Чистка скважин аэрированной жидкостью.

Описанные выше способы промывки скважин и оборудование, используемое при этом, не зависят от того, какая жидкость используется в качестве промывочной: нефть, вода, глинистый раствор.

Использование водовоздушной смеси при чистке пробок требует специального дополнительного оборудования - смесителя, компрессора и т.п. (см. рис. 12.1 пунктир). От насосного агрегата промывочная жидкость направляется через обратный клапан к смесителю. От источника сжатого воздуха через регулятор расхода к смесителю подается воздух. Выйдя из смесителя, водовоздушная смесь поступает через промывочный шланг и вертлюг в колонну промывочных труб. Устье скважины оборудуют головкой для обратной промывки, а муфту нижней трубы промывочной колонны - обратным клапаном. Технология промывки аэрированной жидкости отличается от описанных ранее.

Перед началом промывки жидкость, находящуюся в трубах, вытесняют в трап, после чего налаживают циркуляцию жидкости и уточняют соотношение сжатого воздуха и воды для промывки промывки.

После выноса пробки и спуска колонны промывочных труб на длину трубы или колена труб насосный агрегат останавливают, а давление в полости труб снижают через контрольный вентиль. В кольцевом пространстве давление сохраняют, поскольку течению жидкости вверх по колонне промывочных труб препятствует обратный клапан.

Далее колонну труб наращивают, включают насос и восстанавливают циркуляцию водовоздушной смеси. Цикл этих операций повторяют до тех пор, пока вся пробка не будет размыта.

Термическая очистка труб от парафина.

От парафина трубы очищают с помощью паропередвижных установок (ППУ) и, как правило, приурочивают этот процесс к текущему ремонту. Очищать трубы можно и в скважине без их подъема на поверхность, и после извлечения колонны и укладки труб на мостки.

Паропередвижную установку располагают рядом со штабелем труб; пар от нее по гибкому шлангу с металлическим наконечником подают поочередно в каждую трубу до тех пор, пока отложившийся на ее стенках парафин не будет удален.

При проведении этих работ необходимо следить за состоянием наконечника, в противном случае возможен ожог перегретым паром.

Для ускорения процесса пропаривания труб наконечник паропровода может быть оборудован гребенкой с тремя - пятью отводами, которые устанавливают на стеллаже для труб. Прогревать внутрискважинное оборудование паром можно на скважинах, эксплуатирующихся фонтанным, газлифтным или механизированным способом, без их остановки.

При удалении парафина без подъема труб ППУ подключают к затрубному пространству скважины или воздухопроводу, подающему сжатый воздух (если скважина эксплуатируется газлифтным способом). Расплавленный парафин выносится струей пластовой жидкости в промысловый коллектор.

Помимо прогрева паром известно также удаление парафина подогретой нефтью, керосином и т.п. Однако для этих способов помимо ППУ необходимы специальные теплообменники и насосы, что осложняет применение этих способов.

Для очистки запарафиненных труб можно использовать и ванны, изготовленные из листовой стали, или из списанных трапов, сваренных встык друг к другу. Общая длина ванн должна быть порядка 14 м для удобной загрузки в нее партии обрабатываемых труб.

Внутри ванны на ее дне располагают змеевик, подключаемый к источнику пара, например передвижному парогенератору. С внешней стороны ванну теплоизолируют стекловолокном, а сверху закрывают крышкой.

Партию труб (25-30 шт.) с помощью тельфера укладывают на решетки ванны, после чего ее заполняют водой с добавлением ПАВ. Нагреваемая паром вода омывает и прогревает уложенные трубы. В течение 15-20 мин. Парафин расплавляется и поднимается на поверхность воды, откуда его удаляют через специальный сливной трубопровод. После этого трубы извлекают и укладывают на стеллажи.

В процессе очистки труб от парафина следует выполнять следующие правила. На паропроводе котла паровой установки должен быть предохранительный клапан. Отвод предохранительного клапана следует выводить под пол установки.

Перед пропариванием труб в скважине паропровод от ППУ до устья скважины должен быть опрессован на полуторократное давление от ожидаемого максимального, но не свыше давления, указанного в паспорте ППУ. При опрессовке запрещается находиться рядом с линией.

ППУ должна быть установлена на расстоянии 25 м от устья скважины. При пропаривании выкидной линии запрещается нахождение людей у устья и у линии.

Основная литература: 1 [стр. 761-765], 3 [стр. 398-400], 4 [стр.345-346].

Контрольные вопросы:

1. Чем отличается прямая промывка скважин от обратной.

2. По какому признаку определяется засорение наконечника.

3. Как размещается оборудование при промывке скважин жидкостью.

4. Какую жидкость применяют в качестве промывочной.

5. Какие трубы используют в качестве промывочных.

6. В каких случаях наиболее эффективна прямая промывка.

7. В чем особенность чистки песчаных пробок аэрированной жидкостью.

Тема лекции 13

Гидравлический разрыв пласта. Схема проведения гидравлического разрыва пласта.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) - процесс гидравлической обработки его призабойной зоны для углубления и расширения уже имеющихся и образования новых трещин в породе продуктивного пласта, а также последующего их сохранения.

Гидравлический разрыв проводят как в эксплуатационных, так и в нагнгетательных скважинах. В первом случае ГРП позволяет увеличить приток пластовой жидкости, во втором -улучшить приемистость скважины.

Гидравлический разрыв пласта проводят для увеличения проницаемости призабойной зоны пласта, создания условий, облегчающих приток пластовой жидкости у эксплуатационной колонне или соответственно вход ее в пласт при работе нагнетательной скважины. При проведении ГРП расширившиеся старые и образовавшиеся новые трещины служат каналами для перетока пластовой жидкости, обладающими меньшим гидравлическим сопротивлением.

Основой ГРП является механическое разрушение породы продуктивного пласта под давлением жидкости, закачиваемой в него. Для сохранения образовавшихся трещин и предотвращения смыкания их стенок после снижения давления в них закачивают крупнозернистый песок.

В зависимости от целей различают несколько видов ГРП: однократный - для создания одной трещины в продуктивном пласте; многократный - для образования большого количества трещин; направленный (поинтервальный) - для создания Трещин в определенных интервалах пласта.

Материал, из которого сложены породы, имеет определенную прочность, т.е. характеризуется определенным давлением, которое необходимо создать, чтобы разорвать, механически разрушить породу. Характерно, что у всех пород прочность при растяжении много меньше прочности на сжатие. Например, песчаники имеют прочность на сжатие 20-500, а на растяжение 0,5-25 МПа, известняки соответственно 5-260 и 0,2-25 МПа. Это означает, что для разрушения образца - столбика с размером поперечного сечения 1x1 см - необходимо приложить сжимающее усилие от 2 до 50 кН или растягивающее - от 50 до 2500 Н. Столь большой интервал изменения нагрузок, при которых будет происходить разрушение, обусловлен особенностями строения породы, периодом и условиями ее образования.

Процесс образования трещин в пласте может быть представлен следующим образом: породы, слагающие пласты, находятся в сжатом состоянии, что обусловлено весом лежащих над ними пород.

Таким образом, чтобы образовались новые трещины или расширились старые, необходимо создать в пласте такое давление, которое преодолело бы горное и прочность породы. Для выполнения этого условия в пласт нагнетают жидкость с таким расходом, который превышает количество жидкости, поглащаемое пластом, и обеспечивает создания в нем требуемого давления.

Как показывают исследования, трещины, возникающие в пласте при ГРП, могут иметь протяженность до нескольких десятков метров.

Расход и давление нагнетания жидкости рассчитывают заранее на основе данных о проницаемости пласта, его пористости и т.п.

Гидравлический разрыв пласта проводят следующим образом (рис. 13.1 ):

а)в зоне пласта, подлежащей разрыву, устанавливают пакеры (нижний может отсутствовать);

б)по специальной колоне труб, закачивают жидкость для образования в пласте трещин. Установка пакеров обусловлена необходимостью разгрузки эксплуатационной колонны от давления жидкости, а также обеспечением нагружения определенного интервала пласта, находящегося между пакерами;

в)в трещину закачивают крупнозернистый песок, который остается в ней и в дальнейшем при эксплуатации скважин выполняет роль каркаса, препятствует смыканию стенок трещин после

Рис. 13.1 Схема проведения гидравлического разреза пласта;

а – установка пакера; б – создание трещины; в – закачка песка; 1 – эксплуатационная

колонна; 2 – колонна труб; 3 – продуктивный пласт; 4 – верхний пакер; 5 – нижний

пакер; I– жидкость разрыва;II– жидкость-песконоситель;III– продавочная жидкость.

Последовательность работ при проведении ГРП следующая. Подготовительныеработы.При гидравлическом разрыве пласта, когда давление может оказаться выже допустимого для эксплуатационной колонны, в колоне следует установить пакеры.

Места установки агрегатов для ГРП должны быть соответствующим образом подготовлены и освобождены от посторонних предметов, препятствующих установке агрегатов и прокладке коммуникаций.

Перед ГРП в скважинах, оборудованных ШСК, необходимо отключить привод СК, затормозить редуктор, а на пусковом устройстве вывесить плакат «Не включать - работают люди!». Балансир СК устанавливают в положение, при котором можно беспрепятственно разместить заливочную арматуру и обвязать устье скважины. После этого выполняют следующие операции.

1. У устья скважины устанавливают агрегат подземного ремонта для спуска-подъема

колонны труб при спуске и установке внутрискважинного оборудования. Рядом со

скважиной располагают оборудование для выполнения непосредственно ГРП, насосные и

пескосмесительные агрегаты, цистерны и другое оборудование.

Агрегаты для ГРП устанавливают на расстоянии не менее 10м от устья скважины и таким

образом, чтобы расстояние между ними было не менее 1 м и кабины не были обращены к

устью скважины.

2.Из скважины извлекают оборудование, использовавшееся для ее эксплуатации (колонна

подъемных труб, штанговый скважинный насос или ЭЦН). Уточняют глубину забоя скважины, расположение пласта (или группы пластов), подлежащего разрыву.

3.Скважину промывают для удаления загрязнений и песчаных пробок. В ряде случаев для повышения эффективности ГРП проводят кислотную обработку и дополнительное вскрытие продуктивного пласта в интервале, намеченном для гидроразрыва. При этом используют кумулятивную или гидропескоструйную перфорацию, создавая до 100 отверстий на 1 м скважины. В результате давление, развиваемое насосами при ГРП, уменьшается, а количество трещин в пласте возрастает.

4.На колонне НКТ спускают пакер с якорем и устанавливают на 5-10 м выше верхних

отверстий перфорации.

В ряде случаев он может находиться ниже верхней кровли пласта. Длина хвостовика

должна быть максимально возможной, чтобы обеспечить движение песка в восходящем

потоке к трещине и предупредить его выпадение в зумпф скважины.

В зависимости от технологии гидроразрыва может быть установлен и второй пакер - ниже

перфорационных отверстий.

5. Скважину промывают и заполняют до устья жидкостью: если скважины эксплуатационная - дегазированной нефтью, если нагнетательная - водой.

6. Сажают и оппресовывают пакер той же жидкостью, какой заливают скважину. При этом во внутренней полости спущенных НКТ создают давление, а качество герметизации контролируют по отсутствию перелива жидкости из кольцевого пространства скважины. Оппресовывают пакер при двух давлениях - заведоме меньшем и максимально возможном, развиваемом насосами.

Если пакер не обеспечивает требуемой герметичности, его срывают и проводят повторную посадку, после чего опять опрессовывают.

7.После опрессовки устье скважины обвязывают. Для этого используют специальную арматуру устья.

НепосредственноГРПвыполняют следующим образом.

1. Насосным агрегатом закачивают в скважину жидкость разрыва, которая в зависимости от физико-механических особенностей пласта имеет соответственно повышенную вязкость и бывает двух типов: на основе углеводородных жидкостей или водных растворов. В первом случае это могут быть сырая высоковязкая нефть, загущенные керосин или дизельное топливо, во втором - вода, сульфитспиртовая барда, загущенные растворы соляной кислоты.

Жидкость разрыва закачивают при нескольких значениях подач насосов и на каждом режиме работы определяют приемистость скважины, строят график зависимости расхода поглощаемой жидкости от развиваемого давления. Расход жидкости, закачиваемой в пласт, ступенчато увеличивают до тех пор, пока не произойдет скачкообразного увеличения поглощения жидкости и некоторого уменьшения давления нагнетания, что свидетельствует об образовании трещин в пласте.

2.После появления трещин в колонну НКТ начинают закачивать жидкость-песконоситель.Это может быть та же жидкость, что использовалась при разрыве пласта, но смешанная с песком. Жидкость-песконоситель закачивают всеми насосными агрегатами при максимальных давлении и подаче.

Содержание песка в жидкости изменяют в пределах 100 - 600 кг на 1 мЗ жидкости. Песок должен быть более прочным , чем порода, слагающая пласт, и достаточно крупным. Перед ГРП его промывают от глины и пыли и отсеивают по размерам песчинок - фракциям. Наиболее приемлемой фракцией является песок с размерами зерен 0,5-1,0 мм. Общее количество песка, закачиваемого в скважину, зависит от протяженности трещин и изменяется в пределах от 4 до 20 т.

3.Без прекращения подачи жидкости и снижения давления после окончания закачки жидкости-песконосителя начинают закачивать в скважину продавочную жидкость, объем которой должен быть на 1,5-2 мЗ больше объема НКТ, на которых спущен пакер, и зумпфа. В качестве продавочной жидкости используют маловязкую нефть или воду, обработанную ПАВ. Часто в нефтяные скважины после закачки жидкости-песконосителя закачивают 2-2,5 мЗ чистой жидкости без песка, после чего приступают к закачке продавочной жидкости - воды. В этом случае объем воды выбирают таким, чтобы предупредить попадание ее в пласт.

При гидравлических испытаниях обвязки устья и трубопроводов обслуживающий персонал удаляют от испытываемых объектов за пределы опасной зоны.

Во время закачки и продавки жидкости нахождение людей возле устья скважины и у нагнетательных трубопроводов запрещается. Во время работы агрегатов запрещается ремонтировать их или крепить обвязку устья скважины и трубопроводов. Перед отсоединением трубопроводов от устьевой арматуры следует закрыть краны на ней и снизить давление в трубах до атмосферного.

Пуск агрегатов разрешается только после удаления людей, не связанных непосредственно с выполнением работ, за пределы опасной зоны. Заключительныеработывыполняют следующим образом:

1.После закачки продавочной жидкости устье скважины закрывают до тех пор, пока давление в колонне НКТ не уменьшится до атмосферного или близкого к нему. Это необходимо для предотвращения выноса песка из трещин, созданных при гидроразрыве, и образования песчаных пробок.

В это время обычно демонтируют коммуникации, соединявшие наземное оборудование, убирают его со скважины.

2. Срывают пакер и извлекают на поверхность внутрискважинное оборудование.

3. Промывают скважину от песка, не попавшего в пласт и осевшего на забой.

4. Освоение скважины проводят обычным путем: если она эксплуатационная - спускают насос, колонну НКТ и начинают отбор жидкости, если нагнетательная - промывают от взвешенных частиц; поднимают колонну промывочных труб и подключают к водоводу.

Остатки жидкости разрыва и нефти должны сливаться из емкостей агрегатов и автоцистерн в промышленную канализацию, нефтеловушку или специальную емкость-отстойник.

В зимнее время после временной остановки работ следует пробной прокачкой жидкости убедиться в отсутствии пробок в трубопроводах. Запрещается подогревать систему нагнетательных трубопроводов открытым огнем.

Если продуктивный пласт достаточной толщины или состоит из отдельных, чередующихся прослоев песчаника и глины, то максимальный эффект от ГРП может быть получен при создании большого количества трещин, равномерно распределенных по высоте всех слоев продуктивного пласта. Для решения этой задачи проводят поинтервальный ГРП.

Существует несколько его технологий. Одна из них предусматривает проведение ГРП, начиная с нижнего пропластка (рис. 13.2, а). При этом перфорируют нижний пропласток в требуемом интервале, устанавливают пакер и проводят ГРП. Далее колонну труб с пакером извлекают и подвергнутый интервал изолируют с помощью песка, засыпаемого в скважину (рис. IV. 14, б). После этого вновь спускают перфоратор на меньшую высоту, соответствующую расположению лежащего выше пропластка, который вскрывают. Затем аналогичным образом проводят ГРП вскрытого пропластка (рис. 13.2, в). Для каждого из обрабатываемых пропластков комплекс работ повторяют. Затем скважину промывают до забоя и вводят в эксплуатацию, (рис. 13.2, г).

Если толщина пропластков глин и песчаника достаточно велика, то поинтервальный ГРП можно проводить с помощью сдвоенного пакера, при этом верхний пакер устанавливают несколько выше кровли пласта, а нижний чуть ниже его подошвы. Сдвоенный пакер позволяет исключить изоляцию ранее разорванных пропластков засыпкой песка и последующую промывку скважины.

Основная литература: 2 [стр. 149-151], 3 [стр. 414-421], 4 [стр. 297-311].

Контрольные вопросы:

1. Для чего проводят гидроразрыв пласта.

2. Какова последовательность работ при проведение ГРП.

3. Подготовительные работы для проведения ГРП.

4. Какие виды ГРП Вы знаете.

5. Заключительные работы при проведении ГРП.

6. В каких случаях проводят поинтервальный ГРП.

7. В чем сущность селективного ГРП.

Тема лекции 14

Схема обвязки наземного оборудования при гидроразрыве пласта.

При ГРП используют оборудование схема расстановки (рис. 14.1) которого у устья скважины может изменяться в зависимости от параметров скважины и технологии проведения процесса.

В комплексе оборудования входят: насосные агрегаты УН1-630х700А (4АН-700), пескосмесительные машины 4ПА. УСП-50, автоцистерны ЦР-500, ЦР-7АП, ЧЦР для транспортирования, а в ряде случаев и кратковременного хранения жидкостей, манифольд, арматура устья 2АУ-70 скважин, пакеры, якори и другое оборудование.

Арматуру устья соединяют двумя трубопроводами с блоком манифольда, напорный коллектор которого отдельными трубопроводами соединен с насосными агрегатами. Для обвязки оборудования с устьем применяют металлические трубы с шарнирными коленами. Перед началом работ обвязку опрессовывают (без скважины) на пробное давление, в 1,5 раза превышающее ожидаемое при разрыве пласта. К блоку манифольда подключают станцию контроля и управления для точного измерения расходов жидкости и ее давления.

В первый период ГРП (создания трещин) насосные агрегаты забирают рабочую жидкость непосредственно из емкостей или автоцистерн, далее на их прием подключают пескосмесительные агрегаты, имеющие запас песка и пополняющие его от песковозов, жидкость для приготовления смеси поступает от соответствующих цистерн. При закачке продавочной жидкости на прием насосных агрегатов поступает жидкость из других емкостей или резервуаров. При гидроразрыве пласта насосные и пескосмесительные агрегаты монтирует в большем, чем необходимо по расчету, количестве на случай их выхода из строя во время проведения процесса или при необходимости получения большего расхода жидкости, чем положено по расчету. Технологические жидкости и песок также доставляют к скважине в большем, чем необходимо, количестве, поскольку особенности протекания процесса ГРП предусмотреть с большой точностью весьма трудно.

Помимо перечисленного оборудования у устья скважины располагают агрегат подземного ремонта для проведения СПО при промывке скважины, установке, срыве якоря и т.п. После ГРП на скважине остается агрегат подземного ремонта, насосная установка и емкость для воды, необходимые для окончательной промывки скважины и последующего ввода ее в действие.

В процессе ГРП все оборудование работает на предельных паспортных режимах, при высоких давлениях, поэтому для обеспечения безопасности работ необходимо придерживаться следующих правил.

1. Работников допускают к проведению ГРП только после соответствующего инструктажа по технике безопасности.

2. Территорию вокруг скважины очищают от посторонних предметов.

3. Расстанавливают агрегаты, обвязывают все оборудование и оппресовывают его под непосредственным руководством и контролем ответственного руководителя работ.

4. Насосные агрегаты должны иметь исправную контрольно-измерительную аппаратуру; предохранительные клапаны должны быть предварительно опрессованы, а их сброс должен быть обеспечен линией, отводящей жидкость под агрегат.

5.При опрессовке обвязки и пакера рабочие не должны находиться у устья скважины и у элементов обвязки. В это время запрещается проводить какие-либо работы с элементами обвязки.

6.Демонтаж оборудования разрешается только после снижения давления в нем до атмосферного.

Основная литература: 2 [стр. 149-151], 3 [стр.414-421], 4 [297-311].

Контрольные вопросы:

1. Схема расстановки оборудования при ГРП.

2. Что входит в комплекс оборудования для проведения ГРП.

3. Как оборудуется скважина при проведении ГРП.

4. Какие требования предъявляются к рабочей жидкости.

5. Какие правила необходимо соблюдать для безопасной работы при проведении ГРП.

Рис. 13.2 Схема проведения поинтервального гидравлического разрыва пласта

сверху вниз

Рис. 14.1 Схема обвязки наземного оборудования при ГРП

а – для мелких скважин; 1 – скважина; 2 – насосные агрегаты; 3 – пескосмесительный агрегат; 4 – вспомогательные насосные агрегаты; 5 – емкости для жидкости-песконосителя; 6 – емкость для жидкости разрыва и промывочной жидкости; б – для глубоких скважин; 1 – насосные агрегаты 4АН-700; 2 – пескрсмесительные агрегаты 3ПА; 3 – автоцистерны ЦР-20 с технологическими жидкостями; 4 – песковозы; 5 – блок манифольдов высокого давления; 6 – арматура устья 2АУ-700; 7 – станция контроля и управления процессом (расходомеры, манометры, радиосвязь)

Тема лекции 15

Гидропескоструйная перфорация

Наиболее эффективно вскрытие продуктивного пласта, обсаженной колонной и зацементированного гидропескоструйной перфорацией. При этом образуются радиальные конусообразные полости длиной до 1м и диаметром до 60 мм.

При гидропескоструйной перфорации в скважину на колонне НКТ спускают гидропескоструйный перфоратор, по которому от насосного агрегата под давлением до 30 МПа подают водопесчаную смесь, приготавливаемую пескосмесительными агрегатами. Смесь вытекает из насадок перфоратора с большой скоростью и промывает в обсадной колонне, цементном кольце и породе пласта каналы (рис. IV. 16). Гидропескоструйный перфоратор служит для создания каналов в скважинах с 146, 168 и 219 -мм эксплуатационными колоннами. С его помощью вырезают окна в обсадных колоннах, расширяют забои необсаженных скважин. Основное назначение перфоратора - создание перфорационных отверстий.

Перфоратор (рис. III. 17). состоит из корпуса 2, в верхней и нижней частях снабженного 7коническими резьбами. С помощью резьбы в верхней части корпуса он соединяется с колонной бурильных труб, на которой спускается в скважину, с помощью нижней - с хвостовиком 6, имеющим перо, на котором установлен центратор 5. На боковой поверхности корпуса имеется шесть гнезд с конической резьбой, в которые вворачиваются узлы насадок 3 или заглушки. Насадки снабжены держателями с небольшими закраинами, предохраняющими корпус перфоратора от разрушения отраженной от стенки скважины струи жидкости. Насадки выполняются из прочного материала, устойчивого к воздействию водопесчаного потока, текущего во время перфорации в отверстиях насадок.

В корпусе перфоратора размещены два шариковых клапана 1, 4 различного диаметра, обеспечивающих возможность опрессовки колонны бурильных труб после спуска перфоратора, а также промывки скважины от песка.

В зависимости от вида выполняемых работ применяют насадки с различными диаметрами: для вырезки прихваченных в скважине труб - 3 мм; для перфорации обсадных колонн и других работ, при которых расход жидкости ограничен, - 4,5 мм; для получения максимальной глубины каналов - 6 мм.

Для повышения эффективности абразивного действия струи, истекающей из насадок, за счет исключения ее столкновения со струей отработанной жидкости насадки устанавливают таким образом, чтобы угол наклона оси отверстия к горизонтальной плоскости составлял 2 - Зо.

При пескоструйной перфорации отсутствуют ударные волны, которые наблюдаются при пулевой торпедной перфорациях, а поэтому не нарушается изоляция отдельных пропластков. Эффективность этого процесса не уменьшается с увеличением глубины залегания вскрываемого пласта.

Гидропескоструйная перфорация не дает высокого эффекта для пластов, ранее подвергавшихся солянокислотной обработке, гидравлическому разрыву, а также уже вскрытых пластов с высокопроницаемыми породами.

С помощью описанного комплекса оборудования, дополненного устройством для вертикального или кругового перемещения перфоратора, можно: Создавать глубокие вертикальные или кольцевые щели; Срезать обсадные, бурильные и НКТ в скважине;

Разрушать металлические предметы, находящиеся в скважине, цементные стаканы или твердые песчаные пробки.

Последовательность операций при гидропескоструйной перфорации следующая.

1. У устья скважины устанавливают агрегат подземного ремонта для СПО, рядом со скважиной располагают и обвязывают насосный и пескосмесительные агрегаты.

2. На колонне НКТ или бурильных труб спускают перфоратор с гидравлическим центратором, расположенным выше него. Расположение перфоратора относительно

вскрываемого пласта определяют либо с помощью радиоактивного каротажа, либо с точным измерением длины труб, на которых спускают перфоратор.

3. После спуска инструмента устье скважины обвязывают арматурой типа 2АУ-70, обеспечивающей возможность прямой и обратной промывки скважины.

4. Промывают скважину водой до забоя.

5. Спускают в скважину опрессовочный шаровой клапан и опрессовывают оборудование пробным давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза.

6. Обратной промывкой поднимают опрессовочный (верхний) клапан на поверхность.

7. Опускают в трубы клапан перфоратора (нижний).

8. Проводят пробную закачку жидкости без песка и уточняют режим работы насосных установок.

9. Начинают проведение гидроперфорации. При этом двумя-тремя агрегатами закачивают песчаную смесь, содержащую 50 - 100 кг песка на 1 мЗ жидкости. Фракционный состав песка может изменяться от 0,2 до 1 мм. При вскрытии эксплуатационных скважин в качестве жидкости-песконосителя можно использовать дегазированную нефть, при проведении работ в нагнетательных скважинах, а также связанных с обрезкой колонн -воду. Подачи насосов составляет 3-4 л/с, что обеспечивает скорость истечения из насадок перфоратора 200 - 260 м/с при перепаде давления на них 18-22МПа. Водопесчаная смесь образует углубления в стенке скважины со скоростью 0,6 -0,9 мм/с. На обработку одного интервала пласта затрачивают 15-20 мин, после чего прокачку смеси прекращают и колонну труб вместе с перфоратором поднимают, устанавливая у следующего интервала. Процесс перфорации повторяют.

Одной из основных задач в процессе перфорирования является поддержание циркуляции жидкости-песконосителя. Потеря циркуляции, например, в результате поглащения жидкости высокопроницаемыми пластами может привести к появлению песчаных пробок.

10. После обработки всех интервалов потоком жидкости при обратной промывке поднимают обратный клапан и промывают скважину до появления чистой воды.

11. Устье скважины освобождают от арматуры, перфоратор извлекают из скважины и оборудуют ее для освоения и эксплуатации.

Для повышения эффективности гидравлической перфорации необходимо сократить непроизводительное время, на которое процесс перфорации прекращается для изменения глубины подвески перфоратора. Для этого применяют технологию непрерывного процесса. В этом случае устье скважины оборудуют головкой с сальником, позволяющей агрегату подземного ремонта поднимать колонну НКТ, подвешенную на элеваторе. Жидкость подводят к колонне промывочным шлангом. При подобном оборудовании возможно проводить перфорацию колонны в интервале, соответствующем длине одной НКТ.

Рис. 15.1 Схема проведения гидро- Рис. 15.2 Гидропескоструйной

перфорации перфоратор

Основная литература: 2 [стр. 288-311], 4 [стр. 282-311].

Контрольные вопросы:

1. Назначение и конструкция гидроперфоратора.

2. Какие виды перфорации Вы знаете.

3. Схема проведения гидропескоструйной перфорации.

4. Какова последовательность операций при гидропескоструйной перфорации.

5. Сущность технологии непрерывного процесса.

Планы лабораторных занятий

Лабораторная работа № 1 Глушение скважины при капитальном ремонте скважин.

Задание:

1. Произвести глушение скважины.

2. Определить плотность раствора глушения.

3. Определить объем раствора глушения.

4. Определить метод промывки (прямая или обратная).

Методические рекомендации:

1. Изучить методы глушения скважин.

2. Ознакомиться с особенностями прямой и обратной промывки.

3. Ознакомиться с работой стенда «Тренажера-имитатора капитального ремонта скважин АМТ 401».

4. Изучить последовательность действия при работе на стенде.

5. Научиться распознавать аварийные ситуации.

Контрольные вопросы:

1. Для чего проводится глушение скважин.

2. Какое оборудование устанавливается на поверхности при глушении.

3. Для чего проводится промывка скважин.

4. Как определить плотность задавочной жидкости.

5. К чему приведет неправильный выбор плотности задавочной жидкости.

Основная литература: 2 [стр. 201-211], 3 [стр.391-400], 4 [стр. 355-360].

Лабораторная работа № 2 Свабирование.

Задание:

1. Произвести вызов притока скважины свабированием.

2. Рассчитать на какую глубину спускакть сваб.

Методические рекомендации:

1. Изучить методы освоения скважин.

2. Изучить в каких случаях применяют свабирование.

3. Изучить преимущества свабирования.

4. Изучить работу стенда тренажера-имитатора.

5. Изучить последовательность действий при работе на стенде.

6. Научиться распознавать аварийные ситуации.

Контрольные вопросы:

1. Для чего проводится освоение скважин.

2. Перечислите шесть основных способов вызова притока.

3. В чем заключается сущность свабирования.

4. Какое оборудование устанавливается на поверхности при проведении свабирования.

Основная литература: 2 [стр. 201-211], 3 [стр.391-400], 4 [стр. 355-360].

Лабораторная работа № 3 Цементирование.

Задание:

1. Определить глубину установки конца заливочных труб.

2. Определить температуру на забое скважины.

3. Выбрать тип цемента и определить время начала схватывания цемента.

4. Определить время затвердения цемента.

5. Определить плотность тампонажного раствора.

6. Определить количество сухого цемента.

7. Определить время на затвердение и продавку тампонажного раствора.

Методические рекомендации:

1. Изучить состав оборудования для проведения цементирования скважин.

2. Изучить свойства и характеристики цементов.

3. Изучить метод цементирования под давлением.

4. Изучить работу стенда тренажера-имитатора.

5. Изучить последовательность действий при работе на стенде.

6. Научиться распознавать аварийные ситуации.

Контрольные вопросы.

1. Для чего проводят цементирование скважин.

2. Для чего применяют замедлители сроков схватывания цемента.

3. Для чего применяют ускорители сроков схватывания цемента.

4. В каких случаях устанавливают искусственные пробки в колонне.

5. Какие условия нужно соблюдать, чтобы избежать осложнений при цементировании скважин.

Основная литература: 2 [стр. 201-288].

Лабораторная работа № 4 Соляно-кислотная обработка скважин.

Задание:

1. Определить объем рабочего раствора соляной кислоты выбранной концентрации.

2. Определить количество воды, необходимой для приготовления раствора.

3. Определить количество различных добавок к рабочему раствору.

Методические рекомендации:

1. Изучить оборудование для проведения соляно-кислотной обработки.

2. Изучить технологию проведения соляно-кислотной обработки скважин.

3. Изучить работу стенда тренажера-имитатора.

4. Изучить последовательность действий при работе на стенде.

5. Научиться распознавать аварийные ситуации.

Контрольные вопросы:

1. Для чего проводится соляно-кислотная обработка скважин.

2. В каких породах рекомендуется проводить соляно-кислотную обработку скважин.

3. Технология проведения кислотной обработки скважин.

Основная литература: 1 [стр. 506-507], 2 [стр. 147-149], 3 [стр. 421-424].

Лабораторная работа № 5 Гидроразрыв пласта при капитальном ремонте скважин

Задание:

1. Определить условный коэффициент гидроразрыва.

2. Определить общую продолжительность гидроразрыва.

3. Определить объем жидкости разрыва.

4. Определить объем жидкости-песконосителя.

5. Определить объем продавочной жидкости.

6. Определить средний объем жидкости.

7. Определить потребное число агрегатов.

Методические рекомендации:

1. Изучить оборудование для проведения гидроразрыва пласта.

2. Изучить технологию проведения гидроразрыва пласта.

3. Изучить работу стенда тренажера-имитатора.

4. Изучить последовательность действий при работе на стенде.

5. Научиться распознавать аварийные ситуации.

Контрольные вопросы:

1. В каких породах рекомендуется проводить гидроразрыв пласта.

2. Какие виды гидроразрыва Вы знаете.

3. Назначение жидкости-песконосителя.

4. Назначение жидкости-разрыва.

5. В каких случаях происходит перегрузка насосного агрегата.

Основная литература: 2 [стр. 149-151], 3 [стр. 414-421].

Лабораторная работа № 6 Гидропескоструйная перфорация

Задание:

1. Определить давление опрессовки.

2. Определить время спуска первого клапана.

3. Определить время спуска второго клапана

4. Определить плотность раствора.

Методические рекомендации:

1. Изучить конструкции насадок.

2. Изучить оборудование для проведения гидропескоструйной перфорации.

3. Назначение гидропескоструйной перфорации.

4. Изучить работу стенда тренажера-имитатора.

5. Изучить последовательность действий при работе на стенде.

6. Научиться распознавать аварийные ситуации.

Контрольные вопросы:

1. Какие виды перфорации вы знаете.

2. Для чего проводится гидропескоструйная перфорация.

3. Как оборудуется скважина при гидропескоструйной перфорации.

Основная литература: 2 [стр. 149-151], 3 [стр. 414-421].

0. Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя в аудитории СРСП (ауд).

   0. Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя в аудитории СРСП (ауд).

Задание: Содержание и задание СРСП (ауд) являются тестовые и экспресс-опросы по темам и контрольным вопросам, а также выполнение лабораторных работ по модулям и темам. Для закрепления знаний полученных на лекционных и лабораторных занятиях, СРСП (ауд) предусмотрено проведение ткстовых и экспресс-опросов по темам и выполнение лабораторных работ. К выполнению лабораторных работ следует приступать только после изучения соответствующей темы курса. Перед выполнением задания следует ознакомиться с ходом выполнения лабораторной работы по рекомендуемой литературе.

Требования предъявляемые на СРСП (ауд):

- знание теории и понимание физической сущности рассматриваемых вопросов (тем) дисциплины;

- умение применять основные теоретические положения курса к выполнению лабораторных работ.

2.4.2 Задание: Содержание и задание СРСП (офис) являются консультации по темам, курсовому проекту, лабораторным занятиям, прием лабораторных работ. СРСП (офис) выполняет консультативную и контролирующую функцию.

Контроль за СРСП (офис) осуществляется в форме консультации по темам, защиты лабораторных работ, консультаций по выполнению курсового проекта, собеседование, а также вопросов, связанных с дисциплиной.

Круг вопросов, которые рассматриваются в курсе «Оборудование капитального ремонта скважин» расширяются, поэтому СРСП (офис) включены новые вопросы, отражающие потребности современной технологии.

В связи с этим основная цель СРСП (офис) – консультация, закрепление и дополнительное расширение знаний студентов по некоторым вопросам тем курса «Оборудование капитального ремонта скважин». К рассмотрению задания следует приступить после изучения соответствующей темы курса по рекомендуемой литературе и конспектам лекций.

№№ п/п	Задания	Форма проведения	Методические рекомендации	Литература
1	Бурильные трубы. Классификация бурильных труб. Ведущая труба. Переводники. Обратный клапан. Эксплуатация бурильных труб. Обсадные трубы. Назначение и конструкции. Конструкции концов обсадных труб. Переводники, направляющие пробки, башмак, обратный клапан, упорное кольцо. Насосно-компрессорные трубы. Штанги.	Тренинг, выступление.	Рассмотрение классов труб и их анализ.	1[стр.11-71]
2	Вертлюги. Промывочные вертлюги. Эксплуатационный вертлюг. Промывочный шланг. Промывочные установки и насосы. Конструкция и техническая характеристика промывочных установок типа УНТА-100х200, УН1Т-100х200. Эксплуатация насосов и промывочных установок.	Тренинг, дискуссия, выступление	Рассмотрение промывочной системы.	3[стр.396-400]
3	Оборудования для исследования скважин. Конструкции и технические характеристики агрегатов для исследо- Вания скважин АзИНМАШ-8А, АзИНМАШ-8Б, ЗУИС и АзИНМАШ-45. Конструкции и технические характерис- тики глубинных приборов: манометры, термометры, пробоотборники и т.д.	Тренинг, выступление	Конструкции и характеристики оборудования исследования скважин	2 [стр.103-171]
4	Оборудование и установки, применяе- мые при цементировании скважин. Конструкции и технические характеристики смесительных агрегатов и машин. Конструкции и назначение цементировочной головки. Назначение разделительной цементировочной пробки. Назначение цементировочной арматуры.	Тренинг, дискуссия	Изучение агрегатов для цементирова- ния скважин.	2 [стр.201-285]
5	Оборудование для кислотной обработки скважин. Обвязка оборудования при кислотных обработках. Схемы кислот- ных обработок. Этапы кислотной обработки нефтяных скважин. Исход- ные реагенты для кислотных обработок. Дополнительная препарировка кислотных растворов.	Тренинг, выступление	Изучение агрегатов и оборудования. Технология проведения обработки скважин.	1 [стр.527-547]; 2[стр.288-297]
6	Оборудование, используемое при гид- равлическом разрыве пласта. Материа- лы, применяемые при гидроразрыве пласта. Порядок работ при гидроразры- ве пласта. Комбинация гидроразрыва пласта с кислотной обработкой.	Тренинг, выступление	Изучение технологии проведения. Изучение конструкций агрегатов.	2[стр.103-171]; 3 [стр.414-424]
7	Торпедирование скважин. Торпеды и взрывчатые вещества. Торпедирование с целью качественного вскрытия пласта. Торпедирование с целью увеличения продуктивности скважин. Очистка фильтров и зон перфорации.	Тренинг, выступление	Изучение оборудования и технологии проведения торпедирования.	2 [стр.103-171]; 3 [стр.414-424]
8	Капитальный ремонт скважин. Основ- ные виды капитального ремонта. Тех- нология капитального ремонта скважин. Ремонтно-исправительные работы. Изоляционные работы. Борьба с образованием песчаных пробок.	Дискуссия	Технология проведения капитального ремонта.	1 [стр.547-557]; 2[стр.201-285]
9	Крепление пород призабойной зоны. Возвратные работы. Извлечение прих- ваченных труб. Зарезка и бурение второго ствола. Выбор места для вскрытия окна. Разобщение пластов.	Тренинг, выступление	Технология проведения зарезки и бурения второго ствола.	1 [стр.547-557]; 2 [стр. 201-285]
10	Агрегаты и установки для капитального ремонта, освоения и промывки скважин. Кинематическая схема агрегата капи- тального ремонта и освоения скважин типа КОРО-80, агрегат А-50. Ротор. Вертлюг. Промывочный насос. Агрегаты для промывки скважин.	Дискуссия, тренинг	Изучение конструкций агрегатов.	1 [стр.615-659]; 3[стр.391-400]
11	Устьевое и внутрискважинное оборудование для нагнетания пара в нефтяные пласты. Оборудование для поджога пласта. Глубинный огневой нагреватель. Обустройство устья зажигательной скважины для работы электронагревателя.	Тренинг, выступление	Изучение технологии проведения и применяемого оборудования.	1 [стр.506-527]; 3[стр.424-436]
12	Борьба с песком в скважинах. Чистка песчаных пробок желонками. Промывка песчаных пробок. Оборудование, применяемое при промывке скважин. Чистка песчаных пробок сжатым воздухом. Разбуривание плотных песчаных пробок.	Тренинг, выступление	Изучении технологии и оборудования.	2 [стр.173-195]
13	Исходные данные для проектирования агрегатов капитального и текущего ре- монта скважин. Выбор транспортной базы агрегатов. Кинематический расчет и разработка схемы проектируемого агрегата.	Тренинг, выступление	Изучение схемы расчета агрегата.	4 [стр. 254-274]
14	Кинематические и конструктивные особенности лебедок. Кинематический коэффициент использования мощности привода лебедок. Выбор рационального соотношения между скоростями.	Тренинг, дискуссия	Изучение кинематических схем лебедок.	1 [стр.639-659]; 3[стр.391-406]
15	Талевая система. Талевые блоки и кронблоки. Правила их конструирования и расчета. Крюки резьбовой и безрезьбовой конструкции. Схема расчета крюка.	Тренинг, выступление	Изучение схем и конструкций.	2 [стр.103-173]; 3 [стр. 363-391]

Список литературы:

Основная литература

1. Оборудование для добычи нефти и газа: Учеб.пособие в 2-х частях / В.И.Ивановский, В.И.Дарищев, А.А.Сабиров, В.С.Каштанов, С.С.Пекин. – М.; Нефть и газ, 2002.

2. Техника и технология капитального ремонта скважин: Учеб.пособие / А.Б.Сулейманов, К.А.Карапетов, А.С.Яшин. – М.; Недра, 1987.

3. Машины и оборудование для добычи нефти и газа: Учебник для вузов / Г.В.Молчанов, А.Г.Молчанов. – М.; Недра, 1984.

4. Технология и техника добычи нефти: Учебник для вузов /А.Х.Мирзаджанзаде, И.М.Аметов, А.М.Хасаев, В.И.Гусев. – М.; Недра, 1986.

5. Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования: Учеб.пособие / Л.Г.Чичеров,Г.В.Молчанов, А.М.Рабинович и др. – М.; Недра, 1987.

6. Оборудование и инструмент для ремонта скважин: Учеб.пособие / Е.И.Бухаленко, В.Е Бухаленко. – М.; Недра, 1991.

7. Проектирование вышечно-лебедочного блока буровой установки: Метод.указания в 3-х частях /Р.В.Даурова. – Алматы; КазНТУ, 2004.

Дополнительная литература

8. Амиров А.Д., Карапетов К.А., Лемберанский. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. – М.; Недра, 1979.

9. Кутепов А.И., Кателла С.А., Федотов И.Н. под редакц. Хоботько В.И. Справочник-каталог по оборудованию и инструменту для предупреждения и ликвидации фонтанов. – М.; Недра, 1981.

10. Шевцов В.Д. Борьба с выбросами при бурении скважин. – М.; Недра, 1977.

11. Гоинс У.К., Шеффилд Р. Предотвращение выбросов. – М.; Недра, 1987.

12. Соловьев Е.М. Заканчивание скважин. – М.; Недра, 1979.

13. Булатов А.И. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин. – М.; Недра, 1981.

14. Иогансен К.В. Спутник буровика. Справочник. – М.; Недра, 1990.

15. Гайворонский А.А., Цыбин А.А. Крепление скважин и разобщение пластов. – М.; Недра, 1981.

16. Крылов В.И. Изоляция поглащающих пластов в глубоких скважинах. – М.; Недра, 1980.

0. Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов (СРС).

Целью и задачей СРС является закрепление и усвоение теоретических знаний, полученных студентами в лекционном курсе и самостоятельной подготовке: приобретение самостоятельных практических навыков расчетов и подбора оборудования капитального ремонта скважин.

№№ п/п	Наименование и содержание тем СРС (семестровых заданий)	Рекоменда- ции	Литерату- ра
1	Классификация оборудования для выполнения планового ремонта скважин. Особенности оборудования планового ремонта скважин и основные направления его совершен- ствования. Инструмент для выполнения СПО. Конструкции и технические характеристики элеваторов. Штропы эксплуатационные. Конструкции и технические характеристики спайдеров, механических ключей.	Рассмотреть конструкции оборудования и инструмента.	1 [стр.547-615]; 3 [стр. 309-328]
2	Средства механизации для СПО. Конструкция и техни- ческая характеристика Автомата АПР-2ВБ. Конструкции и технические характеристики ключей механических уни- версальных, ключей подвесных гидравлических, автома- тических штанговых ключей, ключей механических штанговых электроприводных и ключа с дистанционным управлением.	Изучение конструкций и их работа.	1 [стр.601-615]; 3[стр.328-345]
3	Грузоподъемное оборудование. Конструкции и техничес- кие характеристики мачт. Талевые системы. Конструкции и технические характеристики кронблоков, талевых бло- ков, подъемных крюков и талевых канатов. Конструкции и технические характеристики подъемных лебедок.	Изучение конструкции и работы оборудования	1 [стр.615-624]
4	Характеристики и кинематические схемы самоходных подъемников и агрегатов для подземного ремонта при без- вышечной эксплуатации скважин. Оборудование для ре- монта скважин под давлением. Конструктивная схема гидроподъемника. Герметизатор. Схема компановки обо- рудования для герметизации устья. Принципиальные схе- мы гидропривода агрегата для работ под давлением.	Изучение конструкции и технологии.	1 [стр.639-659]; 3 [стр. 391-406]
5	Оборудование для работ с колоннами непрерывных труб. Основные преимущества оборудования с КНТ. Конструк- ции агрегатов для работы с КНТ. Оборудование устья скважин при работе с КНТ. Объемный гидропривод исполнительных органов для работы с КНТ. Материалы, применяемые для изготовления непрерывных труб.	Изучение технологии и конструкции.	1 [стр.667-706]
6	Наземное технологическое оборудование, применяемое для проведения подземных ремонтов скважин. Противо- выбросовое оборудование. Оборудование для вращения бурильной или иной колонны труб. Технические характеристики и конструкции превенторов, роторов.	Изучение оборудования и технологии проведения работ.	1 [стр.706-719]
7	Оборудование для ликвидации аварий и инструмент для ловильных работ. Конструкции и технические характеристики трубных ловителей наружного захвата, внутреннего захвата, ловителей насосных штанг и колоколов.	Изучение конструкций и работа оборудования	1 [стр.719-773]
8	Конструкции и технические характеристики метчиков типа МСЭ, МЭС, МБУ и МЭУ. Конструкции и техничес- кие характеристики фрезеров забойных типа ФЭ, ФЭБ, ФЗК, 2Ф, ФК, ФС, ФКК, ФРЛ, РИМИ ФРС, ФЛМ, ФМЗ.	Изучение конструкций и работа инструментов	1 [стр.719-773]
9	Конструкция и техническая характеристика устройства для очистки забоя скважин типа УОЗС. Конструкция и техническая характеристика комплекса очистки скважин типа КОС, желонок очистных ремонтных типа ЖОР, кла- панов тарельчатых типа КОТ, клапанов обратных шарико- вых типа КОШ, клапанов сбивных типа КС.	Изучение инструментов и работа агрегатов.	1 [стр.719-773]
10	Конструкции и технические характеристики устройств задерживающих типа УЗ, перьев типа П, воронок типа В, яссов гидромеханических типа ГМ, перфораторов различ- ных конструкций. Отклонители. Удочки. Печати.	Изучение инструментов и работа.	1 [стр.719-773]
11	Агрегаты для монтажа и обслуживания нефтепромыслово- го оборудования. Агрегаты для перевозки насосных штанг. Тяговый расчет штанговоза.	Изучение конструкции и расчет.	4 [стр.274-283]
12	Оборудование для поддержания пластового давления и вытеснения нефти водой и газом. Оборудование водозабора и подготовки воды. Оборудование для закачки воды в пласт.	Изучение оборудования и технологии.	1 [стр.467-505]
13	Оборудование для термического воздействия на пласт. Оборудование для нагрева и нагнетания теплоносителя. Оборудование для электрического и огневого прогрева призабойной зоны.	Изучение оборудования и технологии.	1 [стр.506-527]
14	Оборудование для химического воздействия на пласт. Оборудование устья скважины. Защита труб и оборудования от воздействия кислоты.	Изучение оборудования и технологии.	1 [стр.527-547]
15	Оборудование для проведения гидроразрыва пласта. Схема расположения наземного оборудования. Конструкция скважины при проведении простого, поинтервального и селективного гидроразрыва пласта.	Изучение оборудования и технологии.	3 [стр.414-424]