ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ЗАКАНЧИВАНИИ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИНЫ, ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
Определение понятия заканчивания скважин:
Под заканчиванием скважин понимают комплекс технологических процессов от момента вскрытия продуктивного пласта до момента его освоения и испытания как промышленного объекта.
Что входит в комплекс технологических процессов заканчивания скважин:
n Вскрытие продуктивного пласта(ов) бурением (иначе этот процесс называют первичным вскрытием продуктивного пласта);
n Испытание продуктивного пласта(ов) в период бурения;
n Крепление ствола скважины и разобщение пластов обсадными трубами, тампонажными материалами и специальным внутрискважинным оборудованием;
n Установка фильтра между продуктивными пластами и скважиной (при необходимости);
n Вторичное вскрытие продуктивных пластов перфорацией;
n Вызов притока флюида из пластов;
Работы по интенсификации притока флюида из пластов (при необходимости);
Качество
Качество заканчивания скважин может быть оценено по результатам проведения испытаний пласта как эксплуатационного объекта, на финальной стадии заканчивания.
Реальная скважина оценивается по степени её несовершенства по сравнению с гидродинамически совершенной скважиной. Существует несколько видов несовершенств скважины:
§ скважина несовершенная по степени вскрытия;
§ скважина, несовершенная по характеру вскрытия;
скважина несовершенная по качеству вскрытия
СПОСОБЫ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН
Под способом заканчивания скважин понимают совокупность двух факторов:
2. Конструкция скважины в интервале продуктивного пласта
СПОСОБЫ ВТОРИЧНОГО ВСКРЫТИЯ ПЛАСТА. НЕДОСТАТКИ ВЗРЫВНЫХ МЕТОДОВ ПЕРФОРАЦИИ.
Вторичное вскрытие пластов
В зависимости от поставленной задачи, а также скважинных условий и характеристики пласта-коллектора могут применяться кумулятивная, сверлящая или гидромеханическая перфорации.
Вскрытие продуктивных пластов можно подразделить на два вида:
Одной из важнейших операций, которые оказывают влияние на дальнейшую эффективную эксплуатацию скважин, является вторичное вскрытие пластов.
Способы перфорации скважин
Выбор способа перфорации скважин определяется с учётом конструкции скважины, геологии пласта, условий бурения, сопутствующих побочных эффектов и некоторых других факторов. При этом определяется плотность прострела, необходимый тип перфоратора, а также технология последующих работ. Выбранный метод перфорации сначала испытывается на стендах в условиях, приближённых к настоящим.
На сегодня есть несколько способов перфорации скважин, такие как:
Кумулятивная перфорация
В плотных породах при использовании метода кумулятивной перфорации создаются каналы глубиной от 200 до 250 мм (при увеличении мощности зарядов, глубина может быть больше) и диаметром от 16 до 18 мм. Тогда как пулевые перфораторы при тех же исходных данных создают каналы глубиной от 50 до 100 мм и диаметром от 8 до11 мм. Иногда кумулятивную перфорацию следует применять совместно с торпедной и пулевой.
Пулевая перфорация
При подобной перфорации скважинпуля, двигается по стволу (каналу) перфоратора, а на отклоняющем участке определённым образом меняет направление своего полёта и уходит в продуктивный пласт. К тому же вертикальное расположение каналов перфоратора позволяет их делать довольно длинными, а скорость пули при высоком давлении пороховых газов заряда составляет около 900 м/c.
Торпедная перфорация
Перфорация торпедная выполняется аппаратами, которые опускаются на кабеле и стреляют разрывными снарядами, имеющими диаметр 22 мм.
Пескоструйная перфорация
Добыча нефти и газа
Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!
Цикл строительства скважины. Этапы, схемы.
В ходе подготовительных работ выбирают место для буровой, прокладывают подъездную дорогу, подводят системы электроснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неровный, то планируют площадку.
В цикл строительства скважины входят:
Монтаж вышки и оборудования производится в соответствии с принятой для данных конкретных условий схемой их размещения. Оборудование стараются разместить так, чтобы обеспечить безопасность в работе, удобство в обслуживании, низкую стоимость строительно-монтажных работ и компактность в расположении всех элементов буровой.
Рис. 24. Типовая схема размещения оборудования,
инструмента, запасных частей и материалов на буровой:
Различают следующие методы монтажа буровых установок: поагрегатный, мелкоблочный и крупноблочный.
При поагрегатном методе буровая установка собирается из отдельных агрегатов, для доставки которых используется автомобильный, железнодорожный или воздушный транспорт.
При мелкоблочном методе буровая установка собирается из 16. 20 мелких блоков. Каждый из них представляет собой основание, на котором смонтированы один или несколько узлов установки.
При крупноблочном методе установка монтируется из 2. 4 блоков, каждый из которых объединяет несколько агрегатов и узлов буровой.
Блочные методы обеспечивают высокие темпы монтажа буровых установок и качество монтажных работ. Размеры блоков зависят от способа, условий и дальности их транспортировки.
После этого последовательно монтируют талевый блок с кронблоком, вертлюг и ведущую трубу, присоединяют к вертлюгу напорный рукав. Далее проверяют отцентрированность вышки: ее центр должен совпадать с центром ротора.
Подготовка к бурению включает устройство направления I (рис. 1) и пробный пуск буровой установки.
Рис. 1. Конструкция скважины:
Назначение направления описано выше. Его верхний конец соединяют с очистной системой, предназначенной для очистки от шлама бурового раствора, поступающего из скважины, и последующей подачи его в приемные резервуары буровых насосов.
Затем бурится шурф для ведущей трубы и в него спускают обсадные трубы.
Буровая комплектуется долотами, бурильными трубами, ручным и вспомогательным инструментом, горюче-смазочными материалами, запасом воды, глины и химических реагентов. Кроме того, недалеко от буровой располагаются помещение для отдыха и приема пищи, сушилка для спецодежды и помещение для проведения анализов бурового раствора.
В ходе пробного бурения проверяется работоспособность всех элементов и узлов буровой установки.
Процесс бурения начинают, привинтив первоначально к ведущей трубе квадратного сечения долото. Вращая ротор, передают через ведущую трубу вращение долоту.
Во время бурения происходит непрерывный спуск (подача) бурильного инструмента таким образом, чтобы часть веса его нижней части передавалась на долото для обеспечения эффективного разрушения породы.
Крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж осуществляются согласно схемы, приведенной на рис. 1. Целью тампонажа затрубного пространства обсадных колонн является разобщение продуктивных пластов.
Хотя в процессе бурения продуктивные пласты уже были вскрыты, их изолировали обсадными трубами и тампонированием, чтобы проникновение нефти и газа в скважину не мешало дальнейшему бурению. После завершения проходки для обеспечения притока нефти и газа продуктивные пласты вскрывают вторично перфорационным способом. После этого скважину осваивают, т.е. вызывают приток в нее нефти и газа. Для чего уменьшают давление бурового раствора на забой одним из следующих способов:
От использовавшихся прежде способов уменьшения давления бурового раствора на забой, продавливания сжатым газом и аэрации (насыщения раствора газом) в настоящее время отказались по соображениям безопасности.
Таким образом, освоение скважины в зависимости от конкретных условий может занимать от нескольких часов до нескольких месяцев.
После появления нефти и газа скважину принимают эксплуатационники, а вышку передвигают на несколько метров для бурения очередной скважины куста или перетаскивают на следующий куст.
После проведения цикла строительства скажины, необходина уборка после строительства, которая включает: уборку как кустовой площадки, так и прилегающей территории, подвергщейся загрязнению.
Технология строительства скважин
Современный процесс бурения скважины — это сложный технико-технологический процесс, состоящий из цепи звеньев, выход из строя одного из которых может привести к осложнениям, авариям или даже к гибели скважины. Безотносительно к способу разрушения горных пород процесс бурения скважины включает ряд операций:
— спуск бурильных труб с породоразрушающим инструментом в скважину;
— разрушение породы на забое;
— вынос разрушенной породы из скважины;
— подъем бурильных труб из скважины для замены изношенного долота;
— крепление скважины обсадными колоннами и тампонирующим материалом.
Применяются другие операции технологического и геофизического характера, которые непосредственно не участвуют в проходке ствола скважины. Технологические способы проходки ствола скважины можно классифицировать по принципу бурения, способу привода породоразрушающего инструмента, виду углубления забоя, ориентации породоразрушающего инструмента, давлению на забое, количеству проходимых из одного устья стволов.
По приводу породоразрушающего инструмента способы делят на: роторные, погружными (забойными) двигателями, гравитационные (ударные), комбинированные.
По виду углубления забоя выделяют способы: сплошным, кольцевым и ступенчатым забоем.
По ориентации породоразрушающего инструмента различают: вертикальную, горизонтальную и ориентированную по странам света проходку.
По забойному давлению выделяют способы: с репрессией и с депрессией на пласты, а также сбалансированные.
По количеству проходимых стволов без перемещения буровой установки различают: индивидуальное, двухствольное, кустовое и мгногозабойное бурение.
Перечень технологических операций, обеспечивающих сооружение скважины, включает:
— разрушение горных пород на забое;
— очистку скважины от шлама;
— регулирование внутрискважинного давления;
— регулирование физико-химического взаимодействия скважины с окружающими горными породами;
— изоляцию друг от друга технологически несовместимых и осложненных интервалов ствола;
— вскрытие продуктивных горизонтов;
— замену изношенного породоразрушающего инструмента, подземного оборудования и устройств;
— крепление ствола скважины;
— создание фильтра в продуктивной части ствола скважины;
— вызов притока флюида из пласта на дневную поверхность;
В состав полного цикла сооружения скважины входят следующие работы:
— монтаж буровой установки;
— поинтервальное углубление ствола; поинтервальное крепление ствола и разобщение пластов;
— вскрытие продуктивных горизонтов;
— спуск и цементирование эксплуатационной колонны;
— сооружение фильтра в продуктивной части скважины;
— испытание скважины на приток пластового или приемистость нагнетаемого флюида;
— демонтаж буровой установки.
В табл. 3.1 приведены некоторые термины, относящиеся к различным методам бурения, и определения для этих терминов.