Скважино-ремонтом называют комплекс подготовительных, основных и заключительных работ, выполняемых на скважине от приема в ремонт до ввода в эксплуатацию.
Подготовительные работы проводят для обеспечения беспе ребойной работы бригады по ремонту скважин. Их выполняют бригады подготовительно-заключительных работ. В процессе подготовительных работ осуществляют ремонт подъездных пу тей и планировку территории, доставку к скважине агрегатов, необходимых материалов и оборудования, подвод водотрубопроводов и линий электропередачи, подготовку устья скважины, монтаж оборудования для ремонта, глушение скважины и др.
Глушение скважин жидкостью проводят для предотвраще ния открытого фонтанирования, выбросов нефти, газа при сня тии устьевого оборудования и подъеме труб из скважины, т. е. для создания противодавления на пласт. Необходимо, чтобы жидкость глушения не снижала проницаемости призабойной зоны, не оказывала коррозионного и абразивного действия на ремонтное и эксплуатационное оборудования, не была токсич ной, взрыво- и пожароопасной, дорогой и дефицитной. Плот ность жидкости глушения должна соответствовать пластовому давлению в скважине. Для глушения скважин обычно приме няют техническую воду, обработанную ПАВ, пластовую воду (плотность до 1120—1190 кг/м3), водный раствор хлористого натрия (до 1160 кг/м3) или кальция (до 1382 кг/м3), глинистый раствор (до 1700 кг/м3). Для предотвращения поглощения жид кости глушения в высокопроницаемых пластах применяются бу ферные жидкости (объемом около 1 м3), в качестве которых на шли применение водные растворы карбоксилметилцеллюлозы (КМЦ) и вязкоупругий состав (ВУС), разработанный ВНИИнефтью.
При глушении сохранение коллекторских свойств пласта может быть обеспечено использованием гидрофобно-эмульси онных растворов, стабилизированных дегидратированными по лиамидами (ЭС-2) и содержащих при необходимости утяжели тель (барит, гематит и др.). Необходимость использования жид костей глушения вызвана тем, что пакерные отсекатели устье вого или забойного типа для ремонта скважины без ее глуше ния конструктивно несовершенны и ненадежны в работе.
Глушение фонтанной скважины проводится закачкой жид кости глушения методом прямой или обратной промывки экс плуатационной колонны до выхода циркуляционной жидкости на поверхность и выравнивания плотностей входящего и выхо дящего потоков. По истечении 1—2 ч при отсутствии переливов и выхода газа скважина считается заглушенной.
Для глушения газлифтной скважины, оборудованной пакером, сначала при помощи канатного инструмента открывают циркуляционный клапан, стравливают избыточное давление и
закачивают в НКТ жидкость глушения до выхода ее через затрубное пространство на поверхность. Затем перекрывают затрубное пространство и закачивают в пласт жидкость глуше ния, разгерметизируют скважину, срывают пакер. После вы держки 1,5—2 ч возобновляют циркуляцию для удаления нефти, вымытой из-под пакерной зоны. Подъем оборудования прово дят с доливом скважины жидкостью глушения.
При глушении скважин, оборудованных ЭЦН, циркуляцион ный клапан сбивают, жидкость закачивают в НКТ до выхода ее через затрубное пространство. Затем затрубная задвижка закрывается и жидкость залавливается в пласт.
Жидкость глушения готовят у скважин или централизованно. Количество ее должно быть равно объему эксплуатационной
колонны.
Основные работы включают подъем из скважины и спуск нового или отремонтированного оборудования и собственно за планированные ремонтные работы.
По окончании подземного ремонта выполняются заключи тельные работы, которые состоят в демонтаже ремонтного обо рудования', сборке устьевого оборудования и пуске скважины
вработу.
§10.2. БОРЬБА С ОБВОДНЕНИЕМ СКВАЖИН ,
Обводнение добывающих скважин при водонапорном режиме — процесс естественный и закономерный, происходящий вследст вие продвижения ВНК во внутреннюю область залежи, ранее насыщенную нефтью.
Причины и пути преждевременного обводнения
Отбор нефти может сопровождаться прорывами воды в добы
вающие скважины. Причинами прорывов |
можно назвать: 1) про- |
|
ницаемостную зональную (по площади) |
и слоистую |
(по тол |
щине пласта) неоднородность залежи; |
вязкостную и |
гравита |
ционную неустойчивость вытеснения; особенности размещения добывающих и нагнетательных скважин; 2) залегание подош
венной воды; наклон пласта, растекание |
фронта вытеснения; |
3) наличие высокопроницаемых каналов |
и трещин, особенно |
в трещиновато-пористом коллекторе; 4) негерметичность экс плуатационной колонны и цементного кольца. В основном пре ждевременное обводнение может происходить в результате: а) образования «языков» закачиваемой воды по площади зо нально неоднородной залежи (охват заводнением по площади); б) конусообразования подошвенной воды; в) опережающего продвижения воды по наиболее проницаемым.пропласткам в не однородном слоистом пласте (охват по толщине пласта);
368
г) опережающего прорыва воды по высокопроницаемым трещи нам; д) поступления воды из верхних, средних и нижних водо носных пластов вследствие негерметичности колонны и цемент ного кольца.
Преждевременное обводнение пластов и скважин приводит к существенному снижению текущей добычи нефти и конечной нефтеотдачи (вода бесполезно циркулирует по промытым зо нам, а в пласте остаются целики нефти), к большим экономи ческим потерям, связанным с подъемом на поверхность, тран спортированием, подготовкой и обратной закачкой в пласт больших объемов воды, с необходимостью ускоренного ввода в разработку новых месторождений для компенсации недоборов нефти. Проблема борьбы с обводнением пластов и скважин становится все более актуальной.
Методы борьбы с обводнением
Для борьбы с преждевременным обводнением пластов и сква жин применяют первую группу методов регулирования про цесса разработки (см. § 1.1). Уменьшения языко- и конусообразования вод можно достичь оптимизацией технологических режимов работы скважин, а предотвращения опережающего движения воды по высокопроницаемому пласту многопласто вого месторождения — применением методов одновременно-раз дельной эксплуатации (см. § 9.10).
Разработка нефтяных залежей в условиях вытеснения нефти водой сопровождается отбором значительных объемов пласто вой воды при обводненности до 98 % и более. Поэтому под черкнем, что осуществление изоляционных (ремонтно-изоля ционных) работ (РИР) целесообразно только в случаях преж девременного обводнения скважин. Основным назначением РИР следует считать обеспечение оптимальных условий выра ботки пласта для достижения проектного коэффициента неф теотдачи.
Четкое формулирование целей изоляционных работ, обос нованный выбор метода и технологии его осуществления могут быть выполнены только при наличии ясных представлений о путях обводнения скважин. Для изучения путей поступления воды применяют промыслово-геофизические методы исследова ния: в необсаженных скважинах — электрокаротажи; в обсажен ных— методы закачки радиоактивных индикаторов (изотопов), термометрию, импульсный нейтронно-нейтронный каротаж (ИННК), закачку азота и др. Однако эти методы еще не всегда надежны. Поэтому вопрос о возможности изоляции притока воды зачастую приходится решать опытным путем, на основа нии результатов самих изоляционных работ.
Классификация изоляционных работ и методов изоляции
В зависимости от цели все РИР можно подразделить на три вида:
ликвидация негерметичности обсадных колонн и цементного кольца;
отключение отдельных пластов; отключение отдельных обводненных (выработанных) интерн
валов пласта, независимо от их местоположения по толщине н характера обводнения (подошвенная вода, контурная, закачи ваемая), а также регулирование профиля закачки воды в на гнетательных скважинах.
Путями притока воды и ее поглощения могут быть поры, трещины, каверны и другие каналы различного размера. С тех нологических позиций методы изоляции притока и регулирова ния профиля приемистости воды целесообразно разделить но степени дисперсности изолирующих (тампонирующих) материа лов на четыре группы с использованием: 1) фильтрующихся в поры пласта тампонирующих растворов; 2) суспензий тонкодисперсных тампонирующих материалов; 3) суспензий грану лированных (измельченных) тампонирующих материалов; 4) механических приспособлений и устройств.
Поступление частиц в поры зависит в основном от соотно шения размеров (диаметров) пор d„ и частиц d4. Если d„> lOdt,, то дисперсные частицы свободно перемещаются по пороеым каналам; при dn<Sd4 проникновение отсутствует; при 3<d„/ d4<10 происходит кольматация пор (намыв частиц) при филь трации жидкости, особенно сильно проявляющаяся при й?п< <5с?ч. Считается, что частицы свободно перемещаются по тре щине, если раскрытие (ширина) трещины dT не менее удвоен
ного диаметра |
частиц d4, т. е. |
dr>2d4. |
Отсюда |
следует, что |
|
к тонкодисперсным |
материалам |
относят |
материалы при 3< d nj |
||
^ч<10 для пор |
и |
l< d r/d4<2 для трещин, а к |
гранулирован |
||
ным— при dT>2d4 |
для трещин. |
|
|
|
|
В настоящее время предложено множество различных там понирующих материалов. Механизмы создания тампонирующих барьеров основаны на известных физических явлениях и хими
ческих реакциях |
(взаимодействие реагентов |
между собой или |
с пластовыми флюидами, полимеризация, |
поликонденсация, |
|
диспергирование, |
плавление, кристаллизация, кольматация, |
|
гидрофобизация и др.). Тампонирующий барьер в результате может быть представлен гелем, эмульсией, пеной, дисперсным осадком или твердым телом, при этом он должен выдерживать создаваемые в пласте градиенты давления. Эти материалы можно создавать на основе различных смол (ТСД-9, ТС-10), растворов полимеров (гипан, ПАА, метас, тампакрил и т. д.), органических соединений (вязкая дегазированная нефть; угле-
370
водородные растворители, насыщенные мазутами, битумом,
парафином; эмульсии нефти, |
нефтесернокислотные |
смеси |
и т. д.), кремнистых соединений |
(силикагели) и других неорга |
|
нических веществ (силикат натрия, кальцинированная |
сода |
|
и т. д.), а также их сочетаний. |
|
|
Дисперсной средой суспензий служат жидкости на водной или углеводородной основе, а также фильтрующиеся в поры тампонирующие материалы. В качестве дисперсной фазы (на полнителей) предложено использовать частицы (порошок, гра
нулы, |
куски, волокна, стружка) |
цемента, глины, |
парафина, |
||
высокоокисленных |
битумов, рубракс'а, |
скорлупы |
грецкого |
||
ореха, |
полиолефинов |
(полимеров), |
магния, |
древесных опилков, |
|
кожи, асбеста, гашеной извести, песка, гравия, утяжелителей бурового раствора, резины (резиновая крошка), а также ней лоновые шарики и др.
К механическим приспособлениям и устройствам следует отнести пакеры-пробки, взрывные пакеры, неопреновые пат рубки-летучки, хвостовики или дополнительные колонны мень шего диаметра и др.
По механизму закупоривания пористой среды эти методы делятся еще на селективные и неселективные. Методы селек тивной изоляции подразделяют еще на две группы методов, которые основаны на использовании: 1) селективных изолирую щих реагентов, образующих закупоривающий поровое прост ранство материал (осадок), растворимый в нефти и нераство римый в воде; 2) изолирующих реагентов селективного дейст вия, образующих закупоривающий поровое пространство материал только при смешении с пластовой водой и не обра зующих — при смешении с пластовой нефтью.
Каждый метод изоляции имеет свои области эффективного применения при проведении одного или нескольких РИР. Его выбирают в зависимости от геолого-физических особенностей продуктивного пласта или пласта-обводнителя, конструкции скважины, гидродинамических условий, существующего опыта проведения РИР на данном месторождении, оснащенности материалами, техникой и т. д. Наиболее широко применяют цементные суспензии и составы смолы ТСД-9. Первые не филь труются в пористую среду и могут заполнять каналы размером более 0,15 мм, а вторые фильтруются в пористую среду и от верждаются во всем объеме.
Ликвидация негерметичности обсадных колонн и цементного кольца
Основная причина нарушения обсадных колонн — коррозия на ружной и внутренней поверхностей труб в агрессивной среде пластовых и сточных вод. В большинстве случаев нарушения