Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Января 2015 в 05:33, реферат
Перфорация скважин (от лат. Perforatio - пробуравливание) - пробивание отверстий в стенках буровой скважины против заданного участка продуктивного пласта с целью получения или усиления притока воды, нефти, газа в добычную скважину или пласт.
Одной из операции в процессе закачивания скважины является спуск и цементирование обсадной колонны.
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ПЕРФОРАЦИЯ СКВАЖИН 4
1.1 Виды перфораций 4
1.2 Пулевая перфорация 4
1.3 Торпедная перфорация 8
1.5 Пескоструйная перфорация 14
1.6 Гидромеханическая щелевая перфорация 18
1.7 Недостатки основных способов перфорации 20
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 22
10.После обработки всех интервалов потоком жидкости при обратной промывке поднимают обратный клапан и промывают скважину до появления чистой воды.
11.Устье скважины освобождают от арматуры, перфоратор извлекают из скважины и оборудуют ее для освоения и эксплуатации.
Для повышения эффективности гидравлической перфорации необходимо сократить непроизводительное время, на которое процесс перфорации прекращается для изменения глубины подвески перфоратора. Для этого применяют технологию непрерывного процесса.
При гидропескоструйной перфорации (ГПП) создание отверстий в колонне, цементном камне и канала в породе достигается приданием песчано-жидкостной струе очень большой скорости, достигающей нескольких сотен метров в секунду. Перепад давления при этом составляет 15÷30 МПа. В породе вымывается каверна грушеобразной формы, обращенной узким конусом к перфорационному отверстию в колонне. Размеры каверны зависят от прочности горных пород, продолжительности воздействия и мощности песчано-жидкостной струи. При стендовых испытаниях были получены каналы до 0,5 м.
Размеры канала увеличиваются сначала быстро и затем стабилизируются в результате уменьшения скорости струи в канале и поглощения энергии встречным потоком жидкости, выходящей из канала через перфорационное отверстие.
В процессе гидропескоструйной перфорации пульпа закачивается через лифтовую колонну труб в перфоратор, в насадках (диаметром 4,5÷6 мм) которого происходит её ускорение. В результате воздействия вылетающих из насадок струй пульпы происходит последовательное разрушение металлической колонны, цементного камня и горных пород. Образующиеся каналы соединяют ствол скважины с продуктивным пластом. Отработанная пульпа через отверстие в эксплуатационной колонне вытекает из канала в ствол скважины и по кольцевому пространству между лифтовой и эксплуатационной колоннами поднимается на поверхность. Наиболее распространённая несущая жидкость пульпы - вода с добавками полимерных соединений (для снижения потерь давления в трубах); для карбонатных пород - иногда водные растворы соляной кислоты. Абразивный материал - кварцевый песок фракции 0,6÷1,2 мм при концентрации в воде 50÷100 г/л. Время перфорации 15÷25 мин. Длина каналов в основном 0,25÷1,5 м.
Эффективность гидропескоструйной перфорации зависит от сопротивления разрушаемого материала абразивному воздействию или износу, от величины угла между траекторией абразивной частицы и разрушаемой поверхностью, скорости столкновения с нею абразивных частиц. Для увеличения длины каналов используют абразивные перфораторы, оси насадок которых направлены под углом 70÷75° к разрушаемой поверхности; в несущей жидкости растворяют газ, который при падении статического давления выделяется в струе после насадки. Длина канала увеличивается в 1,5÷2 раза по сравнению с осесимметричной затопленной (однородной) струёй. Для снижения давления разрыва и инициирования трещин при направленном гидравлическом разрыве пласта применяются выдвижные насадки, прижимающиеся в начале процесса гидропескоструйной перфорации к поверхности эксплуатационной колонны. В этом случае абразивные перфораторы фиксируются относительно создаваемых отверстий. При гидропескоструйной перфорации применяется то же оборудование, как и при гидроразрыве пласта. Пескоструйная перфорация в отличие от кумулятивной или пулевой перфорации позволяет получить каналы с чистой поверхностью и сохранить проницаемость на обнаженной поверхности пласта.
1.6 Гидромеханическая щелевая перфорация
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Обеспечивает повышение производительности процесса перфорации. Сущность изобретения: по способу производят раскатку обсадной колонны раскатным инструментом с образованием щели. Согласно изобретению вначале большую часть толщины стенки обсадной колонны удаляют резанием, а гидромеханическую раскатку осуществляют на остатке толщины стенки обсадной колонны. Для этого используют перфоратор с гидроцилиндром, поршень которого связан с раскатным инструментом, и дополнительным гидроцилиндром со строгальным инструментом. Устройство содержит корпус, гидроцилиндр, подпружиненный полый шток с поршнем, гидромониторную насадку, раскатный инструмент, опорный ролик. Из всех способов, которые применяются при вторичном вскрытии пластов, наиболее современным и инновационным в различных регионах нашей страны и применяемым для разных видов коллекторов, при этом с хорошим показателем соотношения качества и цены является метод гидромеханической щелевой перфорации, или сокращенно ГМЩП.
Особенностью данной технологии является то, что в определенном интервале эксплуатационной колонны формируется вертикально расположенная щель шириной около сантиметра. Это происходит в результате воздействия гидромониторной струи жидкости на горную породу и цементное кольцо. Технология ГМЩП заключается в том, что перфоратор (рисунок 1.8) с помощью специального ролика раскатывает щель, затем ломает цементное кольцо, и размывает горную породу из гидромониторной насадки. При этом в незадействованной части пласта начинает включаться в работу её трещинная и поровая составляющая. В результате проведенных специальных исследований было установлено, что если в процессе ГМЩП давление гидромониторного воздействия на горный материал достигнет 150÷170 атмосфер, и время воздействия составит более получаса, то общий радиус проникновения перфоратора в пласт составит около одного метра.
1 -
корпус; 2 - продольный вырез; 3 - гидроцилиндр;
4 - полый шток; 5 - поршень; 6 - гидромониторная
насадка; 7 - раскатный инструмент; 8
- опорный ролик; 9 - направляющий
паз строгального инструмента; 10
- строгальный инструмент; 11 - продольный
вырез строгального
Рисунок 1.8 - Гидромеханический щелевой перфоратор
Штуцер перфоратора на гидромониторной основе, расположенный под наклоном в 45 градусов, образовывает каверну, которая достигает угла нормального откоса. В таком случае во время дальнейшего использования скважины из этой каверны ниже показателя перфорации не происходит образовывания стакана осыпавшихся пород, и это позволяет добывать нефть на расстоянии от забоя до самого нижнего интервала перфорации, составляющее два-три метра.
Метод ГМЩП успешно применяется во время вскрытия продуктивных пропласток. В данном случае не происходит нарушения перемычек между этими пропластками. Применение данного способа вторичного вскрытия пластов происходит не только на нефти, но и на других жидкостях, хотя надо отметить, что нефть все же является идеальным вариантом для гидромониторной струи. Это объясняется тем, что во время вскрытия незатронутой кольматацией части продуктивного пласта (в процессе размытия пласта на расстояние, которое превышает радиус ликвидированной части призабойной закупорки) струя позволяет восстановить его природные, а значит естественные свойства. Из особенностей ГМЩП можно отметить и то, что перед началом перфорации надо промыть скважину методом обратной промывки для того, чтобы избежать вторичную кольматацию пласта. Причем промывку надо свершить не менее трех раз.
1.7 Недостатки основных способов перфорации
Главным образом, работы по вскрытию продуктивных пластов выполняются кумулятивным способом перфорации скважин, при этом используются кумулятивные (беспулевые) перфораторы, а иные способы перфорации применяются редко. Однако, обеспечивая довольно большую длину каналов, этот метод влечет за собой увеличение негативного воздействия на прочность цементного камня и обсадную колонну.
При сильном механическом воздействии цементное кольцо растрескивается, отслаивается от эксплуатационной колонны и даже разрушается. При возникающих за колонной дефектах появляются нежелательные токи жидкости, повышается заводненность добываемой нефти и полностью нарушается изоляция пластов.
Чтобы этого избежать, используют щадящую перфорацию, т.е. перфорацию слабыми зарядами. Она оказывает сравнительно небольшое воздействие на заколонное цементное кольцо. Однако глубина и количество перфорационных отверстий при этом сводятся к минимуму, что негативно влияет на продуктивность эксплуатационной скважины. К тому же, кумулятивные перфораторы пробивают колонну точечно, в результате чего вскрываются далеко не все проводящие каналы пласта.
Например, гидропескоструйная перфорация скважин оказывает более щадящее воздействие на цементное кольцо и эксплуатационную колонну, но при такой перфорации глубина каналов невелика, поэтому образуется малая площадь фильтрации.
Библиографический список