книги / Реконструкция и восстановление скважин
..pdfдавления и т.п.). При этом учитывается совместимость выбранной жидкости с матрицей пласта и пластовыми флюидами. При наличии в пласте водочуствительных глин необходимо использовать жидкость на углеводородной основе. Такие жидкости обладают низким коэффициентом инфильтрации и способны создавать более протяженные трещины.
Системы на водной основе можно готовить и хранить в любых емкостях, а на углеводородной основе – в закрытых емкостях (в целях безопасности и исключения попадания атмосферных осадков).
Вкачестве закрепляющих материалов на глубинах до 2400 м используют фракцинированный кварцевый песок по ТУ 39-982–94 (фракции0,6…1,0 мм), приглубинахболее2400 м– исскуственные среднепрочностные по ТУ 39-014700-02–92 и высокопрочностные поТУ39-1565–91 расклинивающиематериалы(проппанты).
Основными технологическими параметрами контроля за процессом ГРП являются темп и объемы закачки, устьевое давление, концентрация песка (проппанта) в суспензии.
Вобщем виде технология применения жидкости для проведения ГГРП не отличается от технологии, используемой при обычном ГРП.
При проведении работ используемое оборудование включает насосные агрегаты (ЦА-400, АН-700, СИН и др.), пескосмесительные агрегаты (4ПА, УСП-50 и др.), блок манифольда (1БМ- 700,1БМ-700С и др.), арматуруустья (АУ-700 и др.) и емкости.
Схема расположения оборудования при проведении ГРП приведена на рис. 10.
После проведения подготовительных операций, включающих спуск и посадку пакера, установку арматуры, на скважину доставляют технологические жидкости, расклинивающий материал, производят расстановку наземного оборудования, проверку и опрессовку всех трубопроводов и пакера. Перед началом процесса выполняется контроль технологических свойств жидкостей.
91
Рис. 10. Схема размещения оборудования при проведении гидроразрыва пласта: 1 – хвостовик; 2 – пакер; 3 – якорь; 4 – труба насоснокомпрессорная; 5 – реперный патрубок; 6 – колонна НКТ; 7 – обсадная колонна; 8 – превентор; 9 – арматура устья; 10 – нагнетательная линия высокого давления; 11 – фильтр; 12 – блок манифольда; 13 – насосные агрегаты высокого давления; 14 – пескосмесительная машина; 15 – дренажная линия; 16 – насосные агрегаты низкого давления; 17 –
емкость для технологических жидкостей
Системы на водной основе можно готовить в емкостях любого типа. Емкости для приготовления углеводородных систем обязательно должны быть закрытыми в целях безопасности и для исключения попадания внутрь атмосферных осадков. В зимнее время емкости необходимо оборудовать системойобогрева.
После обвязки устья скважины нагнетательные трубопроводы опрессовываются на ожидаемое давление при ГРП с коэффициентом запаса прочности:
Рабочее давление, МПа |
<20 |
20–56 |
56–65 |
>65 |
Коэффициент запаса прочности |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,25 |
Продолжительность выдержки под давлением не менее 3 мин.
При проведении гидрокислотных разрывов необходимо применение ингибиторов коррозии.
Процесс проведения ГРП должен быть беспрерывным.
92
2.4.8. Дополнительная, или повторная, перфорация
Дополнительная, или повторная, перфорация производится в случае отсутствия притока флюида из скважины либо при проведении операций по повышению нефтеотдачи пластов.
Перфорация эксплуатационной колонны. Самый распространенный фильтр скважин изготавливается перфорацией эксплуатационной колонны. Существует пулевая, торпедная, кумулятивная и гидропескоструйная перфорация.
Пулевая перфорация, селективная или залповая. Пули изготавливаются из легированной стали, покрытые медью или свинцом. Перфоратор ПВН-90 (рис. 11, а) за один спуск выполняет до 8 отверстий в интервале 2 м. Диаметр отверстий до 20 мм, глубиной до 350 мм. Используется в скважинах с температурой t до 100 °C и давлении до 50 МПа.
В торпедной перфорации (рис. 11, б), в отличие от пулевой, используется снаряд замедленного действия, который разрывается в глубине пласта, образуя трещины и каверны. За один спуск при торпедной перфорации выполняется до 4 отверстий в интервале 1 м.
При кумулятивной перфорации используется энергия направленного взрыва пороховых зарядов, каждый из которых весит до 50 грамм. Медная облицовка зарядов плавится и формируется в струю, движущуюся со скоростью до 10 000 м/с и давлением до 30 000 МПа. Перфоратор ПКС 105Т (рис. 11, в) за один спуск в интервале 30 м выполняет до 180 отверстий. Для вскрытия и одновременной интенсификации продуктивных пластов в нефтегазовых скважинах разработан комплексный аппарат ПГК-102, спускаемый в скважину на геофизическом кабеле. Конструкция ПГК-102 представляет собой корпусный перфоратор (типа ПКО73, ПКО89) с установленными на корпусе трубчатыми пороховыми зарядами, зажигаемыми кумулятивными струями. Аппарат ПГК-102 применяется для восстановления проницаемости сильно закольматированных участков про-
93
дуктивного пласта (на глубину до 3–5 м) и по эффективности действия способен заменить самые совершенные системы кумулятивных перфораторов с высокой проникающей способностью.
Рис. 11. Аппараты, используемые для перфорации:
а – пулевой перфоратор с вертикально-криволинейными стволами; б – аппарат для торпедной перфорации; в – ленточный кумулятивный перфоратор ПКС105. Состоит: из головки перфоратора, стальной ленты, детонирующего шнура, кумулятивных зарядов, взрывного патрона, груза
2.4.9. Выравнивание профиля приемистости нагнетательных скважин
Работы по выравниванию профиля приемистости (расхода вытесняющего агента) в нагнетательных скважинах направлены на регулирование процесса разработки нефтяных залежей с целью увеличения охвата пласта заводнением по толщине, перерас-
94
пределения объемов закачки между пластами и пропластками при одновременном воздействии наних вытесняющимагентом.
Перед осуществлением процесса проводят комплекс гидродинамических и геофизических исследований, в том числе с применением индикаторов.
Для ограничения или отключения воздействия вытесняющего агента на отдельные интервалы (зоны) по толщине пласта или пропластки проводят обработку с применением временно изолирующих материалов (суспензии или эмульсии, осадкообразующие растворы, гелеобразующие или твердеющие материалы на органической или неорганической основе, в том числе водные растворы КМЦ, ПАА и т.п.).
Во всех случаях должна быть предусмотрена возможность восстановления первичной (до обработки) приемистости разрабатываемого интервала пласта. В случае необходимости осуществляют работы по восстановлению и повышению приемистости слабопроницаемых интервалов пласта (пропластков).
95
3.ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ
ИВОССТАНОВЛЕНИЯ СКВАЖИН
3.1.Подъемники и агрегаты для реконструкции
ивосстановления скважин
При ремонте глубоких скважин применяют эксплуатационные вышки и мачты, стационарные или передвижные, предназначенные для подвески талевой системы, поддержания на весу колонны труб или штанг при ремонтных работах, проводимых на скважине.
Стационарные вышки и мачты используются крайне нерационально, так как ремонтные работы на каждой скважине проводятся всего лишь несколько дней в году, остальное время эти сооружения находятся в бездействии. Поэтому целесообразно использовать при реконструкции и восстановлении мобильные подъемники, несущие собственные мачты. Транспортной базой их служат тракторы и автомобили.
Подъемник – механическая лебедка, монтируемая на тракторе, автомашине или отдельной раме. В первом случае привод лебедки осуществляется от тягового двигателя трактора, автомашин, в остальных – от отдельного двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя.
Агрегат, в отличие от подъемника, оснащен вышкой и механизмом для ее подъема и опускания.
Подъемная лебедка ЛПТ-8 (рис. 12)
Монтажной базой этого подъемника является гусеничный трактор Т130МЗ, обеспечивающий ремонт скважин глубиной до 2500 м.
Основными узлами подъемной лебедки являются: трансмиссия, электропневматическая лебедка, пневматическая система управления, приводы ротора, упорные домкраты и безопасная катушка.
Лебедка – однобарабанная. Все узлы и механизмы лебедочного блока: барабанный вал в сборе, трансмиссионный вал,
96
тормозная система, храповое устройство, ограничитель подъема талевого блока, кожухи и ограждения – собраны в цельносварной станине коробчатого типа. Включение барабана осуществляется посредством фрикционной муфты, собранной внутри тормозной шайбы, прикрепленной к ребордам барабана.
Рис. 12. Подъемная лебедка ЛПТ-8: 1 – рама; 2 – топливный бак; 3 – воздушные баллоны; 4 – компрессор; 5 – пульт управления; 6 – лебедка; 7 – карданный вал; 8 – консольная рама; 9 – коробка передач; 10 – безопасная катушка; 11 – механизм привода ротора; 12 – съемная приставная
лестница; 13 – откиднойвинтовойупор
На правом конце барабанного вала по ходу установлена безопасная шпилевая катушка, на левом – цепное колесо привода ротора.
Для длительного удержания колонны труб или штанг на весу в лебедке предусмотрено храповое устройство.
97
Пневмосистема подъемника предназначена для управления фрикционной муфтой привода тормозной системы лебедочного блока при ножном управлении или срабатывании ограничителя подъема талевого блока.
Пневмосистемы питаются от двухцилиндрового одноступенчатого компрессора, привод которого осуществляется от двигателя тракторапосредствомкарданноговалаиременнойпередачи.
Универсальный винтовой ограничитель подъема талевого блока приводится от барабана цепной передачей. Привод навесного оборудования подъемника осуществляется от тягового двигателя трактора через коробку отбора мощности КОМ-ЧТЗ, карданный вал и коробку передач КП-100.
Установки самоходные, смонтированные на гусеничных тракторах. Состоят из следующих основных узлов: однобарабанной лебедки, установленной на специальном основании под оборудование, вышки с талевой системой, задней и передней опор вышки, кабины водителя.
Установки укомплектованы механизмами для свинчива- ния-развинчивания труб; оснащены устройством противозатаскивания крюкоблока и взрывобезопасной системой освещения рабочей площадки на устье скважины и пути движения крюкоблока.
В отличие от УПТ-32, установки УПТ 1-50-и УПТ-50В снабжены узлом привода ротора, а также укомплектованы гидрораскрепителем.
Привод лебедки и других механизмов УПТ-32 – от двигателя трактора; подъем вышки и механизма для свинчиванияразвинчивания труб – гидравлический; включение фрикционных муфт – пневматическое.
Привод исполнительных узлов и механизмов УПТ1-50 (рис. 13) и УПТ1-50Б – от двигателя трактора; лебедки и ротора – через трансмиссию; подъем вышки, привод гидрораскрепителя и механизм для свинчивания-развинчивания труб – гидравлические; включение фрикционных муфт– пневматическое.
98
Рис. 13. Подъемная установка УПТ1-50: 1 – коробка передач; 2 – однобарабанная лебедка; 3 – компрессор воздуха; 4 – передняя опора вышки; 5 – фара; 6 – вышка с талевой системой; 7 – управление; 8 – кабина
машиниста; 9 – гидродомкрат; 10 – задняяопоравышки
Подъемные установки типа АзИНмаш-37 (рис. 14) предназначены для спуско-подъемных операций с укладкой труб и штанг на мостки при текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин, не оборудованных вышечными сооружениями.
Рис. 14. Подъемная установка АзИНмаш-37: 1 – талевая система; 2 – вышка; 3 – силовая передача; 4 – передняя опора; 5 – кабина оператора; 6 – лебедка; 7 – гидроцилиндр подъема вышки; 8 – задняя опора
99
Подъемные установки этого типа подразделяются на АзИНмаш-37А, АзИНмаш-37А1, АзИНмаш-37Б, смонтированные на базе автомобилей повышенной проходимости КрАЗ255Б и КрАЗ-260.
Подъемные установки АзИНмаш-37А и АзИНмаш1-37А1 комплектуются автоматами АПР для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и автоматическим ключом типа КШЭ с электроприводом для свинчивания насосных штанг.
Подъемные установки оснащены ограничителем подъема крюкоблока, системой звуковой и световой сигнализации установки вышки, контрольно-измерительными приборами работы двигателя и пневмосистемы, а также другими системами блокировки, обеспечивающими безопасность ведения работ при монтаже установки вблизи скважины и спуско-подъемных операциях.
Управление всеми механизмами установки при спускоподъемных операциях осуществляется из трехместной отапливаемой кабины оператора, расположенной между лебедкой и кабиной автомобиля. Управление установкой вышки в рабочее и транспортное положения осуществляется дистанционно – с ручного выносного пульта.
Подъемная установка АзИНмаш-37Б в отличие от АзИН- маш-37А и АзИНмаш-37А1 оснащена спайдером СГ-32 и манипулятором МТ-З с гидравлическим дистанционным управлением для свинчивания и развинчивания НКТ.
Установки АзИНмаш-37А1 и АзИНмаш-37Б смонтированы на шасси автомобиля КрАЗ-260 с относительно повышенной грузоподъемностью и мощностью двигателя и обладают высокими скоростями подъема крюка.
Лебедка с приводом от двигателя автомобиля оснащена однодисковой фрикционной муфтой.
Агрегаты подъемные АПРС-32 (рис. 15) (АПРС-32-01, АПРС-32-02) предназначены: для производства спускоподъемных операций при ремонте скважин, не оборудованных
100