Что такое воронка в скважине

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Спуск воронки обычно практикуется для извлечения кабеля. [1]

При спуске воронки на бурильном инструменте и установке ее на различных интервалах на глубинах 2579 и 2480 м отмечено увеличение дебита газа. [3]

В некоторых случаях, при отсутствии свинцовых печатей обследование состояния колонны производится спуском воронки или подобия конусной печати, изготовленной из кровельного железа. [4]

При освоении скважин в два этапа очистка интервалов перфорации от жидкости происходит лучше, чем при спуске воронки НКТ в зону нижних интервалов перфорации. [5]

Если невозможно использовать канаторезку, то на бурильных трубах мимо каната ( кабеля) спускают специальную воронку с окном. При спуске воронки канат ( кабель) постоянно должен быть натянут во избежание образования в скважине сальника. При этом обрыв каната ( кабеля) обычно происходит в месте присоединения к: прибору. После обрыва каната ( кабеля) их поднимают параллельно с трубами. [6]

Результаты поинтервального замера давлений по этой скважине приведены в табл. 2.1. Глубина спуска воронки лифта по этой скважине составляла 1211 м, а давление у воронки 10 9 МПа. [8]

Результаты поинтервального замера давлений по этой скважине приведены в табл. 2.1. Глубина спуска воронки лифта ло этой скважине составляла 1211 м, а давление у воронки 10 9 МПа. [10]

Из табл. 4.5 видно, что в скважинах с открытым интервалом перфорации освоение на репрессии не приводит к очистке от техногенной жидкости нижних участков перфорации. При освоении скважин в два этапа очистка интервалов перфорации от жидкости происходит лучше, чем при спуске воронки НКТ в зону нижних интервалов перфорации. Появление жидкости на нижних интервалах перфорации в скважинах, освоенных в два этапа, связано, в основном, с низкими ФЕС этих интервалов ( скв. [11]

Предусматривают смену условий эксплуатации без проведения дополнительных специальных мероприятий. Так, самым очевидным способом является максимально возможное увеличение глубины спуска погружного электроцентробежного насоса в насосных скважинах и спуск воронки лифта до продуктивного горизонта в фонтанных скважинах. Но при этом возрастают некоторые дополнительные затраты: расход насосно-компрессор-ных труб, расход кабеля, увеличиваются потери энергии в кабеле. [12]

Предусматривают смену условий эксплуатации без проведения дополнительных специальных мероприятий. Так, самым оче-г видным способом является максимально возможное увеличение глубины спуска погружного электроцентробежного насоса в нат сосных скважинах и спуск воронки лифта до продуктивного горизонта в фонтанных скважинах. Но при этом возрастают нет которые дополнительные затраты: расход насосно-компрессор-ных труб, расход кабеля, увеличиваются потери энергии в кабеле. [13]

Источник

Что понимают под воронкой депрессии и радиусом влияния грунтовых вод?

При откачке воды из скважины вследствие трения воды о частицы грунта происходит воронкообразное понижение уровня. Образуется воронка депрессии, имеющая в плане форму близкую к кругу. В вертикальном разрезе воронка ограничена кривыми депрессии.

Рис. 22 Воронка депрессии

Радиус воронки депрессии называется радиусом влияния (R). Для определения R используются различные расчетные формулы и непосредственным измерением в скважинах.

Формула Кусакина: ; Формула Троянского: ;

Чему равен приток воды к совершенному и несовершенному колодцам?

Если из колодца вода не откачивается, то её уровень находится в одном уровне с поверхностью грунтового потока. При откачке воды образуется депрессионная воронка, уровень воды в колодце понижается. Производительность колодца определяется величиной дебита. Под дебитом колодца

понимают то количество воды, которое он может дать в единицу времени.

Приток воды к совершенному колодцу определяется формулой:

Рис. 23. Водозаборные колодцы,1-совершенного вида; 2-несовершенного вида

формула Дюпюи: ; или Паркера

В несовершенный колодец вода поступает через его стенки и дно. Вода поступает из части водоносного слоя, которую называют активной зоной (Н₀). Глубину активной зоны принимают 4/3 высоты столба воды в колодце до откачке (Р), т.е. Н₀= 4/3Р. Эти положение позволяют использовать ту же формулу Дюпюи в интерпретации Паркера.

Чему равен приток воды к совершенной и несовершенной траншеям (канавам)?

Траншеи предназначены для понижения уровня грунтовых вод. Они входят в систему дренажных устройств.

Расход, совершенной канавы при притоке воды с двух сторон определяется по формуле:

, при притоке с одной стороны:

Где Q-расход воды, м 3 /сут; K_ф= коэффициент фильтрации,м/сут; l-длина канавы, м; Н-мощность грунтовой воды, м; h-столб воды в канаве, м; R- радиус влияния, м;

Несовершенная канава имеет расход воды меньше совершенной канавы .

Какие существуют методы борьбы с грунтовыми водами? Типы дренажей?

Когда грунтовые воды осложняют строительство, и в дальнейшем будут мешать эксплуатации зданий и сооружений, принимают решение о понижении их уровня. Снижение уровня грунтовых вод и поддержание его в нужном положении достигается устройством дренажей.

При благоприятном рельефе местности водопонижение осуществляется самотёком воды.

При выборе способа водопонижения учитывают условия залегания и фильтрационную способность пород, источник питания грунтовых вод, характер их потоков, размеры осушаемой территории и продолжительность водопонижения.

Типы дренажей. Различают горизонтальный, вертикальный и комбинированный дренаж.

Горизонтальный тип дренажа обеспечивает понижение уровня отводом воды с помощью канав (траншей) и подземных галерей. Отток воды происходит самотёком. Чаще всего подземные галереи применяют на оползневых склонах с целью осушения и предотвращения движения грунтовых масс.

Подземная водосбросная галерея Открытый водоотлив из котлована

1-водосбросная галерея; 1-приямок с фильтром;

2-поток грунтовой воды; 2-насос с водоотводящим лотком

4-возможное оползневое тело;

Горизонтальные канавы (траншеи) могут быть открытыми и закрытыми. Вертикальный тип дренажа обеспечивает понижение уровня грунтовых вод откачкой насосами или пропуском воды самотёком. Из неглубоких строительных котлованов воду можно откачивать открытым способом.

Вертикальный дренаж может осуществляться с помощью водопонизительных скважин и иглофильтровых установок. Вокруг скважин образуются депрессионные воронки, которые, объединяясь между собой, создают общее понижение уровня грунтовых вод.

Схема осушения котлована вертикальными дренами

1-водопонизительные скважины; 2-строительный котлован; S- понижение уровня

Иглофильтровые установки состоят из систем иглофильтров, которые устанавливают вокруг котлованов или вдоль траншей. Эти установки могут создавать в грунте вакуум, что улучшает приток воды к иглофильтрам и повышает устойчивость откосов котлованов. Работа иглофильтров усиливается воздействием на фильтрацию воды электрического тока.

Иглофильтры с использованием воздействия

на фильтрацию воды электрического тока

1-иглофильтры; 2-металлические проводники электрического тока; 3-котлован

Иглофильтры обеспечивают водопонижение на 4,5-5,5м.

Недостатком всех вертикальных дренажей является непродолжительность срока службы трубчатых колодцев, вследствие загрязнения фильтров.

Комбинированный тип дренажа объединяет вертикальные и горизонтальные дрены.

Дата добавления: 2018-04-04 ; просмотров: 1932 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Легко ли добыть нефть. Как заглушить скважину. Часть 3.

Перед глушением скважины следует произведи расчёт нужного объема жидкости глушения. Он равен полному объему скважины – объем скважинного оборудования + коэффицент запаса, равный десяти процентам. Под объемом скважинного оборудования понимается объем, который вытесняется металлом НКТ и штанг (при наличии ШСНУ). Объем ЭЦН, кабеля обычно не учитывается.

При расположении насоса выше 100-150 метров глушение проводят в два цикла. Это проводится для того, чтобы жидкость, которую закачивают в скважину, смогла осесть на забой. Иначе там останется нефтегазовая пачка, которую рано или поздно выбросит наружу во время ремонта.
Объем первого цикла по большинству регламентов равен объему затрубного пространства от приема насоса до устья. Исключение только регламент Славнефти. Я не знаю, какой там проектный институт разрабатывал его, но там прописан реальный бред. Объем первого цикла, согласно ему, составляет только объем скважины, которая находится под насосом. Даже без учета объёма трубы. При этом неважно, куда закачивать – в НКТ или затруб. И в результате могли глушения проходить так: закачать первый цикл 7 м3, техотстой 23 часа, потом закачать 40 м3. Много было скандалов по поводу объемов и времени техотстоя, я знаю, что негласно начали глушить по-другому, как ГПН, не знаю только, внесли ли они изменения в техрегламент.
После того, как закачан объем первого цикла скважина ставится на техотстой. Его время зависит от расстояния от приема насоса до забоя. Не смотря на то, что разные жидкости опускаются с различной скоростью, берется усредненное время согласно РД 153-39-023-97 «Правила ведения ремонтных работ в скважинах», которое составляет 0,04 м/сек, 144 метра в час. То есть, ели от насоса до забоя 300 метров, то время техостоя составляет чуть больше двух часов, после чего закачивают весь оставшийся объем.

Многоциклично глушат скважины после консервации или после бурения. Обычно во время консервации и после бурения в скважине оставляют порядка пятиста метров НКТ с воронкой. Объем цикла берется полный объем затруба и НКТ на расстоянии спущенной трубы. Например, если колонна 168 мм, а труба 73 мм, этот объем примерно будет 5 м3. Закачивают первый цикл, и скважина ставится на техотстой, время которого равно времени осаждения жидкости на глубину, равную длинне спущенной трубы. Т. е. если спущено пятьсот метров, то время техотстоя составит почти 3,5 часа, обычно его округляют (500/144=3,47). Затем повторяют второй цикл такого же объема и такой же продолжительности техотстоя. И это будет повторяться столько времени, пока жидкость первого цикла не достигнет забоя. Т. е., если глубина скважины 3000 метров, спущено около 500 метров, то будет шесть циклов с 3,5 часами техотстоя.

Теперь разберемся, куда глушить. По умолчанию глушение всегда производится в НКТ. Во-первых, это ускоряет глушение, во-вторых, создается меньшее давление, к которому наиболее критичен кабельный ввод, в-третьих, отсутствие противодвижения жидкостей: закачиваемой ЖГ и всплывающей скважинной жидкостью. Глушение в НКТ называется прямым.
Но в некоторых случаях делают обратное глушение – в затруб. Оно проводится в том случае, когда не удалось открыть сбивной клапан, когда трубы забиты АСПО, либо при некоторых видах ремонта, например, замена кабельного ввода с контрольным замером изоляции (КЗИ).

Теперь вкратце опишу порядок глушения. Перед глушением необходимо разрядить скважину. Обычно это делают в дренажную емкость АГЗУ (автоматическая групповая замерная установка), но если оператора не дождаться – стравливают и сами. Затем собирают линию, в которой ставят фильтр, обратный клапан и кран высокого давления (КВД). В реальности ставят только КВД. Затем опрессовывают линию на полуторократное ожидаемое давление. И начинают качать.

Разрядка скважины. Вариант узбекских распиздяев

Если на конце трубы находится воронка – нет никаких проблем. Другое дело, когда находится ЭЦН и пакер. Кака я уже писал, в комплектацию ЭЦН всегда входит обратный клапан, который закрывается при движении жидкости сверху вниз, от устья к забою, что и происходит при прямом глушении. Поэтому в комплект ЭЦН также входит сбивной клапан, который еще называется сливной муфтой. Он состоит из корпуса в виде муфты и специального латунного штуцера, который вворачивается в корпус муфты. Перед глушением в скважину сбрасывают специальный сбивной ломик, которые движется по трубам, набирает скорость и ломает штуцер по выточкам, в результате чего происходит соединение трубы и затруба.

Сбивной клапан с ввернутым штуцером

Если клапан не удалось сбить, то в трубы сбрасывают (спускают на проволоке лебедкой) перфоратор НКТ. Он срабатывает от давления в трубах, которое устанавливается соответствующее гидростатическому на заданной глубине. Наконечник закреплен шпилькой, при росте давления шпилька срезается, под давлением наконечник из твердосплавного материала конуса-пробойника с скоростью выдвигается и из пробивает трубу.

Перфоратор на пригрузе. На втором фото виден наконечник пробойника

Другой вариант – использование мандрелей и циркуляционных клапанов. Под мандрелью понимается скважинная камера, которая входит в состав НКТ. В мандрели находится боковой карман, где размещают различное внутрискважинное оборудование. Оно спускается туда на специальном инструменте – экстракторе. Изначально мандрель разрабатывалась для спуска газлифтных клапанов, но оказалось настолько удобным, что начали применять и для размещения других инструментов, например, циркуляционных клапанов.

Они работают по-разному, например, от скидывания в них металлического шарика, избыточного давления в НКТ, открытия с помощью экстрактора и пр. Особенно часто мандрели применяются в компоновках с пакером. Например, в скважинах ППД, или компоновке ЭЦН+пакер. Глушение скважин с пакером имеет свои особенности. Дело в том, что пакер разделяет трубное и затрубное пространство. Затруб имеет нулевое давление, а под пакорм давление избыточное. Поэтому после срыва пакера жидкость и газ могут сразу устремляться в затруб и просиходит выброс. Да и сорвать пакер невозможно, так как из трубок идет газожидкостная смесь. Поэтому сначала глушат трубки, для чего прокачивают объем НКТ и подпакерного пространства скважины. Для этого жидкость продавливают на пласт, оно, порой, бывает куда больше сотни атмосфер. После чего срывают пакер и глушат в затруб. Но если есть мандрель над пакером, после глушения в НКТ открывают циркуляционный клапан, прокачивают объем затруба и можно безопасно срывать пакер

Источник

Понятие о депрессионной воронке и радиусе влияния

При откачке воды из скважин вследствие трения воды о частицы грунта происходит воронкообразное понижение уровня воды.

Образуется депрессионная воронка, в плане имеющая форму, близкую к кругу. В вертикальном разрезе воронка ограничивается депрессионными кривыми, крутизна которых увеличивается по мере приближения к оси скважины. Образование депрессионной воронки вызывает отклонение токов вод от естественного направления и изменение поверхности грунтового потока.

Радиус депрессионной воронки называетсярадиусом влияния (R). Размер депресионной воронки, а значит и радиуса влияния, зависит от водопроницаемости пород. Так гравий и другие водопроницаемые породы характеризуются широкими воронками с большим радиусов влияния, а для суглинков характерны наоборот узкие воронки с маленьким радиусом.

Также на величину и форму воронки оказывают влияние условия питания водоносного горизонта, его связь со смежными горизонтами и поверхностными водоемами и т.д.

В практических расчетах для определения радиуса влияния или радиуса депрессии обычно используют приближенные формулы, иногда дающие только порядок его велечины.

Формула Кусакина (для безнапорного пласта при установившейся фильтрации) имеет вид

Формула Зихардта для напорных пластов

19. Поглотительные (поглощающие, фильтрующие) колодцы сооружаются на осушаемой территории тогда, когда нет возможности вывести влагу в место понижения. Диаметр такого колодца, как правило, составляет полтора метра, глубина — не менее двух метров. Колодец засыпается гравием, щебнем, котельным шлаком, битым кирпичом или другим материалом, сверху застилается геотекстилем и укрывается грунтом. Наружные стены и основание колодца защищаются той же обсыпкой. Вода проникает в поглощающий колодец, фильтруется в нем и уходит в нижележащие слои почвы.

Поглотительные колодцы успешно используются на участках с небольшим объемом сточных вод (не более 1 кубометра в сутки) и преобладанием песчаного и супесчаного грунта.

20.В зависимости от времени производства строительных работ водопонижение делится на предварительное и параллельное.
Предварительное водопонижение выполняется до начала строительных работ, параллельное — одновременно со строительством. Это деление, естественно, условное. Предварительное водопонижение в толще водоносных грунтов, вскрываемых котлованом или траншеей, следует применять лишь в тех случаях, когда в этих грунтах содержатся водоносные горизонты большей мощности. В этом случае целью предварительного осушения является снижение уровня подземных вод на величину, обеспечивающую безопасные условия строительства и гарантирующую невозможность прорыва и оплывания откосов.
Предварительное снижение напоров напорных водоносных горизонтов, залегающих ниже защищаемой выработки и непосредственно не принимающих участие в ее обводнении, необходимо либо при наличии гидравлической связи их с залегающими выше дренируемыми горизонтами, либо при реальной опасности прорыва высоконапорных подземных вод в дно выработки. В этом случае целью предварительного водопонижения является обеспечение устойчивости дна выработки.
Предварительное и параллельное водопонижение осуществляется с помощью различного рода водопонизительных устройств – вертикальных и горизонтальных.
Для защиты открытых выработок (котлованов, траншей и т.п.) используют как вертикальные, так и горизонтальные устройства — водопонизительных скважины, иглофильтровые установки, горизонтальные дренажные скважины.
Для защиты подземных выработок (например, при строительстве линий метро, туннелей, шахт) используются в основном вертикальные дренажные устройства – водопонизительные, поглощающие, разгрузочные скважины, забивные и сквозные фильтры, дренажные колодцы и иглофильтровые установки.
В зависимости от природных условий строительной площадки (геологического строения и гидрогеологических условий), сложности сооружения, метода возведения, могут применяться три способа водопонижения – поверхностный, подземный и комбинированный. При поверхностном способе водопонизительные устройства закладываются с поверхности земли, при подземном способе – из подземных выработок, а при комбинированном – с поверхности земли и из подземных выработок.
Поверхностный способ водопонижения осуществляется с помощью водопонизительных скважин. Эти скважины целесообразны в условиях безнапорного водоносного горизонта мощностью не менее 10-5 м и при коэффициенте фильтрации не ниже 1-3 м/сутки. В напорных водоносных горизонтах коэффициент может быть меньше, но не ниже 0,5 м/сутки.
Этот способ позволяет понижать уровни подземных вод на большие глубины в довольно сложной обстановке. Преимущество такой системы – мобильность. Недостаток – постоянное использование электроэнергии для питания насосного оборудования, необходимость отвода выкачанной воды.

Кроме водопонизительных скважин к средствам глубокого дренажа следует отнести и эжекторные иглофильтровые установки. Глубина возможного снижения уровня подземных вод эжекторными установками достигает 20 м.
Размеры эжекторных колонн и расстояние между игофильтрами, количество их в установке и тип насосного агрегата выбираются в зависимости от гидрогеологических параметров осушаемого массива и условий производства строительных работ. Однако, практика показывает, что оптимальный режим работы иглофильтровых установок наблюдается в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации не менее 1 и не более 30 м/сутки. Фильтры должны быть заглублены не менее чем на 0,6 м ниже минимального динамического уровня по контуру котлована или не менее 1,25 м при расположении их с одной стороны защищаемой выработки.
При несоблюдении этих условий возможно попадание воздуха в фильтровое звено и нарушение нормальной работы установки.

Основными требованиями работы водопонизительных устройств является:
1. Водопонизительные устройства должны обеспечивать требуемое понижение уровня подземных вод во всех точках дренируемого контура, для чего необходим учет геолого0гидрогеологических условий участка.
2. Сроки сооружения водопонизительных устройств должны быть строго увязаны с графиком строительства.
3. Проектируемая суммарная производительность водопонизительных устройств должна превышать водопритоки в период формирования депресии и соответствовать установившемуся притоку подземных вод после снижения уровня на требуемую величину.
4. Расстояние между защищаемым контуром и водопонизительными устройствами должно быть минимальным, но достаточным для предотвращения фильтрационных деформаций грунтов и оплывания откосов котлованов и траншей.

Схемы расположения горизонтальных и вертикальных дренажных устройств, принятые в практике строительного водопонижения, могут быть объединены в следующие группы: произвольное, линейное, контурное, площадное.
Произвольное расположение дренажных устройств применяется при неравномерных фильтрационных свойствах водоносного горизонта. В этом случае необходимо тщательно увязывать размещение средств водопонижения с гидрогеологическими и инженерно-геологическими условиями участка.
Линейные схемы дренажных устройств используются при защите от обводнения вытянутых в плане выемок, например траншей, тоннелей. Схема линейного водопонижения представлена ниже.

Источник

Как устроена нефтяная скважина. Часть 2.

В первой части я вкратце написал, как бурят скважину и ее конструкцию: https://alexeich1976.livejournal.com/d38.html

Сегодня вкратце опишу, что делают после бурения скважины и про ее подземное оборудование.

Перо промывочное. Какая-то лютая кустарщина

Для того, чтобы скважина начала давать нефть, необходимо провести ряд операций: провести вторичное вскрытие пласта (перфорацию), сделать освоение, спустить глубинный насос.

Вторичное вскрытие пласта (перфорация) подразумевает под собой создание в стенках скважины дырок (перфораций), которые находятся напротив продуктивного пласта. Эти отверстия должны быть достаточно длинными и пробить не только стенку колонны, но и зайти в продуктивный пласт. Существует несколько способов проведения перфорации, чаще всего используется кумулятивная. Для этого в скважину на каротажном кабеле (если скважина вертикальная) или на НКТ спускается кумулятивный перфоратор. Затем по кабелю подается импульс для срабатывания перфоратора. Если перфоратор спускается на трубах, то по трубе на кабеле или без него сбрасывается сбивной ломик, который ударяет по перфоратору и он срабатывает. В перфораторе расположены кумулятивные заряды, которые прожигают стенки обсадной трубы, цементного камня и входят в продуктивный пласт. Эти работы называются прострелочно-взрывные (ПВР).

Перфоратор Скорпион

Кроме кумулятивной перфорации существуют другие типы перфорирования стенок скважины. Например, гидропескоструйная, когда с помощью подаваемого под давлением струи воды с песком в стенках скважины каверны грушевидной формы. Или гидромеханическая щелевая перфорация, когда с помощью фрезы прорезают стенки обсадной трубы, а затем гидромониторной струей вымывают цементное кольцо и прорезают щели в породе пласта. Эти спосбы позволяют делать более качественное вскрытие, но они дороже, требуют больше времени и поэтому применяются значительно реже

Принцип работы гидромеханического щелевого перфоратора

Обычно после вторичного вскрытия пласта сразу делают глушение скважины. Под глушением понимается создание противодавления на пласт (репрессии на пласт) для того, чтобы предотвратить самопроизвольное выделение пластового флюида, которое приводит к выбросам и даже открытому фонтанированию. Суть глушения заключается в замене скважинной жидкости на жидкость нужной плотности, гидростатическое давление которой превышает пластовое давление. Про глушение у меня запланирован целый ряд постов, эта тема для меня актуальная, также как СКО, ВПП ХМ, да и ХОС в целом.

Бригада КРС готовиться к глушению новой скважины после освоения

После того, как получено сообщение с пластом, необходимо произвести освоение скважины. Во время бурения, перфорации и пр. технологических операций происходит засорение пор пласта частицами (кольматация), а также обводнение. Это приводит к резкому снижению проницаемости пласта. Под освоением понимают восстановление естественной проницаемости пласта, в результате чего происходит приток скважинной жидкости.

Освоение производится различными способами, суть ее заключается в снижении скважинного давления относительно пластового (создание депрессии на пласт), в результате чего и начинается приток скважинной жидкости. Вкратце опишу один из самых излюбленных КРС-никами способов – свабирование.

Сваб – это поршень, который имеет одну или несколько манжет, которые играют роль обратного клапана. Сваб опускают на специальном канате в колонне труб НКТ с помощью геофизического подъемника. При движении поршня вверх манжеты упираются в стены НКТ и не пропускают скважинную жидкость назад. Сваб постоянно делает движения вверх-вниз (рейсы) и выносит жидкость, в результате чего уровень жидкости постепенно снижается, снижается гидростатическое давление, создаваемое столбом жидкости, и пластовый флюид начинает поступать в скважину. Процесс свабирования может продолжаться несколько дней, бригада отдыхает, поэтому сваб – это просто манна небесная для КРС-ника))).

Технология и оборудование для свабирования

Существуют и другие способы освоения скважины, которые позволяют освоить скважину гораздо быстрее. Например компрессирование, освоение струйным насосом и тд.

При необходимости освоение скважины сопровождают исследованиями притока. Например на разведывательных скважинах.

Источник