В средней части корпуса коллектора расположен датчик самопи- шущего манометра, предназначенного для регистрации давления в трубопроводах.

В комплект оборудования устья также входят: разделитель да- вления, дросселирующий вентиль, самопишущий манометр, бачок с рабочей жидкостью и насос для заполнения системы.

Устьевую арматуру выпускают двух типов АУ-5 на давление ~50 Ми/м² (500 .,.r/cJ.t²) и 1АУ-700 и 1БМ-700 на давление ~70 Ми/м'" (700 ",Г/см²).

При гидравлическом разрыве обсадная колонна подвергается

внутреннему давлению, которое может достигнуть величины, опас-

ной для ее прочности. В таких слу- чаях обсадную колонну необходимо изолировать от жидкости, нагнетае- мой в скважину под высоким давле- нием. Для этого применяют пакер, спускаемый в скважину на колонне труб.

Пакер может быть любой кон- струкции. Наиболее просты по кон- струкции пакеры с опорой на за- бой' скважины. При нагнетании жидкости под давлением в зону, расположенную под пакером, от пе- репада давления жидкости под ним и над ним возникает значительное осевоедавление,направленное вверх

и действующее на пакер.

Для восприятия этого усилия вместе с лакером спускают прибор, называемый якорем. Наша промышленность выпускает плашковые як ори под маркой 1ЯП. Осевое усилие, воспринимаемое якорем при перепаде давления внутри и вне него в ~зо Mn/J.t² (300 ",Г/см²), достигает 65 Т.

Во время процесса гидрораврыва около скважины имеется пере- движная лаборатория, позволяющая непрерывно следить за пара- метрами жидкостей разрыва и технологией про ведения про- цесса.

Как покааано на схеме расположения оборудования у устья сква- жины при гидравлическом раврыве пласта (рис. 47), у скважины установлены четыре насосных агрегата 1 марки 2АН-500, два песко- смесительных агрегата 2 типа 3ПА, четыре автоцистерны 3 марки 4ЦР, устьевое оборудование АУ-5 на прицепе 4 и станция управле- ния гидрораарывом 5.

Как показала практика, применять гидравлический разрыв пла- стов экономически выгодно: затраты окупаются примерно в течение года.

Применение гидрораврыва в нагнетательных скважинах напра- влено также на увелпчение нефтедобычи, которое достигается за счет

Рис, 47. Схема расположения оборудования у устья скважины при гидравлцческом разрыве

пласта.

122

ичения закачки воды и отбора нефти по малопроницаемым участ-

увел т увеличения охвата пласта искусственным воздеиствием

gaM, за сче

вт. д.

123,

§ 9. Меры по охране труда при гидрора3рыве

Как указывалось ранее, для гидрораврывов прпменяют, специаль-

насосные агрегаты. Во время процесса развиваются высокие вые ия доходящие до 70 Ми/м² (700 ",F/C.lt²). Вследствие этого даВЛ:~ае; опасность разрыва трубопроводов и даже самого агрегата ВОЗ:желыми последствиями для людей. Поэтому до начала проведе- ~:я процесса вся установка, включая все трубопроводы и об~рудо- ванне на устье, должна быть опрессована на дав~ение в 1, раза больше рабочего. Во время опрессовки люди должны находиться

в безопасном месте. v

Соединение насоса агрегата гидроразрыва с арматурои на YCTЬ~ должно быть жестким и осуществляться только при помощи тру высокого давления. Желательно линии, подающие рабочие жидкости к скважинам, прикреппять специальными скобами к брусьям мо-

стков. б

У становка для гидроразрыва должна быть сна жена предохра-

нительными клапанами и двумя манометрами, из которых один уста- навливают на насосном агрегате, а другой - на головке над сква-

жиной. v

ВНИИБТ разработал ряд рекомендации по проведению процесса

гидрораврыва. В частности, им разработана схема обвязки агрегатов для:

а) гидроразрыва пласта в нефтяных скважинах; б) гидроразрыва в нагнетательных скважинах;

в) гидрокислотного разрыва пластов. к

В рекомендуемых мероприятиях предусматривается, чтобы ру 0-

водитель работ по ГРП находился на пескосмесителе, размещенном в центре схемы, т. е. в наиболее безопасном месте, а водители-мото- ристы насосных агрегатов равмещались у пульта управления на плат- форме агрегата и поддерживали радиосвявь с руководителем работ.

Для безопасного и удобного руководства процессом ГРП ВНИИБТ разработана также система сигнализации, состоящая из радиостанции, микротелефонной трубки, головного телефона и блока питания аккумуляторов. Вся радиостанция смонтирована в легком портативном корпусе из плексигласа. Корпус укладывается в брезентовый ранец. Для водителя-моториста насосного агрегата, продолжительное время находящегося у пульта управления, соору- жается укрытие от непогоды. Укрытие легкое (из брезента), разбор- ное со смотровыми окнами из плексигласа, чтобы можно было легко вид~ть руководителя работ. Пескосмесительный агрегат ~MeeT огра- ждение из 19-мм труб, предохраняющее обслуживающий персонал пескосмесителя от падения с площадки во время работы.

§ 10. Торпедирование скважин

Для улучшения притока нефти к скважинам иногда применяют торпедирование. Торпедированию подвергают скважины следующих категорий:

1) скважины с ненормально низкими дебитами, пробуренные на пласты, сложенные крепкими породами;

1. «сухие» (не дающие нефти) скважины;

2. скважины, в которых дебит снизился вследствие засорения поверхности дренажа отложениями цемента, солей, парафина и др.

Иногда взрывные методы применяют для специальных целей, например: для освобождения от труб, оставшихся в скважинах; для разрушения плотных песчаных пробок; для разрушения металличе- ских предметов на забое, если их невозможно извлечь обычным способом.

Для торпедирования применяют взрывчатые вещества бризант- ного или дробящего типа, к ним относятся: ВВ из нитросоединений ароматического ряда - тротил, тетрил, гексоген; из нитратов или эфиров азотной кислоты - ТЭН, нитроглицерин и др.; из смесей и составов - Юfl\10НИТЫ и динамиты.

Взрывные работы в скважинах производят торпедами нескольких типов. Наиболее распространены торпеды фугасные, шнуровые (встря- хивающие), кумулятивные осевого действия и кумулятивные трубо- резы. Фугасные торпеды бывают герметичные инегерметичные. Из герметичных торпед в основном применяют торпеды Ф-2 и ФТ-2. Торпеда Ф-2 (рис. 48) имеет наружный диаметр 60 ММ, длину 1160 ММ. Заряд из сплава тротила и гексогена. Рассчитана для применения в условиях внешнего давления до 50 MnjM² (500 к.Гjеж²) и темпера- туры до 1200 с. Взрыватель срабатывает от тока, подаваемого по кабелю. В некоторых нефтяных районах применяют герметичные торпеды (рис. 49), оболочка которых делается из асбоцементных труб. Достоинство таких торпед - отсутствие в стволе после взрыва ме- таллических' осколков, засоряющих скважину.

В последнее время широко применяют негерметичные торпеды, в которых ВВ заряда находится в контакте с пластовой жидкостью. Поэтому торпеды либо совсем не имеют оболочки (ТШВ) или имеют оболочку из малопрочного материала (ТШ). Промышленностъ выпу- скает нормальный ряд негерметичных торпед серии ТШ (торпеды из шашек).

Торпеда ТШ (рис. 50) состоит из легкого дюралюминиевого кор- пуса 1, донной пробки 2, центратора 3, верхней пробки 4, взрыва- теля 5, дужки 6, и груза 7, снабженного также центратором. В кор- пус торпеды закладывается заряд ВВ из цилиндрических шашек 8.

124

едирования крепких пород применяют торпеды ТШВ.

ДЛЯ TOP~eHHOГO взрываемого вещества в них достигает несноль- Вес одноврре и длине заряда до 50-80 ж. Разработаны торпеды ТШВ кI!X тонн п

пяти типоразмеров.

б

.5 1;

з

г

Рис. 48. Торпеда Ф-2:

Рис. 49. Торпеда

с оболочкой из асбо-

цементной трубы:

1 - корпус; 2 - ушко для груза; 3 - головка; 4 - запальное отвер- стие; 5 - штуцер; 6-

дужка.

Рис. 50. Торпеда из шашек ТШ.

1 - заряд; 2 - корпус; " - шашка детонатора; 4 - взрыватель.

Торпеды ТШВ - фугасные негерметичные, имеющие заряд В!3 в виде шашек нанизанных на трос, взрыватель замедленного деи- ствия и электромагнитное отщепляющее устройство. Заряд состоит из двух видов шашек. Основная шашка помещена в пластмассову~ оболочку и имеет центральное отверстие с алюминиевой трубкои внутри для возможности сборки зарядов. у второй шашки имеется второе, эксцентрично расположенное отверстие, в которое

125

вкладывают взрыватель. В качестве ВВ применяют сплав тротила с гексогеном (50/50).

Для возбуждения вврыва используют взрыватели замедленного действия. Корпус взрывателя состоит из двух частей. Вверху поме- щены детонаторные капсюли из гексогена и капсюль-детонатор на- кельного действия, внизу расположен часовой механизм, снабжен- ный ударником и пруживой. Часовой механизм обеспечивает эамвдле-

т а б л и Ц а 3 ниетвзрыва сроком до 10 суток.

--------------~------------ орпеду собирают непосред-

Рекомендуемый ственно на скважине. На трос

заряд из сплава (б v б )

тротилгексоген раксванвый ка ель нанизывают

(50/50) в кг вв шашки При сборке в 1 5-2 •.

на 1 ••• , пласта' , •••

от верха и от низа троса поме-

15-25 щают шашки (второй вид) под

20-50 взрыватель, в дополнительные

До 65 отверстия-которых вставляют два

взрывателя (с часовым механиз- мом) для гарантии против отказа одного из них. Собранную торпеду присоединяют к электромагнитному отцепляющему устройству и на кабеле спускают в скважину. После установки торпеды на аабое включением тока отсоединяют торпеду, а электромагнитное устройство вместе с кабелем поднимают вверх.

Для выбора заряда ВВ дЛЯ торпедирования пород различной твердости можно польаоваться табл. 3. В дальнейшем величину варяда уточняют по результатам торпедирования в данном районе.

Одной из особенностей торпедирования является образование в жидкости, заполняющей скважину, сильных ударных волн. Если цементирование колонны пронаведено доброкачественно, распро- страняющаяся ударная волна не повреждает колонну, поскольку действия высокого давления кратновременно и трубы, упрочненные аатрубным цементом и породой, способны выдержать такой удар. В нефти ударная волна распрострапяется хуже, потому что значи- тельная часть энергии расходуется на сжатие и разогрев пузырьнов газа. При торпедировании скважин, заполненных нефтью, заряд может быть увеличен.

Для действия взрывной волны во все стороны над торпедой делают «забойку» из нефти, воды или глинистого раствора. Лучшая аабойка - это нефть. При больших зарядах иногда употребляют сухую забойку из песка, глины или цемента. Если скважина запол- нена ЖИДНОСТЫО до устья, то почти сразу после взрыва наблюдается выброс жидкости. При небольших зарядах (до 5 ха) выброс неболь- шой и достигает нескольких метров. При взрывах больших зарядов столб жидкости может быть в весколько десятков метров, при этом через некогоров время может наблюдаться второй сильный выброс, связанный с выходом на поверхность из скважины газообразных про- дуктов взрыва. В. необсажевной скважине ударная волна затухает значительно быстрей, потому что неровные с многочисленнымп выступами стенки зкваживы являются хорошими глушвтелямп.

Прочность породы

Средняя ..• Высокая ... Очень высокая

{26·

иногда отверстия фильтров забиваются осадками; ими могут быть цемент после тампонажа и осадки из нефти или пластовой воды.

Некоторые пластовые воды содержат много солей. При выходе в скважиНУ из пласта давление и температура пластовой жидкости меняЮТСЯ и часть растворенных солей выпадает в осадок и засоряет отверстия фильтра. В состав осадка могут входить и продукты кор- розии. Иногда образование осаднов связано с деятельностью бак- терий. Для очистки фильтра спускают торпеду ТДШ (торпеда И3 детонИРУЮЩИХ шнуров).

Торпеда ТДШ имеет головку, детонирующий шнур, трос и груз.

Заряд состоит из одного ИЛИ нескольних отрезков детонирующих

шнуров, прикрепленных скобами н тросу или кабелю. Детонирующий шнур - это трубка из хлопчатобумажных нитей и пластмассы, внутри кото- рой находится взрывча- тое вещество - ТЭН. Так как оболочка шнура поли- хлорвиниловая, то его можно применять в сква- жинах, заполненных жид- костью.

Очистка отверстий фильтров ааключается в том, что при взрыве в жидкости распространяется ударная волна, которая, встречаясь с преградой, в частности, с осадном, забившим отверстия фильтра, вызывает разрушение осадка. Последующая пульсация газового пузыря продуктов взрыва способствует удалению осадка из отвер- стий фильтра.

Длина шнура может достигать 100-150 .м. Стоимость шнура невелика, поэтому целесообразно заIодин спуск торпедировать всю продуитивную часть пласта, даже если она и включает нвпроница- eмъre пропластки. Торпедирование шаурами'[беаопасно для колонны. При наличии малогабаритной (диаметром 24 .м.м) головни торпеды можно очищать зону перфорации без извлечения насосно-компрес- сорных труб из скваживы.

Для разрушения мвталдических предметов, оставленных на забое аварийных скважин, для резни труб применяю(нумулятивные торпеды. На рис. 51 представлены кумулятивные заряды неснольних видов. Кумулятивные заряды дают возможность сосредоточить и направить энергию взрыва в определенном нужном направлении. Они бывают осевого, бонового горввовтально-плоскостного или продольно-плоскостного действия. Кумуляция взрыва достигается соответствующей формой заряда. На рис. 51, а приведена схема заряда о с е в о г о действия. Кумулятивная выемка 4 заряда концентрирует и направляет большую часть энергии взрыва вниз. Такие заряды:::предназначены для разрушения предметов на вабое.

11.

в

а

б

Рис. 51. !-{умуллтивные заряды:

1 - заряд; 2 - гнездо для детонатора; 3 - метал- лическая фокусирующая оболочка; 4, - кумулятив- ная выемка.

'127