узел-насадка;4 - заглушка;
5 - шар промывочного клапана; 6 - хвостовик; 7 - центратор.
5. Сверлящая перфорация
Сверлящий перфоратор - устройство для образования фильтра посредством сверления отверстий. Для этой цели применяют разработанный во ВНИИГИСе (г.Октябрьский) сверлящий керноотборник, электропривод которого связан с алмазным сверлом. Максимальное радиальное перемещение сверла составляет 60 мм, что обеспечивает по результатам практики прохождения обсадной колонны, цементного кольца и вход в пласт на глубину не более 20 мм.
Перфорация получила название "щадящей", так как исключает повреждение колонны и цементного кольца, которые неминуемы при взрывных методах. Сверлящая перфорация обладает высокой точностью образования фильтра в требуемом интервале.