Рис. 5.12. Технологическая схема освоения скважин методом создания уп равляемых циклических депрессий на пласт:
/ — емкость для |
рабочей |
жидкости; |
2 — задвижка; 3 — насосные агрегаты; |
4 — фильтр; |
||||||||
5 — продуктивный |
пласт; |
6 — пакер; |
7 — устройство |
для |
обработки |
скважин УОС-1; |
||||||
8 — шар |
диаметром |
25,4 |
мм; |
9 — клапан |
приемный |
(опрессовочный); |
10 — обсадная |
ко |
||||
лонна; |
// — клапан |
циркуляционный; |
12 —насосно-компрессорные трубы; |
13 —нагнета |
||||||||
тельная |
линия; |
14 — колонная головка; |
15 — крестовина |
фонтанной |
арматуры; |
16 — |
||||||
быстросъемное соединение; |
17 — манометр; 18 — штуцер; |
19 — сепаратор; |
20 — расходо |
|||||||||
мер; 21 — факельная |
линия; |
22 — амбар; |
23 — приемная емкость |
|
|
|
||||||
в пласт жидкости. Известны и другие конструкции вибратора. Рабочей жидкостью служат соляная кислота, нефть, дизельное топливо, вода. Время обработки составляет 5—8 ч.
По методу имплозии импульс понижения давления созда вался разрушением стеклянного баллона на забое. Метод пере менных давлений заключается в многократном изменении дав ления на устье скважины путем резкого поднятия его закачкой жидкости до давлений, допускаемых прочностью колонны, и последующего уменьшения до нуля. Работа гидроимпульсного насоса основана на использовании гидравлического удара. Пе риодическое поступление жидкости в насос вызывает импульсы давления на забое. Мгновенные высокие депрессии можно соз давать путем сообщения опорожненной части ствола скважины (НКТ) с пластом. Для создания многократных высоких де прессий на пласт разработаны специальные устройства, осно ванные на использовании струйного насоса или периодического опорожнения труб.
В Ивано-Франковском институте нефти и газа под руко
водством Р. С. |
Яремийчука |
разработаны методы |
освоения, |
а также устройства (типов УОС и УЭОС) на основе |
использо |
||
вания струйного |
насоса (рис. |
5.12). В скважину в компоновке |
|
с НКТ спускают устройство для обработки скважин УОС-1 или корпус устройства эжекторного для освоения скважин УЭОС-1.
Устройство УЭОС-1 спускается под действием собственного
веса |
в предварительно" установленный |
корпус, а поднимается |
||
с помощью специального ловителя, спускаемого на кабеле. |
||||
Принцип работы устройств основан на передаче кинетиче |
||||
ской |
энергии от рабочей жидкости к |
пластовой — эжектируе- |
||
мой. |
Рабочая жидкость (вода, |
водный |
раствор хлористого |
нат |
рия |
или кальция) насосными |
агрегатами прокачивается |
под |
|
высоким давлением по НКТ через устройство, а смесь рабочей и пластовой жидкостей выходит по затрубному пространству, отделенному от пласта пакером. В результате под пакером сни жается давление (создается депрессия). После прекращения подачи рабочей жидкости давление на пласт восстанавливается. Одну обработку выполняют 20—30 циклами при продолжитель ности воздействия за каждый цикл 5—10 мин. В результате цик лического воздействия на пласт в режиме депрессия — восста новление забойного давления происходит очистка призабойной зоны.
Этот метод широко применяется на месторождениях Запад ной Сибири для вызова притока, очистки призабойной зоны, а также для удаления продуктов реакции после кислотной об работки.
Контрольные вопросы
1.Охарактеризуйте работы по вскрытию продуктивного пласта буре нием и перфорацией с позиций безаварийного их осуществления, сохранения фильтрационной способности коллектора и достижения высокого гидроди намического совершенства скважин.
2.Как определяют параметры гидропескоструйной перфорации при ее
проектировании?
3. Как вызывают приток жидкости в скважины?
4. Нарисуйте кривые распределения температуры вдоль ствола нефтя ной скважины. Какими факторами обусловлен их характер? Запишите урав нение естественной геотермы.
5.Нарисуйте типичные индикаторные линии. Как их обрабатывают?
6.Назовите причины искажения кривых восстановления давления в сква жинах, обрабатываемых методом касательной? Покажите характер искаже ния на графиках.
7.Расскажите о методике оценки скин-эффекта и типа коллектора по разностным кривым восстановления давления.
8.Как оценить возможное давление нагнетания на устье скважины при осуществлении гидроразрыва пласта?
9.Зачем и как проводят тепловую обработку призабойной зоны пласта?
10. Охарактеризуйте основные компоненты солянокислотного раствора.
11. Расскажите об обработках призабойной зоны с использованием гра нулированного магния.
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОДЪЕМНИКА
При эксплуатации скважины любым (фонтанным, газлифтным, насосным) способом по мере передвижения нефти по стволу с забоя на поверхность из нее обычно выделяется растворен ный газ и образуется газожидкостная смесь. Закономерности движения газожидкостной смеси намного сложнее, чем одно родной жидкости или газа. Выделившийся газ в восходящем потоке производит работу по подъему жидкости в трубе, т. е. выполняет роль подъемника жидкости. Жидкость может быть однофазной (нефть) или двухфазной (смесь нефти и воды). Общие для всех способов эксплуатации скважин вопросы дви жения газожидкостной (двух-, трехфазной) смеси отдельно рас смотрены ниже.
§ 6.1. БАЛАНС ЭНЕРГИИ В ДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЕ
Подъем флюидов в стволе добывающей скважины может про исходить либо за счет пластовой энергии (£„л), либо за счет пластовой (£пл) и искусственно вводимой с поверхности в сква жину (£„) энергий. На забой скважины поступают из пласта флюиды, которые обладают потенциальной энергией, обуслов ленной действием сил гидродинамического давления (см. § 1.2). В стволе скважины энергия расходуется на преодоление силы тяжести гидростатического столба смеси (Есм), сил путевого (£тр), местного (Е„) и инерционного (Еии) сопротивлений, ко торые связаны с движением, а также на транспорт продукции скбажины от устья до пунктов сбора и подготовки (£ тРансп). Отсюда баланс энергии в работающей скважине можно запи сать в виде:
Епл Н“ Еи —Есм +£тр "Т£м-(- Ет "Ь-Етрансп- |
(6.1) |
Анализ результатов лабораторных и скважинных исследова ний убеждает, что в общем балансе энергия Ем составляет очень малую величину, поэтому ею пренебрегают. Тогда уравнение баланса энергий
|
Епл Н Еи —Есм + Етр + Ецн + £трансп• |
(6.2) |
||
При |
Еп = 0 |
скважина работает за |
счет только |
пластовой |
энергии. |
Такой |
способ ее эксплуатации |
называют фонтанным, |
|
212
причем фонтанирование скважины возможно как за счет энер гии жидкости £ ж. так и за счет энергии сжатого газа Ег.
При £ и> 0 и £ пл^0 способ эксплуатации скважины назы вают механизированным — газлифтным или насосным. При газ лифтном способе в скважину дополнительно вводится искус ственная энергия сжатого газа Ег, а при насосном — потенци альная и кинетическая энергии. Рассмотрим подъем жидкости за счет энергии сжатого газа (поступающего вместе с нефтью из пласта или искусственно вводимого в скважину), что харак терно для фонтанного и механизированного способов, т. е. ра боту газожидкостного подъемника.
§6.2. ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОДЪЕМНИКА
ИЕГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ
Характеристика газожидкостного подъемника
Принципиальная схема газожидкостного подъемника показана на рис. 6.1. В водоем с постоянным уровнем погружены подъ емные трубы 1 длиною L на глубину hi. К нижнему концу подъ емных труб (к башмаку труб) по трубам 2 (линия газоподачи) подводится газ. В подъемных трубах газ всплывает в жидкости в соответствии с законом Архимеда и образуется газожидкост ная смесь, которая поднимается на высоту h'. Поскольку трубы 1 и водоем являются сообщающимися
сосудами, то со стороны каждого абсо- |
|
I |
|
лютное давление у башмака можно за- |
|
I-J------- |
|
писать: |
(6.3) |
газ ■ |
,, |
Pi = fhpg + ро, |
|||
Pi = h'pc„g + p0, |
(6.4) |
^ |
Л ~ \ > ' ■ |
|
|
|
г ^Р г |
приравнивая которые, получаем
V = Л'рсм, |
(6.5) |
где р, рем — плотность жидкости и газо
жидкостной смеси; |
g — ускорение |
сво |
бодного падения; |
р0 — давление |
над |
уровнем жидкости. |
|
|
Так как рСм<р, то h'>hi. Для лю бого тела при постоянной массе плот ность тем меньше, чем больше объем.
При |
увеличении |
объема |
газа |
в смеси |
||
(объемного |
расхода |
его) |
уменьшается |
|||
ее плотность и |
соответственно повыша |
|||||
ется |
h'. Таким образом, принцип подъ |
|||||
ема |
(работы |
газожидкостного |
подъем |
|||
ника) |
заключается в |
уменьшении плот- |
||||
Л |
-О |
|
О- |
ы |
|
|
О' |
|
Ро |
оо |
|
|
■ о “ |
- . . — . г |
V "
Рис. 6.1. Принципиаль* ная схема газожидкост ного подъемника:
/ — подъемные трубы; 2— линия газоподачи