Заканчивание скважин

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Институт Геологии и нефтегазодобычи

Кафедра: «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ «ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН»

 

 

 

 

Выполнил: ст.гр ЭДНб-13-3

Старшинов Леонид Сергеевич

Проверил: ассистент кафедры РЭНГМ

Краснова Екатерина Ивановна

 

 

 

 

 

 

г. Тюмень, 2014г.

Заканчивание скважин.

 

После того как скважина пробурена и опробована, она может быть затампонирована или ликвидирована, если признана сухой, либо закончена, т. е. введена в эксплантацию в качестве добывающей посредством установки определенного набора труб.

 

Осадочная колонна.

Для заканчивания скважины в нее всегда помещают тонкостенную стальную обсадную трубу. Множество обсадных свечей одного диаметра соединяют между собой, образуя длинную обсадную колонну. Её опускают в скважину и цементируют по стенкам ствола скважины.

Обсадная колонна предназначена для стабилизации скважины и предотвращения оседания стенок. Она не пропускает подземные пресные воды к нефти, газу и соленой воде, которые поднимаются вверх по скважине в процессе добычи.

Обсадочная труба – это цельнотянутая труба, изготовленная в соответствии со стандартами американского нефтяного института, ее длинна от 5 м. до 15 м., однако в среднем длинна свечи обсадной колоны составляет 10м. . Ее диаметр 11,5-91,5 см.

 

После ОЗЦ и разбуривания излишнего цемента эксплуатационная колонна подвергается испытанию на герметичность двумя способами - избыточным давлением и снижением уровня в скважине. Колонна считается герметичной, если при испытании избыточным давлением оно снизилось в течение 30 минут на величину не более 5 кгс/см2, а при снижении уровня в течение 8 часов уровень поднимается не выше 2 м. В отдельных случаях величина избыточного давления и глубина снижения уровня могут быть изменены по согласованию с авторами проекта. 
Верхняя часть эксплуатационной колонны оборудуется устройствами, позволяющими нормально эксплуатировать скважину. Для всех скважин на устье монтируют фонтанные арматуры. Выбор типа колонной головки и фонтанной арматуры производят по величине ожидаемого устьевого давления и дебита. 
Фонтанная арматура монтируется так, чтобы был свободный доступ к любой из ее задвижек. Выкидные линии, идущие от фонтанной арматуры к амбару, не уложенные в траншею, должны быть закреплены с помощью анкеров. На фонтанной арматуре устанавливают два манометра: на буфере фонтанной елки и затрубном пространстве. На выкидных линиях монтируется кран высокого давления для отбора проб.

Заканчивание скважин, вскрывших истощенные пласты, чаще производят первыми двумя способами. Перед вскрытием водозак-рывающую колонну устанавливают в кровле продуктивного пласта; вскрыв продуктивный пласт, спускают хвостовик или фильтр. При отсутствии водозакрывающей колонны после вскрытия истощенного пласта спускают обсадную колонну с фильтром против пласта и при помощи манжетной заливки цементируют ее выше нефтеносного пласта. Фильтры могут быть как с круглыми, так и со щелевидными отверстиями. Щелевидные фильтры дороги в изготовлении и не всегда надежно предотвращают поступление песка в скважину, или часто засоряются. Поэтому применяют и другие способы оборудования забоя для предотвращения поступления песка в скважину. Например, забой скважины иногда оборудуют металлокерамическими, песчано-пластмассовыми или гравийными фильтрами. 

Заканчивание скважин с созданием гравийного фильтра в необсаженном продуктивном интервале, сложенном слабосцементированными песчаниками, признано наиболее эффективным методом предотвращения пескопроявлений и обеспечения длительной эксплуатации высокодебитных скважин без снижения их производительности и остановок на ремонт. 

Заканчивание скважины с цементированием и перфорацией ( рис. 64, г) при зажигании нефтяного пласта глубинными нагревателями нежелательно, ибо вследствие теплового расширения могут произойти повреждения. Такое заканчивапие наиболее целесообразно при самопроизвольном зажигании пласта в ограниченном интервале. 

Заканчивание скважины с цементированием и перфорацией колонны ( см. рис. 78, г) при зажигании нефтяного пласта глубинными нагревателями нежелательно, ибо вследствие теплового расширения могут произойти повреждения. Такое заканчивание наиболее целесообразно при самопроизвольном зажигании пласта в ограниченном интервале. 

Заканчивание скважин производится либо открытым забоем, либо креплением продуктивных горизонтов обсадными колоннами диаметром 127 или 114 мм. Зачастую используют комбинированные эксплуатационные колонны. Для выполнения подобных конструкций разработаны технологические приемы и оборудование. 

Заканчивание скважины и ее освоение после работ по бурению второго ствола проводятся как обычно. 

Заканчивание скважины включает следующие основные виды работ: вскрытие продуктивного горизонта, конструктивное оформление ствола скважины в интервале продуктивного горизонта и изоляция его от соседних интервалов с водоносными и проницаемыми пластами, создание гидродинамической связи продуктивного горизонта со скважиной, исследование продуктивных пластов, освоение продуктивных пластов с промышленными запасами.

Заканчивание скважин можно также проводить, применяя водные растворы ПАВ, которые предохраняют от закупорки поро-вое пространство нефтяных пород инородной жидкостью или ее эмульсией с нефтью. 

Для заканчивания скважин используют в основном пены на гидрофобизированной основе ( дизельное топливо вода), так как они не теряют пенообразую-щей способности в контакте с нефтью и выбуренной породой и исключают отрицательное действие воды на горные породы, слагающие стенки ствола. 

Дисциплина Заканчивание скважин играет большую роль в формировании специалиста по бурению нефтяных и газовых скважин. Рассматриваемый в указанной дисциплине цикл работ является наиболее ответственным, так как от качества выполнения этих работ в решающей степени зависит функционирование скважины как долговременного и качественного промышленного объекта. 

Опыт заканчивания скважин на Салымском месторождении показывает, что для баженовской свиты наиболее рациональна конструкция с открытым забоем. 

Технология заканчивания скважин в терригенных отложениях с использованием ТЖУ получила признание специалистов и широко внедряется в производство. За 1984 - 86 гг. на предприятиях ПО Татнефть она использована на 764 - х объектах. 

Условия заканчивания скважины на ПХГ предусматривают применение промывочных жидкостей с плотностью от 0 7 до 1 8 г / см3 и устойчивыми показателями реологич. При наличии в разбуриваемой породе глинистых минералов промывочная жидкость должна проявлять ингибирующее действие на гидратацию и диспергирование глин. 

Опыт заканчивания скважин на Салымском месторождении показал, что наиболее рациональная конструкция забоя для баженовской свиты - открытый забой, несмотря на то, что в разрезе свиты имеются трещинные зоны, которые неустойчивы и могут осыпаться, осложняя эксплуатацию скважин. На месторождении применяются четыре вида конструкций открытого забоя ( рис. 47), из которых наибольшее распространение получил спуск 114-мм потайной колонны-фильтра с просверленными в ней в шахматном порядке через каждые 10 см отверстиями диаметром 10 мм из расчета 20 отверстий на 1 м колонны. 

Стоимость заканчивания скважин с современным оборудованием по сравнению с заканчиванием обычным методом снижается на 1C % для скважин, расположенных на суше, на 53 % - на прибрежных участках и на 85 % - в открытом море. 

Качество заканчивания скважин оценивается потерями давления на фильтрацию жидкости в призабойной зоне пласта, приведенным радиусом, величинами скин-эффекта и коэффициентом совершенства скважины. При положительном значении скин-эффекта и значительном ( свыше 50 %) перепаде давления, обусловленном дополнительными сопротивлениями при фильтрации жидкости в призабойной зоне, скважину включают в число первоочередных для проведения работ по повышению ее продуктивности. 

Вопросы заканчивания скважин в той или иной мере освещены в ряде учебников по технологии бурения скважин. 

Для многорядного заканчивания скважин со спуском нескольких обсадных колонн малого диаметра этой фирмой спроектирован и изготовлен специальный пакер. 

При заканчивании скважин гидравлический разрыв часто происходит при пуске насосов, бурении, промывке, проработке, спуске бурильного инструмента, особенно когда плотность бурового раствора завышена. 

При заканчивании скважины с конструкцией забоя, показанного на рис. 4.1, а, 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. 

При заканчивании скважин с оборудованием забоя для задержания песка, а также при капитальном ремонте используют и другие методы и операции, в которых отказ от специальных рабочих жидкостей предотвращает снижение проницаемости. Для удаления висячих и забойных песчаных пробок используют желонки на тросе и гидростатические. При импульсной вакуумной промывке можно удалить вынесенные в скважину обломки посредством ловушки, размещенной у башмака рабочих труб, на которых спускают подземное оборудование для этого процесса. 

При заканчивании скважины выбор промывочной жидкости существенно влияет на продуктивность и механич. Буровой раствор должен быть нетоксичным, взрыво - и пожаробезопасным. 

При заканчивании скважин турбинным способом необходимо соблюдать оптимальное соотношение между диаметрами забойного двигателя и скважины для сохранения условия, обеспечивающего интенсивность очистки забоя. 

При заканчивании скважин в слабосцементированном коллекторе резко изменяется напряженное состояние горных пород в прифильтро-вой зоне, что вызывает изменение их физико-механических характеристик. Происходит это под влиянием повторно-импульсных гидродинамических нагрузок, колебаний температуры и воздействия фильтрата промывочной жидкости. 

При заканчивании скважин турбинным способом нужно соблюдать оптимальное соотношение между диаметрами забойного двигателя и скважины для сохранения условия, обеспечивающего интенсивность очистки забоя. 

При заканчивании скважин бурением призабойная зона последних часто загрязняется отфильтровавшимся глинистым раствором, что приводит к закупорке пор пласта и снижению естественной проницаемости пород. 

При заканчивании скважин не только вскрытие пласта, но и освоение этих скважин должны проводиться с применением промывочных растворов, содержащих ПАВ. 

При заканчивании скважины для многопластовой эксплуатации или для целей нагнетания было доказано, что хвостовик в интервале продуктивных горизонтов и нагнетания должен оборудоваться оснасткой - центраторами, скребками, что обеспечивает качественную цементную перемычку между зонами. 

При заканчивании скважины с конструкцией закрытого типа продуктивный объект вскрывают вместе с вышележащими отложениями с использованием бурового раствора, не ухудшающего коллекторские свойства пласта. В забой спускают эксплуатационную колонну, скважину цементируют, а гидродинамическая связь с пластом осуществляется с применением пулевой, кумулятивной или гидропескоструйной перфораций. 

При заканчивании скважин с открытым забоем иногда используются специальные заряды ВВ, имеющие твердую и прочную оболочку из стекла. Когда такие заряды взрываются, образующиеся осколки действуют как маленькие снаряды, бомбардирующие фильтрующую поверхность продуктивного пласта. При этом они облегчают разрушение закупоривающих осадков ( например, гипса) или даже самой породы пласта. Если при взрыве в породе образуются какие-либо трещинки, осколки стеклянной оболочки попадают в них и способствуют удержанию их в раскрытом состоянии. 

При заканчивании скважин сообщение закрепленной обсадными трубами и зацементированной скважины с продуктивными пластами, как правило, осуществляется путем прострела обсадной колонны и цементного камня перфораторами. В результате сильных ударов цементный камень может растрескаться, что приведет к нарушению разобщения пластов. Свойства тампонажного материала должны обеспечивать получение такого цементного жамня, который не растрескивался бы при перфорации. 

При заканчивании скважины выше продуктивного интервала между колоннами насосно-компрессорных и обсадных труб рекомендуется устанавливать пакер, а кольцевое пространство над ним заполнять надпакерной жидкостью. Такая операция является просто мерой безопасности. Если этого не делать, то на обсадную головку будет воздействовать давление, равное пластовому при заканчивании скважины на залежь сухого газа или пластовому минус давление столба жидкости в кольцевом пространстве при заканчивании скважины на нефтяной коллектор. 

Предусмотрено также заканчивание скважин с закрытым типом эксплуатационного забоя, что реализовано на практике. 

Жидкости для заканчивания скважин могут содержать твердые частицы, способные вызывать глубокую кольматацию пласта и значительное снижение его проницаемости. Чистые или не содержащие механических примесей жидкости часто циркулируют без поглощения пластом даже при значительной репрессии на проницаемые интервалы. В таких случаях твердые частицы, попавшие в жидкость в виде остатков глинистой корки и ржавчины из наземных резервуаров и труб, а также осаждающихся из растворов окислов железа, закупоривают проницаемую зону. Снижение проницаемости в этом случае может быть очень существенным ( до 90 %) ив значительной степени необратимым.