Вторичное вскрытие продуктивных горизонтов (пластов) и освоение скважины (презентация - перфорация).

Для вскрытия продуктивных горизонтов (пластов) с целью их эксп­луатации или опробования в эксплуатационной колонне и цементном кольце пробивают отверстия при помощи перфорации. Перфораторы, соединенные в гирлянды, спускают в сква­жину на каротажном кабеле или на трубах. В камеры перфоратора закладывают заряд пороха и запал. При подаче тока по кабелю с поверхности порох воспламеняется, и пуля с большой скоростью выталкивается из ствола перфоратора. За один спуск и подъем перфоратор простреливает 6-12 отверстий пулями диаметром 11-11,5 мм. Эффективность перфорации пулевым перфоратором часто бывает недостаточна в связи с быстрой потерей энергии пулями при ударе о трубы.

Широкое распространение получила кумулятивная перфорация. В этом случае отверстия в колонне создаются не пулями, а фокусированными струями газов, которые возникают при взрыве кумулятивных зарядов. Сущность кумулятивного эффекта заключается в том, что при взрыве заряда, обладающего выемкой, симметричной относительно направле­ния распространения взрывной волны, происходит направленное истече­ние продуктов взрыва.

С появлением кумулятивных перфораторов стало возможно создавать отверстия в колонне без повреждения ее и цементного кольца. Кроме того обеспечивается надежное вскрытие пласта и улучшение проницаемости за счет образования более глубоких кана­лов, чем при пулевой перфорации.

Перфораторы кумулятивные применяются корпусные и бескорпус­ные. Бескорпусные перфораторы, как правило, используются полностью разрушающиеся, т. е. однократного действия. Перфораторы кумулятив­ные корпусные выпускаются разных диаметров, в том числе и для спуска на насосно-компрессорные трубы (НКТ).

При простреле отверстий в колонне на устье устанавливают специальную задвижку, позволяющую закрыть скважину при проявлении горизонта (пласта) после прострела. В процессе прострелочных работ скважина должна быть заполнена буровым раствором для создания противодавления на пласт.

В каждом отдельном случае геологической службой в зависимости от коллекторских свойств пласта, конструкции скважины, температуры и давления в интервале перфорации устанавливается плотность прост­рела (количество отверстий на 1 м) и тип перфоратора.

Для улучшения связи скважины с продуктивным горизонтом (пластом) может приме­няться гидропескоструйный метод вскрытия пласта. В скважину на колонне насосно-компрессорных труб спускают струйный аппарат, со­стоящий из корпуса и сопел. При нагнетании в трубы под большим давлением жидкость с песком выходит из сопел с большой скоростью и песок разрушает колонну, цементное кольцо и породу. Гидропескост­руйная перфорация имеет следующие преимущества перед другими методами: отверстия в колонне и цементе не имеют трещин, есть возможность регулировать диаметр и глубину отверстий, можно со­здать горизонтальные и вертикальные надрезы. К недостаткам этого вида перфорации относятся большая стоимость и потребность в громоздком наземном оборудовании.

Под освоением скважины (презентация – ОСВОЕНИЕ СКВАЖИН) понимают проведение ряда мероприятий для вызова притока нефти с доведением ее отбора до максимальных значений и подъема ее на поверхность. Приток жидкости в скважину возможен только в том случае, когда давление на забой в скважине меньше пластового давления. Поэтому все работы по освоению скважин заключаются в понижении давления на забой и очистке забоя от грязи, бурового раствора и песка. Эти работы осу­ществляются разными способами в зависимости от характеристики горизонта (пласта), величины пластового давления, количества газа, содержащегося в нефти, и технической оснащенности.

Вызов притока и очистка забоя при освоении скважин производятся промывкой скважины, нагнетанием в скважину сжатого воздуха (или газа), свабированием или комбинацией этих способов. При промывке глинистый раствор, находящийся в скважине, заменяется водой или нефтью. Поэтому давление на забой уменьшается, а также происходит очистка его от глинистой корки и грязи. Промывку осу­ществляют при собранной арматуре (фонтанной арматуре) на устье скважины со спущенными в нее до фильтра насосно-компрессорными трубами. Эти трубы после промывки остаются в скважине для эксплуатационных целей.

Часто скважины осваиваются при помощи сжатого инертного газа – метод компрессирования. При этом в межтрубное пространство (между эксплуатационной колонной насосно-компрессорными трубами) компрессором нагнетается сжатый воздух (или газ), вытесняющий жидкость в насосно-компрессорные трубы. В этом случае трубы спускают не до фильтра, а только до глубины, с которой давлением, создаваемым компрессором можно продавить жидкость. Жидкость в трубах газируется, плотность ее уменьшается, уровень смеси газа и жидкости повышается в нагнетательной линии и наступает выброс. При дальнейшем нагнетании газа или воздуха в межтрубное пространство плотность жидкости в трубах еще больше уменьшается, что влечет за собой снижение давления на забой и поступление нефти из пласта в скважину. Главный недостаток этого способа освоения скважины - большое и быстрое снижение уровня жидкости в скважине, вызывающее усилен­ный приток жидкости из пласта, что ведет к образованию мощных песчаных пробок, прихвату насосно-компрессорных труб и т.д.

При освоении скважин свабированием в спущенные до фильтра насосно-компрессорные трубы опускают на стальном канате поршень - сваб, имеющий клапан, открывающийся вверх. Поршень свободно погружается в жидкость, при подъеме же его вверх клапан закрывается и весь столб жидкости, находящийся над поршнем выносится на поверхность.

При непрерывном поршневании уровень жидкости, заполняющей, скважину, будет постепенно понижаться. В результате пластовое давление превысит давление столба жидкости в скважине и пласт начнет работать. Вызов притока (независимо от способа) должен производиться при собранной фонтанной арматуре.

После выполнения предприятием, ведущим бурение, плана работ по испытанию эксплуатационной скважины на приток, независимо от полученных результатов, скважина передается промыслу для эксплуатации или для проведения дополнительных работ по ее освоению. Передача оформляется соответствующим актом.

Несколько иначе обстоит дело при бурении разведочных скважин. В этом случае предприятие, ведущее бурение, проводит испытание всех горизонтов (пластов), вскрытых скважиной. Испытание производится снизу вверх. В случае ограниченности притока окончательная оценка промышленной нефтегазоносности проводится по результатам испытания после применения известных методов обработки призабойной зоны или сочетания их. При этом рекомендуются следующие методы воздействия на призабойную зону пласта:

а) гидропескоструйная перфорация;

б) метод переменных давлений для устойчивых коллекторов всех типов;

в) кислотная обработка для коллекторов, представленных карбонат­ными породами, а также песчаниками с большим содержанием карбо­натного цемента;

г) термокислотная обработка для коллекторов, представленных доломитами, доломитизированными известняками или песчаниками с карбонатным цементом, когда обычная кислотная обработка недоста­точно эффективна;

д) гидравлический разрыв для устойчивых коллекторов всех типов или гидрокислотный разрыв для коллекторов, представленных карбо­натными или карбонизированными породами.

После испытания каждого объекта проводится исследование сква­жины для определения параметров горизонта (пласта) и его гидроди­намической характеристики. По окончании исследований ставят цемент­ный мост и переходят к следующему объекту.

Наиболее совершенный метод изоляционных работ в скважине - использование различных пакерующих устройств, когда разобщающий мост устанавливают за один спуск в скважину и не требуется дополни­тельной заливки цементным раствором. Широко используется взрывной пакер-устройство (взрывпакер), действующее за счет взрыва порохового заряда. Взрывной пакер создает в стволе герметичную пробку, выдерживающую перепад давления до 30 МПа. Наиболее распространенный взрывной пакер-полый цилиндр из алюминиевых сплавов, который при срабаты­вании порохового заряда деформируется и запрессовывается в обсадную колонну. В случае отсутствия пакерующих устройств цементные мосты в обсадных колоннах устанавливают путем закачки цементного раствора через насосно-компрессорные трубы.

Если из разведочной скважины после проведенных работ получен промышленный приток нефти или газа, скважину передают для даль­нейшей эксплуатации. В том же случае, если после всех проведенных работ все испытываемые объекты окажутся «сухими», т.е. из них не будут получены промышленные притоки нефти или газа, скважина ликвидируется по геологическим причинам.