Полная версия

Главная arrow География arrow Защита насосного оборудования нефтяных скважин в осложненных условиях эксплуатации

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Гравийный фильтр: области применения и перспективы

Гравийные фильтры для уменьшения концентрации взвешенных частиц в вертикальных скважинах применяются достаточно широко.

Установлено, что в пластах с высокими вероятностью выноса механических примесей и гидропроводностью, а также низкими прочностными свойствами вскрываемого коллектора эффективнее применять на горизонтальных участках скважины гравийные фильтры.

В открытых стволах изолированные скважинные фильтры позволяют бороться с выносом песка в пластах, сложенных крупнозернистыми и хорошо отсортированными песчаниками и в скважинах с небольшими сроками эксплуатации. Гравийные фильтры в открытом стволе позволяют сохранять продуктивность и приемистость скважин в течение более длительного времени, чем изолированные скважинные фильтры в пластах с плохо отсортированными коллекторами, в высокопродуктивных скважинах с большей гидропроводностью и большими извлекаемыми запасами.

В предлагаемом варианте гравийного фильтра для открытых забоев горизонтальных скважин технология создания и схема размещения данного фильтра в основном совпадает с технологией компании «Роспромсервис».

Отличительной особенностью является следующее:

1) горизонтальный участок, где предполагается размещать гравийный фильтр, с помощью расширителей разбуривается до значительно большего диаметра, чем диаметр последней обсадной трубы;

  • 2) в расширенное пространство по центру устанавливается фильтр-каркас, имеющий меньший диаметр для того, чтобы его можно было транспортировать через последнюю обсадную трубу;
  • 3) центрация фильтра-каркаса осуществляется с помощью установленного на его конце башмака-центратора, а также ленточных (пружинных) центраторов;
  • 4) фильтр-каркас с помощью установленного на нем переводника обвязывается с НКТ;
  • 5) через кольцевое пространство производится нагнетание в кольцевой зазор между фильтром-каркасом и стенкой расширенной части горной породы гравия (отсортированный кварцевый песок, диаметр которого не позволяет песчинкам проникнуть во внутреннее пространство фильтра-каркаса);
  • 6) нагнетаемая намывающая жидкость через НКТ возвращается на поверхность;
  • 7) в зависимости от приемистости коллектора в некоторых случаях расширенную часть открытого ствола скважины тампонируют составом временного действия для предотвращения поглощения и лучшей циркуляции намывающей жидкости;
  • 8) схема расположения и обвязки наземного оборудования стандартная.

Лабораторные исследования макетов таких двойных фильтров, каким является гравийный фильтр, создаваемый в узле заканчивания скважины, показали неплохие результаты.

Методом очистки предлагаемого фильтра может служить обработка водовоздушной смесью, закачиваемой как через НКТ, так и через затрубное пространство.

Достоинствами данного фильтра являются: 1) увеличенная площадь фильтрации; 2) значительная толщина фильтрационного слоя (эффект двойного фильтра); 3) больший межремонтный период по сравнению с обычными фильтрами; 4) возможность регенерации без подъема на поверхность; 5) возможность проведения различных геолого-технических мероприятий без демонтажа гравийного фильтра.

К недостаткам данного фильтра могут быть отнесены сложность разбуривания продуктивного пласта (хотя у нефтяников имеется значительный опыт использования долот-расширителей), трудности намыва гравия при значительной длине горизонтального участка ствола скважины, относительная дороговизна работ и др.

Прорези в каркасе должны иметь такую ширину, чтобы через них не проходила частица гравия (отсортированного кварцевого песка). Чтобы в них не удерживались твердые частицы, эти отверстия имеют трапецеидальную геометрию (меньшее основание расположено на наружной поверхности фильтра-каркаса). Кварцевый песок готовится в таком количестве, чтобы по объему на 10 % превышал объем расширенной части продуктивного пласта.

Схема расположения емкостей для гравия, цементировочного агрегата, камер смешения, всей технологической линии представлена на рис. 42.

При этом очень важно правильно подобрать диаметр зерен гравийной набивки. Анализ работ, проведенных в нашей стране и за рубежом, показал, что оптимальным является диаметр [2,4]

где б/гр - диаметр гравия; ?>50 - диаметр зерен 50%-й фракции кривой механического состава пластового песка.

Схема размещения гравийного фильтра в узле заканчивания горизонтальной скважины

Рис. 42. Схема размещения гравийного фильтра в узле заканчивания горизонтальной скважины: 1 - лифтовая труба; 2 - переводник между лифтом и фиксирующим устройством (при закачке гравийной жидкости - якорь, при добыче - пакерное устройство); 3 - пакер (якорь); 4 - переводник между пакером (якорем) и HKT; 5 - обсадная труба; 6 - HKT; 7 - муфта между HKT и каркасом фильтра; 8 - каркас фильтра (фильтр); 9 - набивка гравийная; 10 - центрирующие устройства (пружинные полосы); 11 - направляющая головка (башмак)

Схема обвязки наземного оборудования при намыве гравия

Рис. 43. Схема обвязки наземного оборудования при намыве гравия:

1 - цементировочный агрегат ЦА-320; 2 - смесительная установка; 3 -

промывочная устьевая головка; 4 - вертлюг; 5 - шланг; б - емкость

Схема расположения наземного оборудования для нагнетания (намыва) гравия такая же, как и для вертикальных скважин (рис. 43).

В емкость 6 помещается отсортированный кварцевый песок (гравий), который с помощью цементировочного агрегата 1 подается в смесительную установку 2, откуда по нагнетательной линии подается в затрубное пространство через промывочную устьевую головку 3. Затем жидкость по НКТ поступает в вертлюг 4 и через шланг 5 попадает в емкость 6. Такой цикл непрерывно повторяется, пока не будет закачан весь расчетный объем песка.

После намыва гравия скважину осваивают обычными методами.

На научно-технической конференции «Современные вызовы при разработке месторождений нефти и газа Сибири» (Томск, апрель 2011 г.) доклад о работе гравийных фильтров в предлагаемом варианте вызвал большой интерес у ее участников [101].

Среди методов ликвидации песчаных пробок предлагается два метода: водовоздушная промывка скважин с помощью разработанного реагента «Чистоника» и применение гидробура.

Реагент «Чистоника» эффективен при мойке агрегатов и узлов машин перед проведением ремонта. По результатам проведенных исследований сделано заключение: данный препарат может быть использован при проведении геолого-технических мероприятий в скважинах. При чистке замазученных поверхностей он эффективнее и экономичнее пара.

Имеются положительные отзывы о работе препарата «Чистоника».

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>