1 Освоение скважин

Условие вызова притока

Скважины осваивают после бурения, перфорации или ре­монта. При бурении и перфорации скважина заполнена буро­вым раствором. По техническим правилам ведения буровых ра­бот в СССР гидростатическое давление столба бурового рас­твора должно составлять 10—15% от пластового давления при глубине скважины не более 1200 'м и 5% —при больших глуби­нах. При перфорации репрессия давления яа пласт (разность между давлением на забое и пластовым давлением) 'не должна превышать 5% от пластового давления. Для проведения ремон­та ее также заполняют жидкостью или раствором (глушат).

Глушение скважины жидкостью проводят для предотвраще­ния открытого фонтанирования, выбросов 'нефти, газа при сня­тии устьевого оборудования и подъеме труб из скважины, т. е. для создания противодавления на пласт. Необходимо, что­бы жидкость глушения не снижала проницаемости призабой-ной зоны, не оказывала коррозионного и абразивного действия на ремонтное и эксплуатационное оборудование, не была ток­сичной, взрыве- и пожароопасной, дорогой и дефицитной. Плот­ность жидкости глушения должна соответствовать пластовому давлению в скважине. Для глушения скважин обычно применя­ют техническую воду, обработанную поверхностно-активными веществами, пластовую воду (плотность до 1120—1190 кг/м³), водный .раствор хлористого натрия (до 1160 кг/м³) или кальция (до 1382 кг/м³), глинистый раствор (до 1700 кг/м³). Для пред­отвращения поглощения жидкости глушения в высокопроницае­мых пластах применяют буферные жидкости (объемом около 1 м³), в качестве которых используют водные растворы карбок-силметилцеллюлозы (КМД) и вязкоупругую смесь (ВУС), разработанную 'ВНИИнефтью.

Сохранение коллекторских свойств пласта при глушении;

обеспечивается применением гидрофобно-эмульснояных раство­ров, стабилизированных дегидратированными полиамидами-(ЭС-2) и содержащих при необходимости утяжелители (барит, гематит и др.). Таким образом, перед вызовом притока давле­ние на забое скважины больше или равно пластовому дав­лению.

Для вызова притока необходимо выполнение условия рз-< <рпл, т. е. создание депрессии давления на пласт Ар=рпл—рз, где рпл—пластовое давление; рз—забойное давление. Так как забойное давление можно представить как гидростатическое давление столба жидкости в скважине, то условие вызова при­тока можно записать:

hpg<p^, (5.2)

где h—высота столба жидкости в скважине; р—плотность жидкости; g—ускорение свободного падения.

Следовательно, для удовлетворения этого условия с целью вызова притока необходимо уменьшить либо h, либо р, посколь­ку пластовое давление остается неизменным в процессе освое­ния данной скважины.

Методы вызова притока

Перед освоением скважину оборудуют ,в соответствии с ее назначением, способом эксплуатации и методом вызова прито­ка. Выбор метода вызова притока зависит от назначения сква­жины, ее способа эксплуатации, пластового давления, глубины и расположения скважины на структуре, степени устойчивости коллектора и др. Освоение скважин, вскрывающих пласты с высоким пластовым давлением, обычно не вызывает затрудне­ний. В данном случае можно создать большую депрессию давле­ния и при этом происходит интенсивная самоочистка забоя и, призабойной зоны от грязи за счет большой скорости движения жидкости и газа. Однако при наличии неустойчивых пластов, газовой шапки (верхнего газа) или подошвенной воды возмож­ны осложнения. Чрезмерные депрессии могут привести к разру­шению пласта, цементного кольца и даже нарушению обсадной колонны, образованию конусов верхнего газа и подошвенной воды и прорыву их в скважину. Поэтому такие скважины сле­дует пускать в работу плавно с медленным снижением забой­ного давления на небольшую величину.

В промысловой практике нашли применение следующие три основные метода вызова притока (пуска в работу): замена жидкости, аэрация и продавка.

Последовательная замена жидкости с большей плотностью на жидкость с меньшей плотностью осуществляется промывкой скважины обычно по схеме: буровой раствор с большей плот­ностью—буровой раствор с меньшей плотностью—вода— нефть — газоконденсат. Для этого в скважину спускают НКТ, обвязывают наземное оборудование и насосный агрегат, опрес-совывают нагнетательную линию и закачивают жидкость в НКТ (прямая 'промывка) или в затрубное пространство (обратная промывка); из скважины жидкость выходит в сборную емкость. Жидкость закачивают посредством либо цементировочного аг­регата типа ЦА-320 М, либо насосной установки типа УН 1==630Х700 А (прежний шифр 4АН-700).

Аэрация (аэрирование, газирование) жидкости осуществля­ется аналогично, но в поток жидкости (воды) постепенно вво­дят газ, увеличивая его расход я уменьшая расход жидкости. Плотность газожидкостной смеси доводят до 300—400 кг/м³. Скорость нисходящего потока жидкости для предупреждения всплывания пузырьков газа должна быть не менее 0,8—1 м/с. Газ вводят с помощью аэратора типа «перфорированная труба в трубе» или жидкостно-газового эжектора типа ЭЖГ-1, а на газовой линии устанавливают обратный клапан, предупреждаю­щий поступление газа в обратном направлении и затем жидко­сти в компрессор.

Можно использовать газ из газовых скважин (газопрово­дов), воздух от передвижного компрессора и газообразный азот от автомобильной газификационной установки АГУ-6000-500/200 (АГУ-8К).

Наибольшее применение для освоения скважин нашла комп­рессорная передвижная установка УКП-80. Однако малые ее давление нагнетания (8 МПа) и подача (8 мз/мин при нор­мальных условиях) обусловили разработку более мощных уста­новок. Передвижная компрессорная станция СД-9/101 обеспе­чивает подачу 9 м^мин и рабочее давление 10 МПа. Дизель-компрессорные станции ДКС-7/200А, ДКС-3,5/200Тп иДКС-3,5/ /400 Б и компрессорный агрегат АК-7/200 представляют собой автономные установки. Их подача составляет 7 или 3,5 адэ/мин и рабочее давление—20 или 40 МПа, масса—от 2,9 до 17 т. Эти станции и агрегат транспортируют автомобилями, тягача­ми или вертолетами на внешней подвеске. Они предназначены для освоения глубоких скважин в условиях нефтепромыслов Западной Оибири. Внедряются компрессорные станции СД-12/250 (на шасси высокопроходимого автомобиля) и НЭ-12/250 (на салазках), которые развивают давление нагне­тания 24,5 МПа при максимальной подаче 0,2 м^с.Более эффективно применение пенных систем при освоении схважин и других технологических процессах. Пенные системы в отличие от аэрированных жидкостей прядают процессу вызо­ва притока плавность и устойчивость. Для получения пенной системы в жидкость, подвергаемую аэрированию, предваритель­но вводят пенообразующее поверхностно-активное вещество' (ОП-10, дисолван, сульфонол, лигнопласт и др.) и стабилиза­тор из высокомолекулярных соединений (карбоксилметилцел-люлоза, полиакриламид).

Для предупреждения образования в скважине взрывоопас­ных газовоздушных смесей при освоении и в других технологи-" чесних процессах используют азот. В автомобильной газифика­ционной установке АГУ-6000-500/200 азот транспортируют к. месту потребления в сосуде Дюара («термос») и в жидком виде закачивают насосом в испаритель. Там он газифицируется и поступает в трубопровод при рабочем давлении нагнетания 22 МПа. Расход газообразного азота составляет бм^мин (при нормальных условиях). С учетом потерь от испарения и остат­ка в сосуде одна установка вырабатывает 3500 м³ газообраз­ного азота. Питание установки осуществляется от сети напря­жением 220 В или передвижной электростанции мощностью-200 кВт.

Продавка (вытеснение) жидкости сжатым газом осуществ­ляется аналогично пуску газлифтных скважин (см. раздел 10.2). Отличие состоит только в подключении к устью передвижной-компрессорной или газификационной установки. Этот метод пуска скважин называют еще газлифтным или компрессорным В процессе пуска скважин быстро создается депрессия, поэтому данный метод не применим при наличии рыхлых и неустойчи­вых коллекторов, подошвенной воды, верхнего газа.

Иногда еще применяют методы свабирования (поршнева-ния) и тартания. Для этого в скважину на канате от глубинной' лебедки спускают сваб (поршень с клапаном и резиновыми ман­жетами) в НКТ или желонку (наподобие узкого длинного вед­ра с клапаном).

Газлифтные скважины осваивают обычно методом продавки (см. раздел 10.2). Насосные скважины перед освоением промы­вают водой (или лучше нефтью) и осваивают насосом, исполь­зуемым при эксплуатации.