§ 3.
ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН
'Под заканчиванием скважин тонимаются работы по оборудованию скважины в интервале вскрытого пласта и 'по обеспечению из него притока в скважину с наименьшими 'потерями. Это работы по устранению последствий загрязнения пласта и увеличению проницаемости его прискважинной аоны.
Существуют три способа заканчивания скважияы: открытый забой, установка различных фильтров, перфорация. При за-канчивалии скважины с открытым забоем (рис. 72) башмак
^.ПП.^П.^/ПХНы. AJlk/VH*»4,^^4.,*», w -
-- ----____,-,
При заканчивании перфорацией все пласты вскрывают бурением, перекрывают обсадной колонной, затем разобщают путем цементирования (рис. 74). После этого пробивают отверстия против пласта, подлежащего эксплуатации. При таком способе возможен ввод в эксплуатацию любого из вскрытых скважиной 'пластов. Перфорация применяется в случае, когда скважиной вскрывается несколько продуктивных горизонтов, пеоемежающтася с водоносными, и когда в одном пласте верх-
няя его часть насыщена нефтью, а нижняя — водой (додопла" вающая залежь). _з
Применяют несколько видов перфорации: пулевая, торпей ная, кумулятивная, гидропескоструйная. Ц
Ё=^ 1 Г^
Рис. 74. Схема заканчивания скважины перфорацией:
/— эксплуатационная колонна; 2 —
цементный камень; 3 —
перфорационные отверстия
1\В
Рис. 75. Гидропескоструйный перфоратор:
/ — корпус; 2 —
держатель; 3 —
струйная насадка; 4 —
шаровой клапан; 5 —
направляющая насадка
Пулевой перфоратор представляет собой многозарядня стреляющее погружное устройство, спускаемое в скважину Щ каротажном кабеле. | ,i
Торпедные перфораторы отличаются от пулевых тем, что' они 'стреляют снарядами, разрывающимися в пласте. :
Кумулятивные перфораторы отличаются применением специально сформированных зарядов взрывчатого вещества, при взрыве которого образуется кумулятивная струя газа, способная пробивать мощные преграды. Высокая пробивная способность кумулятивных стерфораторов обеспечивается большими скоростью струи (до 9-Ю3
м/с) и давлением на фронте волны (до ЗО.ЮэМПа).
Гидропескоструйные перфораторы (рис. 75) прорезают отверстия is колонне и цементной оболочке в результате деист"?
AJO
вия высокоскоростной струи жидкости, ^ржащ6
» частицы кварцевого песка или другого абразива. С ПOMOЩЬЮГИД
PO
"e
окострушшх перфораторов можно прорезать •oтвe
PICTИЯ
„любот
формы (щелевидные, кольцевые. ^"У000
'6
?33
™^,.^^3
^ участки обсадных колонн, очищать стенки скважины. Гидро-
пескоструйн2е ?ерфораторы АП-6 способны прорезать конусо-^Se^TBepS^a глубину до 500 мм с диаметрому
вершины конуса 13-15 мм и у основания 60 mimпри рабочем давлении наустье 18-20 МПа. Эти перфораторы не вызывают дополнительных нарушений в колонне и цементной оболочке
При пулевой перфорации происходит образование трещиБibобсадной колонне, цементной оболочке и в горной п0
?0
^^ никновение трещин в цементной оболочке и колонне может привести к обводнению скважины по заколонному простратет-ву водами из выше- или нижерасположенных горизонтов. Тор-педнй пер^раторы вызывают еще большие нарушения в_це_
ментной оболочке и обсадной колонне. ^Р3308
^^^^^^ горной породе следует рассматривать как положительный фак
тор, если нет опасности обводнения по ним. .,д„-„„,^„ „я При кумулятивной перфорации в пласте пробиваются ка-
нал^большй глубины, чем пр,и пулевой. В случае блиэкого
расположения водоносных пластов и "Р0
^31
™8
^^ ся снижать плотность перфорации и не применять стрельбу залпами. Во время перфорации скважина должна быть заполнена жидкостью имеющей наименьшее закупоривающее деист-ЙеДтьРНО пластовая вода), либо перфорацию следует
^Т^нйфТХГдобычи нефти необ^димо устран.ить
загрязнение пластов. С этой целью очищают и Р^Р^^^-налы дренирования вокруг ствола скважины. К методам очист
ки отн
^^^^ обработки призабойной зоны, заключающиеся в нагнетании в пласт растворов кислот или нефтекислотных эмульсий; часто применяется солянокислотная c>б
Vй
•60
'ткaв
^
бонатных коллекторах; она эффективна также при Устранении кольматации в трещиноватых породах, котоа_для аскрытия пласта используется буровой раствор с твердой фазой, растворимой в соляной кислоте (известь, мел); _
2) гидравлический разрыв пластов — образование в призабойной зоне новых трещин путем нагнетания в пласт жидкости под .большим давлением; вновь возникшие трещины закрепляются закачкой в »их жидкости с пескам, который препятствует
их смыканию после снятия давления; „„„„,„„.,„
3) обработка призабойной зоны поверхностно-астивнымн
веществами с целью увеличения проницаемости за счет разрушения эмульсий, снижения содержания остаточной воды, уменьшения .размеров газовых пузырьков и глинистых частиц, изменения свойств водных оболочек;
249
4
) тепловые обработки, способ^1
®116
разрушению эмульсий, удалению отложений парафы й
смолистых веществ;
5
) перфорация в открытом стволе ^елью
очистки стенок скважина о|бра'310'ван'ия трещин в no'po,^
6
) торпедирование в открытом ст^ Нажины, дающее развитие грещиноватости;
7) оздстка стенок онважины 'при видами открытым забоем спомощью гидропескоструйного ВДрторз;
8
) 'периодическое снижение давлен^на
эабое
"ротив про-
дуктиведо пласта, эжектированяе, от)™»1
^0
"11
'и3
пла
-ста.
ТЕМА Вскрытие и освоение нефтяного пласта
Бурение скважины заканчивается вскрытием нефтяного пласта, т.е. сообщением нефтяного пласта со скважиной.
Поскольку после вскрытия нефтяного пласта бурением в скважину спускают обсадную колонну и цементируют ее, тем самым перекрывая и нефтяной пласт, возникает необходимость в повторном вскрытии пласта.
Этого достигают посредством прострела колонны в интервале пласта, специальными перфораторами, имеющими заряды на пороховой основе. Они спускаются в скважину на кабель-канате геофизической службой.
В настоящее время освоены и применяют несколько методов перфорации скважин.
 1.
Пулевая перфорация
Пулевая перфорация скважин заключается -в спуске в скважину на кабель-канате специальных устройств- перфораторов (рис.1), в корпус которых встроены пороховые заряды с пулями. Получая электрический импульс с поверхности, заряды взрываются, сообщая пулям высокую скорость и большую пробивную силу. Она вызывает разрушение металла колонны и цементного кольца. Количество отверстий в колонне и их расположение по толщине пласта заранее расчитывается, поэтому иногда спускают гирлянду перфораторов. Давление горящих газов в стволе-камере может достигать 0.6...0.8 тыс. МПа , что обеспечивает получение перфорационных отверстий диаметром до 20 мм и длиной 145...350 мм.
Пули изготавливаются из легированной стали и для уменьшения трения при движении по каморе покрываются медью или свинцом. Применяют перфораторы типов ПБ-2, ПВН-90.
Рис.1 Пулевой перфоратор с вертикально-криволинейными стволами:
1 -
ловильная головка; 2 - верхняя секция; 3 - запальное устройство;
4 - камора; 5 - нижняя секция.
2.
Торпедная перфорация
Торпедная перфорация по принципу осуществления аналогична
пулевой, только увеличен вес заряда. с 4...5 г. до 27 г. и в перфораторе > применены горизонтальные стволы.
Диаметр отверстий - 22 мм, глубина - 100... 160 мм, на 1 м толщины пласта выполняется до четырех отверстий.
 3.
Кумулятивная перфорация
Кумулятивная перфорация (рис. 2.) - образование отверстий за счет направленного движения струи раскаленных газов, вырывающихся из перфоратора со скоростью 6...8 км/с с давлением. 0,15...0,3 млн-МПа. При этом образуется канал глубиной до 350 мм и диаметром 8...14 мм. Максимальная толщина пласта, вскрываемая кумулятивным перфоратором за один спуск до 30 м, торпедным - до 1 м, пулевым до 2,5 м. Количество порохового заряда - до 50 г.
Рис. 2. Ленточный кумулятивный перфоратор ПКС-105: КН кабель наконечник,
I -
головка перфоратора; 2 - стальная лента;3 - детонирующий шнур; 4 - кумулятивный . заряд;
5 -
взрывной патрон; 6 - груз.
4.
Гидропескоструйная перфорация
Гидропескоструйная перфорация -образование отверстий в колонне за счет абразивного воздействия песчано-жидкостной смеси, вырывающейся со скоростью до 300 м/с из калиброванных сопел с давлением 15...30МПа.
Разработанный во ВНИИ и освоенный серийно под шифром АП-6М, пескоструйный аппарат (рис. 3) хорошо зарекомендовал себя: глубина получаемых им каналов грушевидной формы может достигать 1,5 м.
Рис. 3. Аппарат для пескоструйной перфорации АП-вМ:
1 -
корпус; 2 - шар опрессовочного клапана; 3 – узел-насадка;4 - заглушка;
5 -
шар промывочного клапана; 6 - хвостовик; 7 - центратор.
5.
Сверлящая перфорация
Сверлящий перфоратор - устройство для образования фильтра посредством сверления отверстий. Для этой цели применяют разработанный во ВНИИГИСе (г.Октябрьский) сверлящий керноотборник, электропривод которого связан с алмазным сверлом. Максимальное радиальное перемещение сверла составляет 60 мм, что обеспечивает по результатам практики прохождения обсадной колонны, цементного кольца и вход в пласт на глубину не более 20 мм.
Перфорация получила название "щадящей", так как исключает повреждение колонны и цементного кольца, которые неминуемы при взрывных методах. Сверлящая перфорация обладает высокой точностью образования фильтра в требуемом интервале.
интервале.
ТЕМА Освоение нефтяных скважин
Освоением нефтяных скважин называется комплекс работ, проводимых после бурения, с целью вызова притока нефти из пласта в скважину.
В процессе вскрытия возможно попадание в пласт бурового раствора, воды, что засоряет поры пласта, оттесняет от скважины нефть.
Поэтому не всегда возможен самопроизвольный приток нефти в скважину. В таких случаях прибегают к искусственному вызову притока, заключающемуся в проведении специальных работ.
1.
Замена в стволе скважины жидкости большой плотности на жидкость меньшей плотности
 Этот метод широко применяется и основан на известном факте: столб жидкости, имеющей большую плотность, оказывает на пласт и большее противодавление. Стремление снизить противодавление за счет вытеснения из ствола скважины, например, глинистого раствора плотностью Qr = 2000 кг/куб.м пресной водой плотностью qb= 1000 кг/куб-м ведет к уменьшению противодавления на пласт вдвое. Способ прост, экономичен и эффективен при слабой засоренности пласта
Рис 4-.Освоение скважины заменой "тяжелой" жидкости на "легкую".
2.
Снижение давления на пласт компрессором
Если замещение глинистого раствора водой не эффективно, то прибегают к дальнейшему уменьшению плотности: в ствол скважины подают сжатый воздух компрессором. При этом удается оттеснить столб жидкости до башмака насосно-компрессорных труб, уменьшив, таким образом, противодавление на пласт до значительных величин - 600 м (рис. 2.5).
 В некоторых случаях может оказаться эффективным метод периодической подачи воздуха компрессором и жидкости насосным агрегатом, создавая последовательные воздушные порции. Количество таких Порций газа может быть несколько, и они, расширяясь, выбрасывают жидкость из ствола.
С целью повышения эффективности вытеснения по длине колонны насосно-компрессорных труб устанавливают клапаны-отверстия, через которые сжатый воздух поступает внутрь НКТ сразу же при входе в скважину и начинает "работать", т.е. поднимать жидкость и в затрубном пространстве, и в НКТ,
3.
Свабирование
Метод заключается в спуске в НКТ специального поршня-сваба, снабженного обратным клапаном (рис 6). Перемещаясь вниз, поршень пропускает через себя жидкость, при подъеме вверх - клапан закрывается, и весь столб жидкости, оказавшийся над ним, должен подниматься вместе с поршнем, а затем и выбрасываться из скважины.
Так как столб поднимаемой жидкости может быть большим (до 1000 м), снижение давления на пласт может оказаться незначительным. Так, если скважина до устья заполнена жидкостью, а сваб может быть спущен на глубину 1000 м, то уменьшение давления произойдет на величину уменьшения столба жидкости в затрубном пространстве, откуда часть жидкости перетечет из НКТ. Процесс свабирования может быть повторен многократно, но позволяет снизить давление на пласт; на очень большую величину.
Рис. 6. Свабы: а - сваб упрощенной конструкции; б - сваб с двойным проходным отверстием; 1 - клапанная клетка; 2 - шариковый клапан; 3 - седло клапана; 4 - полый стержень; 5 - прорезиненные манжеты; в, 7 - гайка
.
4.
Имплозия
Если в скважину опустить сосуд, заполненный воздухом под давлением, затем мгновенно сообщить этот сосуд со стволом скважины, то освободившийся воздух будет перемещаться из зоны высокого давления в зону низкого, увлекая за собой жидкость и создавая таким образом пониженное давление на пласт.
Подобный эффект, может, быть вызван, если в скважину спустить предварительно опорожненные от жидкости насосно-компрессорные трубы и мгновенно перепустить в них скважинную жидкость. При этом противодавление на пласт уменьшится и увеличится приток жидкости из пласта.
Вызов притока сопровождается выносом из пласта принесенных туда механических примесей, т.е. очисткой пласта.
|