Отбивка забоя скважины для чего

Обновлено: 07.07.2024

Учебное пособие - Привязка и отбивка забоя - файл n1.doc

Главный инженер ПГО «ТПГ»
_____________Заславский Б.Б.

ПРАКТИКУМ

По освоению технологий ГИС

Рабочее пособие для стажера

ПРИВЯЗКА И ОТБИВКА ЗАБОЯ

Мегион 2002

Содержание


  1. Метрологическое обеспечение аппаратуры 11

Теоретические основы метода

Привязка интервалов исследуемого разреза скважины

Привязка интервалов исследуемого разреза скважины относится к методам геофизического сопровождения работ, выполняемых в скважинах. Такими работами, например, являются работы по отбивке забоя и вторичному вскрытию пластов перфорацией.


  • отбивки забоя – установления истинной глубины забоя по геофизическим данным;

  • контроля за спуском в скважину перфоратора на кабеле;

  • привязки интервалов перфорации к геологическому разрезу;

  • контроля за фактом и полнотой срабатывания перфоратора;

  • определение фактического положения интервала перфорации;

  • оценки качества прострелочных работ.

Для выполнения требований «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности» и «Единых правил безопасности при взрывных работах» перед спуском перфоратора (во время шаблонирования или после) необходимо провести регистрацию значений температуры и давления от устья до интервала перфорации.

Отбивка забоя производится по данным двух методов – ЛМ и ГК.


  • в скважину опускают до искусственного забоя сборку модулей ЛМ, ГК и при ее подъеме проводят запись кривых с детальностью, соответствующей детальности этих кривых, полученных ранее;

  • сопоставляют кривые по глубине и над верхней границей планируемого интервала перфорации на привязочных кривых ГК, ЛМ ставят метку;

  • на геофизическом кабеле между устьем скважины и подъемником завязывают привязочную метку, хорошо различимую для машиниста подъемника, положение которой соответствует метке, выставленной на кривых ЛМ, ГК;

  • по кривым ЛМ, ГК рассчитывают расстояние от привязочной метки до нижней границы планируемого интервала перфорации.

Факт срабатывания перфоратора устанавливают по звуковым эффектам, сейсмоакустическим сигналам, рывку кабеля. Для перфораторов, спускаемых на кабеле, срабатывание фиксируют по замыканию электрической цепи перфоратора, вызванному скважинной жидкостью. Оценку полноты срабатывания корпусных перфораторов и перфораторов, спускаемых на НКТ, выполняют внешним осмотром после их извлечения из скважины.

Для разрушающихся перфораторов оценка полноты срабатывания решается по материалам исследований акустическим телевизором (сканером).
Локатор муфтовых соединений (ЛМ)

Теоретические основы работы

В локаторе муфтовых соединений обсадной колонны (ЛМ) для того, чтобы определить место нахождение муфты, используется принцип индукции. Локатор состоит из двух постоянных магнитов, разделенных измерительной катушкой, навитой на стальной сердечник. Два магнита располагаются обращенными друг к другу одноименными полюсами, как это показано на рис. 1

Это особое размещение магнитов (их полюсов) генерирует очень сильное магнитное поле. Так как ЛМ двигается в обсадной колонне, силовые линии магнитного потока остаются постоянными до тех пор, пока зонд не войдет в зоны, где резко изменяется толщина стенки трубы (муфта). Эта разность влияет на показания измерительной катушки, в которой индуцируется дополнительный ток. Ответный сигнал этого тока посылается на поверхность.

Этот эффект измерения магнитного поля применяют для обследования труб и локации местоположения муфтовых соединений.

Дополнительно ЛМ применяют для регистрации местоположения технических элементов и глубинного оборудования в скважине: воронка НКТ, пакер, фильтр и др. Поскольку при проведении перфорационных работ в скважине нарушение целостность обсадной колонны ЛМ применяется для контроля интервалов прострела.

Поскольку показания метода ЛМ ни как не связаны с разрезом скважины для привязки полученных результатов к глубине регистрацию ЛМ выполняют одновременно с гамма – каротажем.

Гамма-каротаж

Принцип гамма-каротажа (ГК) основан на регистрации скважинными приборами естественной радиоактивности горных пород слагающих разрез скважины.

Естественной радиоактивностью называется самопроизвольный распад ядер некоторых химических элементов слагающих горные породы. Естественная радиоактивность слагается из способности горных пород испускать альфа- , бета- и гамма-излучение. Глубина проникновения альфа-излучения в горных породах составляет первые десятки микрон, бета-излучения – первые миллиметры, а гамма-излучения – от 30 до 40 см. Следовательно, с точки зрения изучения разрезов скважин только гамма-излучение представляет практический интерес.

Величина естественной радиоактивности горных пород определяется в основном содержанием в них трех основных химических элементов: урана, тория и изотопа калия-40.

Основы применения ГК в скважинах пробуренных на нефть и газ связаны с четкой зависимостью величины гамма-излучения от характера горной породы. Самую высокую радиоактивность среди осадочных горных пород имеют глубоководные илы, черные битуминозные глины, аргиллиты, глинистые сланцы, калийные соли. Средняя радиоактивность характерна для неглубоководных и континентальных глин, глинистых песчаников, мергелей глинистых известняков и доломитов. К породам с низкой радиоактивностью относятся ангидриты, гипсы, песчаники, пески, доломиты, угли. В общем случае кривая ГК характеризует разрез скважины от величины глинистости горных пород, что облегчает выделение коллекторов, которые могут содержать подвижные флюиды, такие как нефть и газ.
ГК


  1. Зонд для регистрации суммарного гамма – излучения, который записывает общий объем гамма – лучевой активности горных пород вскрытых скважиной вне зависимости от типа источника.

  2. Зонд для определения спектра источника гамма – излучения или спектральный гамма – каротаж, – который наряду с регистрацией суммарного ГК дает представление о концентрации каждого радиоактивного элемента (урана, тория и калия) в изучаемой горной породе.

По данным ГК решают следующие задачи:

- литологическое расчленение различных типов горных пород. Интенсивность гамма-излучения зависит от содержания в породах радиоактивных элементов. Т.к. оно в разных породах различно, по данным ГК можно судить о характере горных пород.

- определение глинистости горных пород. Определение коэффициента глинистости по данным гамма-метода основано на близкой к прямой зависимости этого коэффициента от естественной гамма-активности песчано-глинистых горных пород;

- привязка к разрезу результатов исследования другими методами каротажа, интервалов перфорации и др. Основана на возможности проводить ГК в обсаженных скважинах.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

  1. Литологическое расчленение разреза.

  2. Определение фильтрационно-емкостных свойств пластов.

  3. Корреляция разрезов скважин. (Привязка по глубине)

Метод ГК в качестве метода привязки реализован в аппаратуре: Мега-П, Мега-К, ПЛТ-6(9)

Шаблонирование насосно- компрессорных труб,отбивка забоя и

Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 2 ПП.21.02.01.З.152.22 НАЗВАНИЕ ДОКУМЕНТА Разраб. Анваров И.Х. Провер. Захарова И.М. Т. контр. Н. Контр. Утверд. Отчет по практике Лит. Листов ГАПОУ «АПТ» рганизация Содержание 1 Шаблонирование скважин с отбивкой забоя, замер забойногои пластового давления в эксплуатационных и нагнетательных скважинах………………………………………… 2 Шаблонирование насосно- компрессорных труб,отбивка забоя и уровня жидкости в скважинах, в т.ч. с искревленным пластом.……………………………………………………………….. 3 Измерение уровней жидкости в скважине с помощью эхолота и волномера, прослеживание восстановления (падения) уровня жидкости …………………………………………. 4 Замер дебита нефти, газа и определение газового фактора……….. 5 Участие в проведении исследований дистанционными приборами (дебитомер, расходомер, влагомер, манометр, газоанализатор)………………………………………………………… 6 Определение результатов исследовательских работ. Отбор глубинных проб нефти и воды пробоотборником. Подготовка предварительных заключений по материалам исследований. Обработка материалов исследований скважин……. 7 Выполнение требования нормативных актов об охране труда и окружающей среды, соблюдает нормы, методы и приемы безопасного выполнения работ………………………………………. 8Производство текущего ремонта аппаратуры и оборудования……. 9Исследования фонтанных и компрессорных скважин с высоким давлением через специальные лубрикаторы и трап-сепараторы с отбором проб жидкостей, газа и газоконденсатных смесей……………………………………………… 10 Отбор глубинных проб нефти и воды пробоотборником. Подготовка предварительных заключений по материалам исследований……………………………………………………………

Шаблонирование скважин с отбивкой забоя, замер забойного и

Пластового давления в эксплуатационных и нагнетательных скважинах.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
ПП.21.02.01.З.152.22
Отбивка забоя (шаблонирование) применяется перед спуском глубинного оборудования для определения текущего забоя и зумпфа скважины. В случае необходимости исследованию должно предшествоватьшаблонирование скважины. Шаблонирование производится с целью определения проходимости прибора через НКТ, а также засоренности забоя. Габариты шаблона должны быть несколько больше габаритов прибора: диаметр на 1 - 2 мм, длина на 100 - 200 мм. Шаблонирование позволяет исключить возможность потери прибора. Когда, например, глубина зумпфа мала, в качестве шаблона целесообразно использовать локатор сплошности металла труб, соединенной с грузом требуемого габарита. Это дает возможность более точно отбить уровень спуска НКТ, определить проходимость прибора в нижней части, выделить реперные точки.

Под гидродинамическими исследованиями скважин (ГДИС) понимается система мероприятий проводимых на скважинах по специальным программам: замер с помощью глубинных приборов ряда величин(изменения забойных давлений, дебитов, температур во времени и других относящихся к продуктивным нефтегазовым пластам), последующая обработка замеряемых данных, анализ и интерпритация полученной информации о продуктивных характеристиках параметрах пластов и скважин и т.д.

За последние годы были разработаны дистанционные высокоточные глубинные электронные манометры с пьезокварцевами датчиками давления и глубинные комплексы с соответствующим компьютерным обеспечением ( так называемые электронные манометры второго поколения). Применение таких манометров и комплексов позволяет использовать при анализе новые процедуры, резко улучшающее качество интерпретации фактических данных и количественно определяемых параметров продуктивных пластов.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3
ПП.21.02.01.З.152.22
При разработке сложно построенных месторождений, при бурении, эксплуатации и исследовании горизонтальных скважин.

В общем комплексе проблем разработки месторождений углеводородов важное место занимает начальная и текущая информация о параметрах пласта- сведения о продуктивных пластах, их строении и коллекторных свойствах, насыщающих флюидах, геолого- промысловых условиях, добывных возможностях скважины и др. Объем такой информации весьма обширен.

Источниками сведений о параметрах пласта служат как прямые, так и косвенные методы, основанные на интерпритации результатов исследований скважин геолого- физических исследований, лабараторных изучений образцов породы (кернов, шлама) и проб пластовых флюидов при различных термобарических условиях (исследования PVT, изучаемой физикой пласта), данных бурения скважин и специального моделирования процессов фильтрации ГДИС обработка и интерпретация результатов ГДИС связана с решение прямых и обратных задач подземной гидромеханики. Учитывая, что обратные задачи подземной гидромеханики не всегда имеют единственное решение, существенно отменить комплексный характер интерпретации данных ГДИС с широким использованием геолого- физических данных и результатов лабораторных исследований PVT.

Выпускаемые промышленностью автономные (самопишущие) скважинные манометры широко используют для исследования добывающих и нагнетательных скважин, а также для испытаний с помощью трубных испытателей пластов.

Манометр типа МГН-2 с многовитковой трубчатой пружиной, принципиальная схема которого приведена на рис.1,


Рисунок 1 – Манометр МГН-2.

предназначен для измерения давления в эксплутационных скважинах. Давление в скважине через отверстие в корпусе 9 передается жидкости заполняющей внутреннюю полость разделительного и манометрической трубчатой пружине (геликсу) 8. Под действием измеряемого давленя свободный конец геликса поворачивает ось 7, на которой жестко крепится пластичная пружина с пишущем пером 6. Перо чертит на бланке, вставленном в каретку 5, линию, длина которой пропорциональна измеренному давлению.

Шаблонирование насосно- компрессорных труб,отбивка забоя и

Забой скважины

Забой - это нижняя часть скважины, вскрывающая продуктивный пласт.
Она служит для извлечения необходимого ресурса из недр земли.

Разработаны и эксплуатируются различные конструкции забоев для осложненных и неосложненных условий.
Наиболее распространенная из них - конструкция забоя с цементированной эксплуатационной колонной, перфорируемой в интервале продуктивного пласта.
Простота технологии ее создания привела к тому, что практически повсеместно она является основой проектирования конструкции всей скважины.

Требования к забою скважины:

  • обеспечение механической прочности призабойной зоны без ее разрушения;
  • возможность избирательного воздействия на различные части вскрытой части продуктивного пласта за счет направленного вторичного вскрытия или за счет гидродинамических / физико-химических обработок;
  • максимально возможный коэффициент гидродинамического совершенства скважины.

Конструкции забоя скважины включает оборудование забоя и призабойной зоны, обеспечивающее связь с пластом, при котором:

  • скважина работает с максимальным дебитом,
  • призабойная зона пласта без разрушения позволяет работать длительное время без ремонта ППР.

Параметры конструкции забоя:

Конструкция забоя должна обеспечивать:

  • устойчивость ствола,
  • разобщение пластов,
  • проведение технико-технологических воздействий на пласт,
  • выполнение ремонтно-изоляционных и геофизических работ,
  • длительную эксплуатацию скважин при оптимальном дебите.

Классификация типовых конструкций забоев скважин

  • скважина с перфорированным забоем;
  • скважина с забойным хвостовиком;
  • скважина с забойным фильтром;
  • скважина с открытым забоем.

Скважины с перфорированным забоем - наиболее распространены из-за преимуществ:

  • надежная изоляция пройденных горных пород;
  • возможность дополнительного вскрытия перфорацией временно законсервированных нефтенасыщенных интервалов в разрезе скважины;
  • простота поинтервального воздействия на призабойную зону в случае ее сложного строения;
  • упрощение технологии бурения, т.к. бурение под эксплуатационную колонну ведется долотом одного размера до проектной отметки.
После разбуривания ствола до проектной отметки в скважину спускается обсадная колонна, которая цементируется, а затем перфорируется.
В условиях крепких коллекторов такая конструкция забоя является длительно устойчивой.
  • предназначены для продуктивных горизонтов с очень крепкими коллекторами;
  • бурится до проектной отметки, затем в нее спускается обсадная колонна, нижняя часть которой на толщину продуктивного горизонта имеет насверленные отверстия;
  • после спуска обсадной колонны проводится ее цементирование выше кровли продуктивного горизонта. При этом пространство между стенкой и обсадной колонной на толщину продуктивного горизонта остается свободным;
  • приток в такую скважину аналогичен таковому в совершенную скважину, но забой является закрепленным, что исключает уменьшение Ø скважины даже в случае частичного обрушения призабойной зоны.

Скважины с забойным фильтром

  • предназначены для слабосцементированных (рыхлых) коллекторов;
  • до кровли продуктивного горизонта скважина бурится с диаметром, соответствующим Ø эксплуатационной колонны;
  • затем в скважину спускаются обсадные трубы и производится цементирование;
  • продуктивный горизонт разбуривается долотом меньшего Ø до подошвы;
  • перекрытие продуктивного горизонта осуществляется фильтром, закрепляемым в нижней части обсадной колонны на специальном сальнике. Фильтр предназначен для предотвращения поступления песка в скважину.

Скважины с открытым забоем

  • предназначены для однородных устойчивых коллекторов;
  • нижняя часть скважины (до кровли продуктивного горизонта) не отличается для скважин с забойным фильтром;
  • продуктивный горизонт разбуривается также долотом меньшего Ø до подошвы; при этом ствол скважины против продуктивного пласта остается открытым. Конструкция обладает наилучшим гидродинамическим совершенством, но имеет ограниченное распространение в силу ряда недостатков, основными из которых являются:
      • ограниченность или даже невозможность эксплуатации продуктивных горизонтов сложного строения;
      • небольшая толщина продуктивного горизонта;
      • невозможность эксплуатации скважины с достаточно большими депрессиями вследствие разрушения продуктивного горизонта (обвалы призабойной зоны ствола).

      Открытый забой

      Условия выбора конструкции:
      • низкая проницаемость прочных коллекторов;
      • отсутствие высоконапорных горизонтов,
      • наличие подошвенных вод и газовой шапки;
      • в случае пористых и трещиноватых коллекторов на перфорированном хвостовике, который не цементируется, устанавливают пакеры.
      Тип коллектора:
      • однородный прочный;
      • поровый, трещинный, трещинно-поровый или порово-трещинный
      Такие коллекторы по своим геолого-физическим характеристикам не могут быть зацементирован без ухудшения коллекторских свойств в призабойной зоне пласта (ПЗП).
      Способ эксплуатации: раздельный.
      Коллектор должен сохранять устойчивость при создании депрессии на пласт.
      • из пласта извлекается жидкость или газ;
      • жидкость нагнетается в пласт;
      • движение жидкости отсутствует.

      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

      При устойчивом и неустойчивом коллекторе, если grad рпл > 0,1 МПа/10 м, а коллектор имеет поровую проницаемость кп > 0,1 мкм 2 , применяют конструкцию открытого забоя.

      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 аномально низком пластовом давлении (grad рпл < 0,1 МПа/10 м) независимо от проницаемости пород продуктивного объекта:

      • при устойчивом коллекторе применяют нижеуказанную конструкцию забоя,
      • при неустойчивом коллекторе - конструкцию забоя - ниже:

      При создании конструкции такого забоя с неустойчивым коллектором:

      • до кровли продуктивного пласта спускают и цементируют эксплуатационную колонну,
      • вскрытие объекта проводят с учетом пластового давления, поровой и трещинной проницаемости коллектора,
      • при grad рпл < 0,1 МПа/10 м, кп < 0,1 мкм 2 или кт < 0,01 мкм 2 применяют специальные буровые растворы на нефтяной основе, пены и др,
      • неустойчивый порово-трещинный коллектор перекрывается хвостовиком-фильтром,
      • если кровля продуктивного объекта сложена из неустойчивых пород и не перекрыта эксплуатационной колонной, при установке хвостовика-фильтра используют заколонные пакеры, которые располагают в неперфорированной части около кровли продуктивного горизонта и в башмаке эксплуатационной колонны с целью предупредить обрушение стенок скважины и зашламление открытого ствола
      • перед вызовом притока в случае необходимости выполняют обработку ПЗП (солянокислотная обработка, гидроразрыв пласта и т.д.).

      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 < 0,01 мкм 2 или кт < 0,01 мкм 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.

      Выбор конструкции забоя смешанного типа предусматривает соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта с учетом его физико-механических свойств; оценку устойчивости пород ПЗП. При устойчивом коллекторе применяют конструкцию забоя , при неустойчивом - конструкцию .

      Технологии создания конструкций изображенных забоев аналогичны:

      • скважину бурят до проектной глубины со вскрытием всей мощности продуктивного объекта;
      • эксплуатационную колонну спускают до глубины, обеспечивающей перекрытие и изоляцию близко расположенных около кровли пласта напорных объектов, газовой шапки или верхней неустойчивой части продуктивных отложений;
      • после цементирования колонны ее перфорируют в интервале высокопродуктивной части объекта, а перед вызовом притока в случае необходимости осуществляют обработку ПЗП;
      • забой, представленный неустойчивыми коллекторами трещинного или порово-трещинного типа, перекрывают потайной колонной-фильтром.
      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.

      Применяют проницаемый полимерный тампонажный состав .

      Материал включает состав ТС-10, уротропин, наполнитель ШРС-С, получаемый при совместном помоле шлака, руды и соли (хлористого натрия), и водный раствор едкого натра.

      Начальная прочность материала при сжатии не ниже 6 МПа, а после вымывания из него соли 3,5 - 5,0 МПа; соответственно начальная проницаемость камня 0,12 - 0,20 мкм 2 , после вымывания 1-5 мкм 2 .

      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.

      Забой скважины

      Забой - это нижняя часть скважины, вскрывающая продуктивный пласт.
      Она служит для извлечения необходимого ресурса из недр земли.

      Разработаны и эксплуатируются различные конструкции забоев для осложненных и неосложненных условий.
      Наиболее распространенная из них - конструкция забоя с цементированной эксплуатационной колонной, перфорируемой в интервале продуктивного пласта.
      Простота технологии ее создания привела к тому, что практически повсеместно она является основой проектирования конструкции всей скважины.

      Требования к забою скважины:

      • обеспечение механической прочности призабойной зоны без ее разрушения;
      • возможность избирательного воздействия на различные части вскрытой части продуктивного пласта за счет направленного вторичного вскрытия или за счет гидродинамических / физико-химических обработок;
      • максимально возможный коэффициент гидродинамического совершенства скважины.

      Конструкции забоя скважины включает оборудование забоя и призабойной зоны, обеспечивающее связь с пластом, при котором:

      • скважина работает с максимальным дебитом,
      • призабойная зона пласта без разрушения позволяет работать длительное время без ремонта ППР.

      Параметры конструкции забоя:

      Конструкция забоя должна обеспечивать:

      • устойчивость ствола,
      • разобщение пластов,
      • проведение технико-технологических воздействий на пласт,
      • выполнение ремонтно-изоляционных и геофизических работ,
      • длительную эксплуатацию скважин при оптимальном дебите.

      Классификация типовых конструкций забоев скважин

      • скважина с перфорированным забоем;
      • скважина с забойным хвостовиком;
      • скважина с забойным фильтром;
      • скважина с открытым забоем.

      Скважины с перфорированным забоем - наиболее распространены из-за преимуществ:

      • надежная изоляция пройденных горных пород;
      • возможность дополнительного вскрытия перфорацией временно законсервированных нефтенасыщенных интервалов в разрезе скважины;
      • простота поинтервального воздействия на призабойную зону в случае ее сложного строения;
      • упрощение технологии бурения, т.к. бурение под эксплуатационную колонну ведется долотом одного размера до проектной отметки.
      После разбуривания ствола до проектной отметки в скважину спускается обсадная колонна, которая цементируется, а затем перфорируется.
      В условиях крепких коллекторов такая конструкция забоя является длительно устойчивой.
      • предназначены для продуктивных горизонтов с очень крепкими коллекторами;
      • бурится до проектной отметки, затем в нее спускается обсадная колонна, нижняя часть которой на толщину продуктивного горизонта имеет насверленные отверстия;
      • после спуска обсадной колонны проводится ее цементирование выше кровли продуктивного горизонта. При этом пространство между стенкой и обсадной колонной на толщину продуктивного горизонта остается свободным;
      • приток в такую скважину аналогичен таковому в совершенную скважину, но забой является закрепленным, что исключает уменьшение Ø скважины даже в случае частичного обрушения призабойной зоны.

      Скважины с забойным фильтром

      • предназначены для слабосцементированных (рыхлых) коллекторов;
      • до кровли продуктивного горизонта скважина бурится с диаметром, соответствующим Ø эксплуатационной колонны;
      • затем в скважину спускаются обсадные трубы и производится цементирование;
      • продуктивный горизонт разбуривается долотом меньшего Ø до подошвы;
      • перекрытие продуктивного горизонта осуществляется фильтром, закрепляемым в нижней части обсадной колонны на специальном сальнике. Фильтр предназначен для предотвращения поступления песка в скважину.

      Скважины с открытым забоем

      • предназначены для однородных устойчивых коллекторов;
      • нижняя часть скважины (до кровли продуктивного горизонта) не отличается для скважин с забойным фильтром;
      • продуктивный горизонт разбуривается также долотом меньшего Ø до подошвы; при этом ствол скважины против продуктивного пласта остается открытым. Конструкция обладает наилучшим гидродинамическим совершенством, но имеет ограниченное распространение в силу ряда недостатков, основными из которых являются:
          • ограниченность или даже невозможность эксплуатации продуктивных горизонтов сложного строения;
          • небольшая толщина продуктивного горизонта;
          • невозможность эксплуатации скважины с достаточно большими депрессиями вследствие разрушения продуктивного горизонта (обвалы призабойной зоны ствола).

          Открытый забой

          Условия выбора конструкции:
          • низкая проницаемость прочных коллекторов;
          • отсутствие высоконапорных горизонтов,
          • наличие подошвенных вод и газовой шапки;
          • в случае пористых и трещиноватых коллекторов на перфорированном хвостовике, который не цементируется, устанавливают пакеры.
          Тип коллектора:
          • однородный прочный;
          • поровый, трещинный, трещинно-поровый или порово-трещинный
          Такие коллекторы по своим геолого-физическим характеристикам не могут быть зацементирован без ухудшения коллекторских свойств в призабойной зоне пласта (ПЗП).
          Способ эксплуатации: раздельный.
          Коллектор должен сохранять устойчивость при создании депрессии на пласт.
          • из пласта извлекается жидкость или газ;
          • жидкость нагнетается в пласт;
          • движение жидкости отсутствует.

          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

          При устойчивом и неустойчивом коллекторе, если grad рпл > 0,1 МПа/10 м, а коллектор имеет поровую проницаемость кп > 0,1 мкм 2 , применяют конструкцию открытого забоя.

          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 аномально низком пластовом давлении (grad рпл < 0,1 МПа/10 м) независимо от проницаемости пород продуктивного объекта:

          • при устойчивом коллекторе применяют нижеуказанную конструкцию забоя,
          • при неустойчивом коллекторе - конструкцию забоя - ниже:

          При создании конструкции такого забоя с неустойчивым коллектором:

          • до кровли продуктивного пласта спускают и цементируют эксплуатационную колонну,
          • вскрытие объекта проводят с учетом пластового давления, поровой и трещинной проницаемости коллектора,
          • при grad рпл < 0,1 МПа/10 м, кп < 0,1 мкм 2 или кт < 0,01 мкм 2 применяют специальные буровые растворы на нефтяной основе, пены и др,
          • неустойчивый порово-трещинный коллектор перекрывается хвостовиком-фильтром,
          • если кровля продуктивного объекта сложена из неустойчивых пород и не перекрыта эксплуатационной колонной, при установке хвостовика-фильтра используют заколонные пакеры, которые располагают в неперфорированной части около кровли продуктивного горизонта и в башмаке эксплуатационной колонны с целью предупредить обрушение стенок скважины и зашламление открытого ствола
          • перед вызовом притока в случае необходимости выполняют обработку ПЗП (солянокислотная обработка, гидроразрыв пласта и т.д.).

          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 < 0,01 мкм 2 или кт < 0,01 мкм 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.

          Выбор конструкции забоя смешанного типа предусматривает соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта с учетом его физико-механических свойств; оценку устойчивости пород ПЗП. При устойчивом коллекторе применяют конструкцию забоя , при неустойчивом - конструкцию .

          Технологии создания конструкций изображенных забоев аналогичны:

          • скважину бурят до проектной глубины со вскрытием всей мощности продуктивного объекта;
          • эксплуатационную колонну спускают до глубины, обеспечивающей перекрытие и изоляцию близко расположенных около кровли пласта напорных объектов, газовой шапки или верхней неустойчивой части продуктивных отложений;
          • после цементирования колонны ее перфорируют в интервале высокопродуктивной части объекта, а перед вызовом притока в случае необходимости осуществляют обработку ПЗП;
          • забой, представленный неустойчивыми коллекторами трещинного или порово-трещинного типа, перекрывают потайной колонной-фильтром.
          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.

          Применяют проницаемый полимерный тампонажный состав .

          Материал включает состав ТС-10, уротропин, наполнитель ШРС-С, получаемый при совместном помоле шлака, руды и соли (хлористого натрия), и водный раствор едкого натра.

          Начальная прочность материала при сжатии не ниже 6 МПа, а после вымывания из него соли 3,5 - 5,0 МПа; соответственно начальная проницаемость камня 0,12 - 0,20 мкм 2 , после вымывания 1-5 мкм 2 .

          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.

          Внутрискважинные канатные работы

          Эффективность производства внутрискважинных канатных работ относительно работ, проводимых бригадами ТРС и КРС можно определить по некоторым видам работ, которые могут проводить и бригады канатных работ и бригады ТРС и КРС, в частности это ловильные работы посторонних предметов в скважине, а также отбивка забоя и отбивка постороннего предмета в НКТ и в эксплуатационной колоне.

          Многолетний опыт ООО «ГТК» показал, что выполнение работ по отбивке забоя и посторонних предметов в скважине бригадой канатных работ проводится примерно в 3 раза быстрее и примерно в 6 раз дешевле, чем выполнение этих же операций бригадой ТРС и КРС, выполнение ловильных работ бригадой канатных работ, происходит в 2 раз быстрее и в 4 раза дешевле чем бригадой ТРС и КРС.

          Измерение уровней жидкости в скважине с помощью эхолота и волномера, прослеживание восстановления (падения) уровня жидкости.

          Отбивка забоя ( шаблонирование ) применяется перед спуском глубинного оборудования для определения текущего забоя и зумфа скважины.

          Способ отбивки уровня жидкости в скважине с помощью эхолота- источника звуковой волны, при котором измеряют время прохождения звука от устья скважины до уровня жидкости и обратно, после определении скорости распространения звука в данной среде расчитывают положения уровня жидкости.

          Измерение уровней жидкости в скважине с помощью эхолота и волномера, прослеживание восстановления (падения) уровня жидкости.


          Рис 2. Волномер.

          Известен способ определения уровня жидкости в скважине, заключающийся в следующем. Пневмовыстрелом из пневматической хлопушки (волномер создают звуковую волну, регистрация времени прохождения звука от устья скважины до уровня жидкости производится устройством, которое пересчитывает время в растояние. Пневмовыстрел позволяет в затрубном пространстве держать повышенное давление, что уменьшает погрешность в определении уровня

          Изм.
          Лист
          № докум.
          Подпись
          Дата
          Лист
          ПП.21.02.01.З.152.02
          жидкости в скважине за счет уменьшения образовании пены на поверхности уровня. Однако способ не автоматизирован и требует присутствия оператора.

          Задачей изобретения является использование газовой среды исследуемых объемов без внешнего выброса газа в атмосферу, независимо от величины затрубного давления и проведения процесса измерения уровня жидкости в скважине в автономно- автоматическом режиме. Поставленная задача решается за счет того, что в эхолоте для измерения уровня жидкости в скважине, содержащем корпус, к которому прсоеденина переходная муфта, подсоединяемая к устьевому нипелю обсадной трубы, генератор акустических сигналов, включающий в себя ресивер, одним концом соединенный с корпусом, электромагнитный клапан, присоединенный к корпусу, и систему создания избыточного давления, микрофон и датчик давления устройства приема аккустических сигналов, согласно изобретению устройство приесов акустических сигналов также снабжено датчиком температуры и блоком управления, а система создания избыточного давления выполнена в виде мини-компрессора, используещего затрубный газ без внешнего выброса его в атмосферу и установленного на корпусе в плоскости, перпендикулярной продольной оси рессивера, другой конец которого заглушен микрофоном, при этом датчик давления, измеряющий статическое и динамическое давления в зоне затрубья и ресивера, установлен в корпусе, а датчик температуры, участвующий в процессе подогрева эхолота посредством катушек указанных электромагнитного клапана и мини-компрессора поочередным включением последних, смонтирован в теле корпуса, причем основание устройства приема акустических сигналов смонтировано на корпусе в плоскости, перпендикулярной продольной оси компрессора. Новизна заявляемого технического решения по сравнению с известными устройствами состоит в том, что устройство приема акустических сигналов эхолота, включающее микрофон и датчик давления, снабженно также датчиком температуры и блоком управления.

          Читайте также: