Освоение скважины - комплекс технологических операций по вызову притока и обеспечению ее продуктивности, соответствующей локальным возможностям пласта.
Цель освоения - восстановление естественной проницаемости Все операции по вызову притока и освоению скважины сводятся к созданию на ее забое депрессии, т. е. давления ниже пластового.
Можно выделить шесть основных способов вызова притока:
тартание, поршневание, замена скважинной жидкости на более легкую, компрессорный метод, прокачка газожидкостной смеси, откачка глубинными насосами.
Тартание - это извлечение из скважины жидкости желонкой, спускаемой на тонком (16 мм) канате с помощью лебедки. Желонка изготавливается из трубы длиной 8 м, имеющей в нижней части клапан со штоком, открывающимся при упоре на шток. В верхней части желонки предусматривается скоба для прикрепления каната. Диаметр желонки обычно не превышает 0,7 диаметра обсадной колонны. За один спуск желонка выносит жидкость объемом, не превышающим 0,06 м3.
Поршневание. При поршневании (свабировании) поршень или сваб спускается на канате в НКТ. Поршень представляет собой трубу малого диаметра (25 - 37,5 мм) с клапаном, в нижней части открывающимся вверх. На наружной поверхности трубы (в стыках) укреплены эластичные резиновые манжеты (3 - 4 шт.), армированные проволочной сеткой. При спуске поршня под уровень жидкость перетекает через клапан в пространство над поршнем. При подъеме клапан закрывается, а манжеты, распираемые давлением столба жидкости над ними, прижимаются к стенкам НКТ и уплотняются. За один подъем поршень выносит столб жидкости, равный глубине его погружения под уровень жидкости.
Замена скважинной жидкости. Замена осуществляется при спущенных в скважину НКТ и герметизированном устье, что предотвращает выбросы и фонтанные проявления.
Компрессорный способ освоения. Этот способ нашел наиболее широкое распространение при освоении фонтанных, полуфонтанных и частично механизированных скважин. В скважину спускается колонна НКТ, а устье оборудуется фонтанной арматурой. К межтрубному пространству присоединяется нагнетательный трубопровод от передвижного компрессора.
При нагнетании газа жидкость в межтрубном пространстве оттесняется до башмака НКТ или до пускового отверстия в НКТ, сделанного заранее на соответствующей глубине. Газ, попадая в НКТ, разгазирует жидкость в них. В результате давление на забое сильно снижается. Регулируя расход газа (воздуха), можно изменять плотность газожидкостной смеси в трубах, а следовательно, давление на забое Pз. При Pз < Pпл начинается приток, и скважина переходит на фонтанный или газлифтный режим работы. После опробований и получения устойчивого притока скважина переводится на стационарный режим работы.
Освоение скважин закачкой газированной жидкости. Освоение скважин путем закачки газированной жидкости заключается в том, что вместо чистого газа или воздуха в межтрубное пространство закачивается смесь газа с жидкостью (обычно вода или нефть). Плотность такой газожидкостной смеси зависит от соотношения расходов закачиваемых газа и жидкости. Это позволяет регулировать параметры процесса освоения. Поскольку плотность газожидкостной смеси больше плотности чистого газа, то это позволяет осваивать более глубокие скважины компрессорами, создающими меньшее давление.
Освоение скважиными насосами. На истощенных месторождениях с низким пластовым давлением, когда не ожидаются фонтанные проявления, скважины могут быть освоены откачкой из них жидкости скважинными насосами (ШСН или ПЦЭН), спускаемыми на проектную глубину в соответствии с предполагаемыми дебитом и динамическим уровнем. При откачке из скважины жидкости насосами забойное давление уменьшается, пока не достигнет величины Рс < Рпл, при которой устанавливается приток из пласта. Такой метод эффективен в тех случаях, когда по опыту известно, что скважина не нуждается в глубокой и длительной депрессии для очистки призабойной зоны от раствора и разрушения глинистой корки.
Гидравлический расчет освоения скважины закачкой жидкости
Рассмотрим случай обратной промывки, когда более легкая жидкость (ρ2, μ2) нагнетается в межтрубное пространство, а тяжелая жидкость (раствор) вытесняется через НКТ.
Уравнение баланса давлений
Pн=Px+Pl-x+PL+Pг+Рв
Рх - потери на трение нагнетаемой жидкости в кольцевом пространстве на длине х;РL-x - потери на трение скважинной жидкости в кольцевом пространстве на участке L-x;
РL - потери на трение скважинной жидкости в НКТ на всей длине НКТ L;
Рг - давление, необходимое для уравновешивания разности гидростатических давлений в НКТ и межтрубном пространстве; Рв - противодавление на выкиде в НКТ.
Рг= (ρ1-ρ2)gx cosβ
Величины Рх, РL-x, PL можно выразить через удельные потери на трение
Px= a1gx ρ2
PL-x= a2g ρ2(L-x)
Согласно законам трубной гидравлики
a1= λ1 ν2/2g(Dвн-dн)
поправка на эксцентричность:
поправка Девиса
эксцентриситет
Для ламинарного режима течения при Re <1200
Λ= 64/Re
Для переходного и турбулентного течений 1200 < Re <50000 и диаметров НКТ от 6 до 100 мм
Λ=0.2365/Re0.21
число Re для кольцевого канала
Re=V(Dв-dн)ρ2/μ2
Скорость v определяется через подачу насосного агрегата q , м3/с
Для участка кольцевого канала L-x, где движется скважинная жидкость (глинистый раствор или вода), по аналогии имеем
Величина РL для любых значений х от 0 до L остается постоянной для всего 1-го этапа освоения скважины
Зная подачу насосного агрегата q и задаваясь несколькими разными значениями х в интервале 0 < x < L, можно построить график изменения давления нагнетания на устье скважины Рн для первого этапа освоения.
Аналогично проводится расчет динамики давления нагнетания и для 2-го этапа, когда закачиваемая жидкость проникает в НКТ и начинает подниматься к устью.
для 1-го этапа освоения скважины
для 2-го этапа освоения скважины
Поможем написать любую работу на аналогичную тему