Что такое нормализация забоя скважины
Нормализация забоя скважин (6)
КОС ПС-КН
Комплекс очистки скважин, осложненных проппантными пробками после ГРП и солевыми отложениями
Предназначен для разрушения проппантных пробок после ГРП, песчаных, глинистых, гипсовых и прочих плотных пробкообразований, включая солевые отложения, вращающейся фрезой с одновременной депрессионной очисткой забоя за счет использования перепада давления жидкости между скважиной и воздушной полостью, состоящей из труб НКТ
КОС ПС-КН (ПШ)
Комплекс очистки скважин, осложненных плотными пробкообразованиями
Предназначен для очистки забоев скважин от шлама, мелких металлических предметов и плотных пробкообразований посредством их механического разрушения вращающейся полой фрезой и одновременного заполнения ими контейнера из НКТ
КОГС ПС
Комплекс очистки горизонтальных скважин
Предназначен для нормализации забоев скважин, оборудованных хвостовиками малого диаметра (102, 114 мм) с зенитным углом до 92 градусов, осложненных наличием пробкообразований
КОС ПСМ-УОПВ
Многофункциональный комплекс очистки забоя скважин и ПЗП, скважинной жидкости и стенок э/к
Предназначен для очистки стенок э/колонны от АСПО, скважинной жидкости от плавающего мусора, забоя от мехпримесей и мелких металлических предметов, призабойной зоны продуктивного пласта нагнетательных и добывающих скважин от шлама (до кислотной обработки) и/или продуктов хим. реакции (после кислотной обработки) за одну спуско-подъемную операцию
КОС ПС
Комплекс очистки скважин от шлама и мехпримесей
Предназначен для очистки забоя от шлама, окалины, кусков породы, мелких металлических предметов в поглощающих скважинах ØØ 102-178 мм, где сложно вызвать циркуляцию
КОС ПС-ТКО
Комплекс очистки скважин на канате от шлама и мехпримесей
Предназначен для очистки забоя с небольшой степенью засорения от шлама и посторонних мелких металлических предметов с применением тросово-канатного оборудования в поглощающих скважинах ØØ 146-178 мм, где сложно вызвать циркуляцию
Освоение скважин
Освоение скважин — комплекс работ по вызову притока жидкости (газа) из пласта в скважину, обеспечивающего ее продуктивность в соответстви
После бурения, вскрытия пласта и перфорации обсадной колонны призабойная зона скважины (ПЗП), особенно поверхность вскрытой части пласта, бывает загрязнена тонкой глинистой взвесью или глинистой коркой.
Поэтому и в результате некоторых других физико-химических процессов образуется зона с пониженной проницаемостью, иногда сниженной до нуля.
Цели освоения скважины:
Сущность освоения скважины заключается в создании депрессии, т.е. перепада между пластовым и забойным давлениями, с превышением пластового давления над забойным.
Достигается это 2 мя путями:
Во 2 м случае уровень в скважине снижают одним из следующих способов:
Перед освоением на устье скважины устанавливают арматуру в соответствии с применяемым методом и способом эксплуатации скважины.
В любом случае на фланце обсадной колонны устанавливают задвижку высокого давления на случай необходимости перекрытия ствола.
Замену скважинной жидкости производят следующим образом.
После перфорации эксплуатационной колонны в скважину до фильтра опускают насосно-компрессорные трубы.
Затем в кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и спущенными трубами нагнетают воду.
Буровой раствор, находящийся в скважине, вытесняется из нее по трубам.
Если после замены бурового раствора водой возбудить скважину (т.е. вызвать приток) не удается, то переходят на промывку скважины нефтью.
После промывки скважины (прямой или обратной) водой или дегазированной нефтью можно достигнуть уменьшения забойного давления.
Продавка с помощью сжатого газа или воздуха (газлифтный способ освоения). Сущность метода заключается в нагнетании сжатого газа или воздуха в кольцевое пространство между подъемными трубами и обсадной колонной.
Сжатый газ (воздух) вытесняет жидкость, заполняющую скважину, через спущенные в нее насосно-компрессорные трубы на дневную поверхность.
При аэрации за счет постепенного смешения сжатого газа (воздуха) и жидкости, заполняющей скважину (бурового раствора, воды, нефти), уменьшается плотность жидкости и тем самым плавно снижается давление на забой.
Для аэрации к скважине кроме водяной (нефтяной) линии от насоса подводят также газовую (воздушную) линию от компрессора.
Жидкость и газ (воздух) смешиваются в специальном смесителе (эжекторе) или газопроводящей линии скважины, и аэрированная жидкость (газожидкостная смесь) нагнетается в ее затрубное пространство.
При замене жидкости, находящейся в скважине, этой смесью давление на забой снижается, и, когда оно становится меньше пластового, нефть начинает поступать из пласта в скважину.
Освоение с помощью скважинных насосов применяют в скважинах, которые предполагается эксплуатировать глубинно-насосным способом.
Точно так же осваивают скважины, которые будут эксплуатироваться погружными электронасосами.
Освоение нагнетательных скважин не отличается от освоения добывающих.
В них, как и в добывающих, после получения притока из пласта следует вести длительное дренирование (т. е. отбор жидкости) для очистки призабойной зоны и пор пласта от проникших в пласт при бурении глинистого раствора, взвешенных частиц (гематита, барита), продуктов коррозии и т. д.
Отличие заключается в том, что, если добывающие скважины рекомендуется осваивать методом плавного запуска, т. е. постепенным увеличением отборов, то в нагнетательных в процессе освоения следует стремиться к отборам большого количества жидкостей и механических примесей (песка, ржавчины и др.).
Это способствует открытию дренажных каналов и обеспечивает большую приемистость (поглотительную способность) скважин.
Дренируют пласт теми же способами, что и при вызове притока в нефтяных скважинах: поршневанием, применением сжатого воздуха, откачкой жидкости центробежными глубинными электронасосами, т. е. методами, допускающими откачку больших объемов жидкости.
Однако этот метод дает возможность извлечения осадка и глинистого раствора с забоя и контроля за положением уровня жидкости в скважине.
Поршневание (свабирование) заключается в постепенном снижении уровня жидкости в скважине при помощи поршня (сваба).
Поршень представляет собой трубу диаметром 25-37,5 мм с клапаном в нижней части, открывающимся вверх. На наружной поверхности поршня укреплены эластичные резиновые манжеты, армированные проволочной сеткой.
Для возбуждения скважины поршневанием в нее до фильтра спускают насосно-компрессорные трубы. Каждую трубу проверяют шаблоном. При спуске поршня под уровень (обычно на глубину 75-150 м) жидкость перетекает через клапан в пространство над поршнем.
При подъеме его клапан закрывается, а манжеты, распираемые под действием давления столба жидкости, прижимаются к стенке труб и уплотняются. За один подъем выносится столб жидкости, находящейся над поршнем на глубине погружения под уровень жидкости. Поршневание в 10-15 раз производительнее тартания.
При непрерывном поршневании уровень жидкости в скважине понижается и соответственно снижается давление на забое скважины, что вызывает приток в нее жидкости из пласта.
Забой скважины
Существуют различные конструкции забоев для осложненных и неосложненных условий
Требования к забою скважины:
Конструкции забоя скважины включает оборудование забоя и призабойной зоны, обеспечивающее связь с пластом, при котором:
Параметры конструкции забоя:
Конструкция забоя должна обеспечивать:
Классификация типовых конструкций забоев скважин
Скважины с забойным фильтром
Скважины с открытым забоем
Открытый забой
| Горная порода | Значение коэффициента Пуассона |
| Глины пластичные | 0,41 |
| Глины плотные | 0,30 |
| Известняки | 0,31 |
| Песчаники | 0,30 |
| Песчаные и глинистые сланцы | 0,25 |
В случае заканчивания скважины при grad рпл > 0,1 МПа/10 м, кп > 0,1 мкм 2 или кт > 0,01 мкм 2 вскрытие продуктивного объекта осуществляют совместно с вышележащими отложениями, до забоя спускают эксплуатационную колонну, оборудованную в нижней части фильтром, и скважину цементируют с подъемом тампонажного раствора от кровли продуктивного пласта, для чего используют пакеры типа ПДМ.
При создании конструкции такого забоя с устойчивым коллектором технология идентична, но не нужно коллектор перекрывать хвостовиком.
Забой смешанного типа
Конструкции забоя этого типа используют в однородном коллекторе порового, трещинного, трещинно-порового или порово-трещинного типа; при наличии близко расположенных напорных горизонтов или газовой шапки около кровли пласта, а также при низких значениях поровой или трещинной проницаемости пород (соответственно кп 2 или кт 2 ); если коллектор сложен из прочных пород, сохраняющих устойчивость при создании депрессии на пласт во время эксплуатации скважины, а также при раздельном способе эксплуатации продуктивных объектов.
Технологии создания конструкций изображенных забоев аналогичны:
Закрытый забой
Конструкции с таким забоем применяют для крепления неоднородных коллекторов с целью изолировать близко расположенные пласты в неоднородном коллекторе порового, трещинного, трещинно-порового или порово-трещинного типа, в котором отмечается чередование устойчивых и неустойчивых пород, водо- и газосодержащих пропластков с разными пластовыми давлениями, в случае если коллектор характеризуется высокими значениями поровой или трещинной проницаемости пород (кп > 0,1 мкм 2 или кт > 0,01 мкм 2 ), а также для обеспечения совместной, раздельной или совместно-раздельной эксплуатации объектов.
При выборе конструкции закрытого забоя устанавливают соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта общепринятым положениям.
Расчет основных элементов конструкции закрытого забоя проводят в соответствии с действующими руководящими документами.
При заканчивании скважины с конструкцией забоя, продуктивный объект вскрывают совместно с вышележащими отложениями с использованием бурового раствора, не ухудшающего коллекторских свойств пласта, до забоя спускают эксплуатационную колонну, скважину цементируют, а гидродинамическую связь с пластом осуществляют, применяя кумулятивную, пулевую или гидропескоструйную перфорацию.
Конструкции забоя для предотвращения выноса песка
Эту конструкцию забоев применяют для предотвращения выноса песка в слабосцементированном коллекторе, представленном мелко-, средне- и крупнозернистыми песчаниками и характеризующемся разрушением призабойной зоны пласта и выносом песка при эксплуатации скважины, а также при раздельном способе эксплуатации продуктивных объектов.
Материал включает состав ТС-10, уротропин, наполнитель ШРС-С, получаемый при совместном помоле шлака, руды и соли (хлористого натрия), и водный раствор едкого натра.
Выбор конструкции забоя для предотвращения выноса песка предусматривает соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта; при этом определяют средний фракционный состав пластового песка. В скважинах со средне- и крупнозернистыми песчаниками используют конструкцию забоя, показанную на рисунке выше.
Конструкция забоя, изображенная на рисунке выше, включает зацементированную эксплуатационную колонну и забойный фильтр (щелевой, с проволочной обмоткой, металлокерамический, титановый), установленный в интервале перфорации.
В скважинах с мелкозернистым песчаником применяют только конструкцию забоя на рисунке справа, которую можно использовать в скважинах со средне- и крупнозернистыми песчаниками.
Конструкция забоя на рисунке справа отличается от предыдущей тем, что забойный фильтр не устанавливают, а вынос песка предотвращают путем создания в перфорационных каналах искусственного фильтра из проницаемого тампонажного материала.
Для этого после перфорации колонны осуществляют вызов притока, отрабатывают скважину в течение 1-5 суток, проверяют приемистость пласта и закачивают на поглощение тампонажный состав.
Предельно допустимая депрессия на пласт после крепления призабойной зоны тампонажным составомне должна превышать 3 МПа.
Нормализация забоя скважин (6)
КОС ПС-КН
Комплекс очистки скважин, осложненных проппантными пробками после ГРП и солевыми отложениями
Предназначен для разрушения проппантных пробок после ГРП, песчаных, глинистых, гипсовых и прочих плотных пробкообразований, включая солевые отложения, вращающейся фрезой с одновременной депрессионной очисткой забоя за счет использования перепада давления жидкости между скважиной и воздушной полостью, состоящей из труб НКТ
КОС ПС-КН (ПШ)
Комплекс очистки скважин, осложненных плотными пробкообразованиями
Предназначен для очистки забоев скважин от шлама, мелких металлических предметов и плотных пробкообразований посредством их механического разрушения вращающейся полой фрезой и одновременного заполнения ими контейнера из НКТ
КОГС ПС
Комплекс очистки горизонтальных скважин
Предназначен для нормализации забоев скважин, оборудованных хвостовиками малого диаметра (102, 114 мм) с зенитным углом до 92 градусов, осложненных наличием пробкообразований
КОС ПСМ-УОПВ
Многофункциональный комплекс очистки забоя скважин и ПЗП, скважинной жидкости и стенок э/к
Предназначен для очистки стенок э/колонны от АСПО, скважинной жидкости от плавающего мусора, забоя от мехпримесей и мелких металлических предметов, призабойной зоны продуктивного пласта нагнетательных и добывающих скважин от шлама (до кислотной обработки) и/или продуктов хим. реакции (после кислотной обработки) за одну спуско-подъемную операцию
КОС ПС
Комплекс очистки скважин от шлама и мехпримесей
Предназначен для очистки забоя от шлама, окалины, кусков породы, мелких металлических предметов в поглощающих скважинах ØØ 102-178 мм, где сложно вызвать циркуляцию
КОС ПС-ТКО
Комплекс очистки скважин на канате от шлама и мехпримесей
Предназначен для очистки забоя с небольшой степенью засорения от шлама и посторонних мелких металлических предметов с применением тросово-канатного оборудования в поглощающих скважинах ØØ 146-178 мм, где сложно вызвать циркуляцию
Нормализация забоя скважины что это
Область применения: предназначено для очистки внутренней поверхности НКТ насадкой-скребком от АСПО и др. отложений.
Основные этапы проведения ремонта:
Результаты применения технологий: увеличение приемистости в 2-7 раз; успешность прохождения геофизических приборов по НКТ 87%.
Опыт работ: ежегодный объем работ по данным технологиям составляет более 100 скв/опер.
Гидромониторная насадка, растворители, кислотные составы.
Технология позволяет производить отмыв эксплуатационной колонны, перфорационных отверстий и нормализацию забоя скважины, а также направленное воздействие хим. реагентами на любых отметках в стволе скважины.
Область применения: в карбонатных и терригенных коллекторах на нагнетательном фонде с целью восстановления забоя и приемистости скважины.
Основные этапы проведения работ:
Результаты применения технологий: восстановление забоев 95%.
Опыт работ: ежегодный объем работ по данным технологиям составляет более 120 скв/опер.
Нормализация забоя при помощи НПЦ
Нормализация текущих забоев скважин при помощи насоса поршневого циклического НПЦ.
НПЦ предназначен для очистки забоев скважин с низким статическим уровнем от механических примесей, при текущем и капитальном ремонте. Основным достоинством НПЦ является работа без применения долива скважины. Насос приводится в действие путем подъема верхней части колонны НКТ (над насосом) после упора нижней части колонны (под насосом) в текущий забой.
1. Простота конструкции;
2. Высокая надёжность и ремонтопригодность;
3. Возможность работы без привлечения дополнительной техники – ЦА и жидкости глушения;
4. Отсутствие депрессии на пласт;
5. Возможность использования в скважинах с низкими статическими уровнями;
6. Применяется в скважинах с диаметрами Э/К от 114 мм и более;
| Наименование | НПЦ-57 | НПЦ-70 |
| Диаметр наружный, мм. | 89 | 108 |
| Диаметр цилиндра вн., мм. | 57 | 70 |
| Объём закачиваемой жидкости за 1 ход плунжера, л. | 7,5 | 13,5 |
| Диаметр экс. колонны, мм. ГОСТ 632-80, мм. |
Конструкция, виды и характеристики забоя скважины
Скважины могут рыться для различных целей и представляют собой геологические выработки, длина которых больше, чем диаметр их окружности. Чтобы понимать, что такое скважинный забой, нужно детально разобраться с элементами скважины, ее видами и принципом функционирования.
Конструкция скважины
Скважина – это специальная выработка круглой формы, длина которой значительно превышает ее диаметр. Бурение их происходит при помощи специального оборудования. Они могут создаваться для самых различных целей, могут быть добывающие, нагнетательные, газовые, водяные, нефтяные, геологоразведочные.
Перед тем как делать скважину, рекомендуется выполнить ее чертеж на бумаге
Диаметр выработки может колебаться от 25 мм до 3 м. При этом подобные сооружения могут иметь как горизонтальные, так и вертикальные стволы.
Основные элементы конструкции скважинной выработки:
Также помимо этих понятий, существует еще несколько, основанных на том, через какие именно пласты земли приходится проходить при бурении.
Каждый такой этап имеет свое название и конструкцию:
Кондуктор и направление – это обязательные конструктивные элементы.
Что касается промежуточной колонны, то она может быть потайной, именуемой хвостовик, и выполнять роль эксплуатационной колонны, то есть служить для улучшения подачи жидкостей или твердых частей из забоя при благоприятных условиях и если в этом есть необходимость.
Имеет значение также нормализация, которая заключается в надлежащей подготовке к работе в зависимости от вида и предназначения скважинного бурения.
Выполняемые функции
Забой – это самая последняя часть скважины, которая служит для извлечения необходимого ресурса из недр земли.
Независимо от того, какая именно будет скважина — водная или, к примеру, нефтяная — забой считается одним из главных ее элементов.
Конструкция и строение этого элемента предполагает выполнение таких функций:
Особое значение приобретает именно обеспечение прочности и надежности всей скважины, что дает возможность без риска опускать в нее оборудование, необходимое для работы.
Виды и характеристики
Забой может принадлежать к одному из нескольких типов:
Самое большое распространение получил именно последний тип благодаря простоте монтажа, хорошей изоляции слоев, а также возможности разработки законсервированных или пропущенных пластов.
Есть также такое понятие, как закрытый (глухой) забой. Таким называют тип, при котором ресурсный слой состоит из неоднородных пород с прослойками глины, песка или весьма неустойчивых песчаников.
Особенности искусственного забоя
Иногда в процессе бурения образуются многоствольные или многозабойные выработки. Обычно это происходит для снижения затрат или более детального изучения места ископаемого. Скважины с несколькими стволами имеют ответвления от основной проходки до входа в ресурсный слой, а с множеством забоев – разветвления в границах ресурсного пласта.
Для бурения скважины зачастую применяется тяжелая техника
Для создания таких сооружений используется искусственный забой, создаваемый ниже будущего ответвления от основного ствола и перекрывающий его.
Создается он такими методами:
При этом нужно знать, что первый способ подходит только для вновь созданных скважин, а второй может применяться для буровых работ любой степени разработки и возраста.
Таким образом, конструкция забоя зависит от назначения самой скважины, характера пород, находящихся в ресурсном слое, вида добываемого ресурса и многих других факторов, влияющих на функциональность выработки.
Желонка для очистки забоя скважины
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для очистки забоя в процессе капитального ремонта скважины, в частности к гидравлическим желонкам.
Гидравлическая желонка состоит и неподвижной и подвижной частей. Подвижная часть состоит из корпуса, собранного из нескольких переводников и муфты. К нижнему переводнику присоединяется контейнер, собранный из труб. При опускании в скважину нижняя труба контейнера через промывочное перо упирается в забой, а подвижная часть желонки перемещается по шпонке относительно верхнего полуштока и клапанный узел открывает отверстия нижнего полуштока. Под действием гидравлического давления столба жидкости механические примеси заполняют контейнер, который после заполнения вместе с желонкой извлекается из скважины. Для предотвращения обратного выпадания механические примеси из желонки предусмотрен обратный клапан.
Основным недостатком этой желонки является недостаточная надежность, связанная с прихватом воронки при разгрузки желонки на забой.
Известно устройство для очистки забоя скважины или желонка, содержащее шток, контейнер, обратный клапан и промывочное перо.
Основным недостатком этого устройства является недостаточная надежность, связанная с прихватом промывочного пера при разгрузки устройства на забой скважины из-за необходимости среза штифтов желонки для открытия · проточных отверстий и создания циркуляции (сообщения внутренней полости труб над желонкой с забоем скважины). Прихват связан с тем, что при разгрузки на забой пера происходит провал устройства и заклинивание его в проппантовой пробке из-за его рыхлого состояния с усуглублением прихвата от последующего действия всаса вакуумного насоса желонки.
Задача, стоящая при создании устройства, состоит в обеспечении возможности сообщения внутренней полости труб с забоем скважины без упора на забой скважины, но с сохранение принципа создания депрессии.
Достигаемый технический результат состоит в устранении прихвата устройства при очистки забоя скважины, особенно в рыхлых песчаных или проппантовых пробках.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что желонка состоит из последовательно соединенных между собой переводника, с размещенной в нем разрываемой мембраной, переводника, с размещенной в нем ловильной решеткой, контейнера, обратного клапана, безопасного переводника, выполненного с возможностью захвата его труболовкой внутренней освобождающейся, и центрирующей воронки. Кроме того, указанная воронка выполнена с проточками в нижней части, обратный клапан 4 выполнен в виде створчатого клапана, а контейнер представляет собой набор труб.
На фиг. показана схема монтажа заявленной желонки.
Желонка представляет собой сборку отдельных узлов последовательно соединенных между собой посредством насосно-компрессорных труб.
Желонка состоит из переводника 1, с размещенной в нем разрываемой мембраной, переводника 2, с размещенной в нем ловильной решеткой, контейнера 3. обратного клапана 4, безопасного переводника 5 и центрирующей воронки 6.
Безопасный переводник 5 предназначен для аварийного отсоединения желонки при заклинивании компоновки или прихвата инструмента. Он выполнен с учетом захвата его труболовкой внутренней освобождающейся, например, ТВО 48.
Обратный клапан 4 имеет, например, конструкцию створчатого клапана.
Контейнер 3 представляет собой набор труб, необходимого для удаления пробки объема.
Центрирующая воронка 6 выполнена с проточками в нижней части. Проточки или пазы обеспечивают создание вихрей потока рабочей жидкости и повышают эффективность корки проппантовой или песчаной пробки. В то время как косой срез, применяемый обычно в промывочном пере, чаще всего ведет к провалу инструмента в разрушаемой породе и к заклиниванию инструмента.
Принцип работы желонки заключается в следующем.
Желонка собирается в вышеуказанной последовательности и присоединяется к колонне насосно-компрессорных труб 7.
Желонка спускается на колонне насосно-компрессорных труб 7 в ремонтируемую скважину до забоя 8. В связи с тем, что забой 8 сложен рыхлой, не сцементированной, песчаной или проппантовой пробкой, желонка разгружается на забой 8 с усилием не более 5 кН для определения ее местоположения. После чего приподнимается над забоем 8 на 0,5 м для того, чтобы избежать прихвата центрирующей воронки 6 рыхлым материалом песчаной или проппантовой пробки.
Скважинная жидкость, находящаяся в скважине, вместе с песком, шламом, проппантом и другими механическими примесями под воздействием гидростатического давления поднимается вверх через центрирующую воронку 6, безопасный переводник 5 и обратный клапан 4 в контейнер 3. В процессе подъема желонки (или устройства) обратный клапан 4 закрывается, удерживая механические примеси в контейнере 3.
В процессе работы желонки (или устройства) проводится постоянный долив скважинной жидкости в затрубное пространство скважины для предотвращения снижения уровня в скважине ниже статического, а также для поддержания максимальной производительности желонки (или устройства). Наращивание насосно-компрессорных труб 7 проводится до тех пор, пока вакуумный ресурс не иссякнет, либо не будет достигнут необходимая глубина забоя 8 (нормализация забоя).
Мембрана переводника 1 выполнена из достаточно хрупкого материала, например, из чугуна марки СЧ, что позволяет достаточно легко ее разрушить.
«Инициатор», разрушающий мембрану, обычно имеет форму шестигранника, диаметр его составляет 32 мм, легко проскальзывающий в ячейки ловильной решетки переводника (ловителя) 2, но застревающий в этих ячейках. Из-за разницы в диаметрах решетки (62 мм) и «инициатора» (32 мм) образуется достаточный зазор для циркуляции скважинной жидкости в желонке.
Заявляемое устройство исключает потребность в разгрузке колонны технологических труб на забой скважины, необходимой для срабатывания желонки в аналогичных устройствах, и устраняет прихват устройства при очистки забоя скважины, особенно в рыхлых песчаных или проппантовых пробках, влекущий за собой проведение дополнительных, незапланируемых аварийно-восстановительных ремонтных операций.
Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает снижение трудоемкости и продолжительности работ по очистке и нормализации забоя скважины.