Ремонтно восстановительные работы и заканчивание...

1

Ремонтно-восстановительные работы и заканчивание скважины: введение

Заканчивание скважины характеризуется рядом основных правил

Ствол скважины и поверхность раздела нефтеносного пласта

Открытый ствол или обсаженная скважина

Метод добычи

Фонтанирование (высок. давление/низк. давление)

Вторичные методы нефтеотдачи (выкачивание, газ лифт, плунжерный лифт)

Количество вскрытых зон

Однопластовые или многопластовые

2


Заканчивание скважины открытым стволом

Преимущества заканчивания скважины открытым стволом:

Просто, быстро и недорого

Позволяет обеспечить выход большей площади продуктивного горизонта к стволу скважины

Не требуется перфорирование пласта

Стоимость обсадки скважины существенна сниженаКонструкция скважины легко поддается углублению

Недостатки заканчивания скважины открытым стволом:

Регулирование скважины может усложниться ввиду внушительной водоотдачи нефтеносному пласту

Не рекомендуется для слойчатых пластов и слоев с различной проницаемостью

Перед бурением пласта или проведением каротажа может потребоваться обсадка

3


Заканчивание обсаженной скважины Фонтанирующая скважина

Фонтанирующая скважина - это скважина, вкоторой углеводороды поднимаются наповерхность, благодаря движущей силеестественного давления в пласте.

Чтобы поднять углеводороды на поверхность не требуется слишком большое давление. Будучи легким флюидом, газ не требует большого давления, чтобы преодолеть гидростат. давление. Для нефти же - наоборот, в силу своей большей чем газ плотности, требуется большее давление в пласте, чтобы подняться на поверхность.

Фонтанирующая скважина, как правило, наименеезатратна и более прибыльна, чем скважина, гдеприменяются вторичные методы нефтеотдачи.

4

Вторичные методы нефтеотдачи

Заканчивание обсаженной скважины

Закачанный газ

Добытая нефть

Насосные скважины и скважины, где используется газлифт, обычно входят в категорию вторичных методов нефтеотдачи.

Вторичные методынефтеотдачи - методы,применяемые после того,как пластовое давлениеснизилось до точки егоуравнивания с гидростат.давлением добытыхфлюидов. При наступленииданного этапа, скважинаперестает даватьуглеводороды при помощиестественного давления.

Добытая нефть


5



В другой форме вторичных методов используется газ или жидкость, нагнетаемая в скважину, для поддержания добычи из вырабатывающегося пласта, или ее усиления или возобновления.

Нагнетательная скважина

Работающая скважина

Работающаяскважина


6



Третий способ вторичных методов нефтеотдачи представляет собой выкачку погружным электронасосом. Погружные насосы выпускаются разных размеров в зависимости от места использования - в НКТ или обсадной колонне. Также выпускаются разной производительности в зависимости от добываемых углеводородов и потенциальной продуктивности скважины.

Подача электричества


7


Однопластовые и многопластовые заканчивания

В зависимости от местногогеологического строенияразреза, скважины могутбуриться и заканчиваться воднопластовые илимногопластовыепродуктивные зоны.

Многопластовыепродуктивные зоны могутбыть закончены как двойныезаканчивания, как скважинасправа, но также могут бытьзакончены как однорядныезаканчивания.


8

Причины для РВРРемонт механических повреждений

Механические повреждения могут быть

в виде:

Выхода из строя устьевого оборудованияПовреждения предохранит. клапановОборудования для газ лифтаИзношенность патрубка лифтовой колонныПовреждения скользящей муфтыТечь пакеров

Пробоины в НКТ

Выход из строя обсадной колонны

В нек-х случаях ремонт можно

осуществить без глушения, при помощи

какой-нибудь установки для ремонта

скважин В др. случаях необходимо

глушение, на буровом агрегата на

скважине должны быть убраны все

трубные изделия и механизмы и

заменены новым или

отремонтированным оборудованием

.


Повреждение устьевогооборудования

Повреждение предохранительного клапана

Повреждение оборудования газ лифта

Изношенность патрубка лифтовой колонны

Повреждение скользящей муфты

Повреждение пакера

Отверстие в НКТ

9

Стимуляция резервуара - процесс введения

через перф. каналы в продуктивный пласт

слабой кислоты. Цель - разрушение

кислоторастворимых веществ для

восстановления закупоренной

проницаемости и возобновления добычи.

Стимуляцию можно осуществлять через

нагнетание при помощи шлангокабелей,

оборудования для подъема-спуска труб под

давлением или небольшой НКТ.

Причины для РВРСтимуляция резервуара


10

Причины РВРГравийная засыпка или ремонт гравийного фильтра

Заканчивание гравийной засыпкойиспользуется в скважинах, впродуктивном пласте которых неимеется достаточной уплотненности,чтобы выдержать трение потокафлюидов, идущих от пласта к устью.

"Песчаная" суспензия и вязкаяжидкость закачивается в спусковуюколонну и затруб между обсаднойколонной и фильтром до заполненияили "выпадения" песка. Избыточнаяпесчаная суспензия в пусковойколонне идет обратно.

Похожая операция, известная какфрэк-пэк, включает в себя закачкупесчаной суспензии под давлением впродуктивный пласт.


Зумпф-пакер

Пакер забойного фильтра

11

В данном случае нижний выработанный пласт

изолирован пробкой, доставленной при помощи

шлангокабеля или троса. После успешной установки и

тестирования пробки, открывается скользящая муфта и

обеспечивается разработка верхнего пласта.

Причины РВРДоступ к новым залежам

Пробка в патрубке для лифтовой колонны

Открытие скользящей муфты

При бурении скважины через многопластовые зоны

и заканчивании однорядной эксплуатационной

колонной обычно в первую очередь

разрабатываются нижние пласты. После выработки

нижнего пласта переходят на верхний.

Этого можно достичь многими путями, но обычно при

всех случаях перед добычей из верхнего пласта,

нижний должен быть ликвидирован.


12

Другой способ заканчивания новой залежи:

Срежьте подъемную колонну над пакером труборезом для НКТ, доставленным при помощи электрокабеля или шлангокабеля.

Установите и проверьте цементную пробку надпакером.

Перфорируйте новый пласт и начинайтедобычу


Причины РВРДоступ к новым залежам

13

Причины РВРЗаканчивание многопластовых залежей

Двойное заканчивание наподобие этого

позволяет одновременно добывать из обоих

пластов через два отдельных ряда НКТ.

Более глубоко расположенная колонна

обычно называется длинной колонной, а та,

что ближе к поверхности - короткой.


14

Нежелательный водоприток

Вода

Нефть

Если в продуктивномпласте присутствуетвода, то онарасполагается на самомнижнем уровне ввидусвоей плотности. Еслиизвестно наличие воды,то скважина должназаканчиваться до уровняводонефтяного контакта.

По мере разработкискважины уровеньконтакта повышается ивода поступает в нижниеперфорации, приводя кнежелательномуводопритоку. Вода

Нефть

Ремонтно-восстановительные работы и заканчивание скважины: введениеПричины РВР

15

Нежелательный газ

Кроме того, выработкавытеснения означаетсокращение временифонтанированияскважины.

Это можно временноисправить при помощизаливки цемента вперфорированныеканалы. Но послевыработки нефти будетпоступать в основном газ.

В коллекторах с газовымкуполом, по мере выходанефти расширяется газ.Газовый купол достигаетперфораций и начинаетсядобыча газа.

Отрицательные стороны:запускается механизмвытеснения итехнологическая линияможет не справиться сдобываемым газом.


Газ

Нефть

Газ

Нефть

16Вода

Нефть

Нежелательный водопритокНагнетание через перф. каналы


Обычно решением проблемынежелательного водопритока игаза является нагнетаниецемента в перф. каналы внадежде, что обводненныеканалы заглушатся и снизятводоприток.

Процесс предусматриваетопределение затронутых перф.каналов и установку и запускцементировочного пакерапрямо над этими каналами.Затем цемент нагнетается попусковой колонне вперфорированные каналы.

17

Образование конуса обводнения

Чрезмерная скорость потокав водоносном пласте можетвызвать так называемоеобразование конусаобводнения.

Образование конусаобводнения приводит кподнятию воды через перф.каналы.

Водоприток длится столько,сколько выдает скважинанезависимо от добычи.

Часто применяемый способснижения дебита редкоприводит к снижениюводотока.

"Быстрым" решениемявляется выявление иблокировка оводненныхканалов цементом.


Газ

Вода

Нефть

Образование конуса обводнения

18

Ремонт обрушившегося цементажа

На разрушение цемента обычноуказывает давление, возникающеев промежуточной обсаднойколонне, и присутствие кусковцемента в штуцере. Также можетсопровождаться снижениемежедневного объем добычи, таккак цемент может заглушитьповерхностные линии.

Ремонт обычно означаетзаглушение скважины, заливкуцемента в перф. каналы,повторное заканчивание иреперфорацию.


19

Уплотнение НКТ или обсадной колонны


Верхний шлипсовый упор

Нижний шлипсовый упор

Верхнее уплотнение

Нижнее уплотнение

Распорная труба

Если в трубных изделиях устьяпоявляется отверстие, РВР можноотсрочить и провести герметизациюНКТ. Обычно для этого используетсяталевый канат, шлангокабель илинебольшие составные трубы, но чащевсего доставляется талевым канатом.

20

Замена подъемной колонны

Во время эксплуатации скважины можетпотребоваться полная замена подъемной колонныиз-за чрезмерной изношенности.

Изношенность может быть в виде эрозии из-запеска или питтинга и коррозии из-за сероводородаи двуокиси углерода.

Причиной преждевременной поломки также можетбыть чрезмерное отклонение скважины.


21

Механические методы эксплуатации месторождения - штанговый глубинный насос

Штанговый глубинный насос Weatherford

Балансир штангового насосаГоловка балансира

Канатная подвеска

Полированный шток

Устье и сальниковая коробка

В насосных устройствах, точки износа включаютнасосную штангу, подъемную колонну иподземный насос.


22

Система плунжерного лифта состоит изплунжера, колец, двух буферных пружин,лубрикатора для регистрации и остановкиплунжера на поверхности и одного из видовблока управления.

Плунжер поднимается от дна скважины клубрикатору у устья, если энергияподнимающегося газа под плунжером вышегидравлической нагрузки на плунжер. Газ,обходящий плунжер во время цикла подъема,поднимается в лифтовую колонну и расчищаетповерхность, чтобы уменьшить обратный потокжидкости.

Увеличение цикла хода регулируется при помощиблока управления на поверхности и можетповторяться так часто, как требуется.

В плунжерном лифте имеется несколько точекизноса: плунжер и его сальники, амортизатор иоборудование для регулирования устьевогодавления, включая устьевое оборудование илубрикатор. Кроме того, скважине можетпотребоваться ремонт из-за поломки НКТ.

Система плунжерного лифта Weatherford

Механические методы эксплуатации месторождения - плунжерный лифт


23

Механические методы эксплуатации месторождения - Газ лифт

Оборудов

ания для

газ лифта

Эту систему можно установить в ходе первоначальногозаканчивания или позже при РВР.

Неисправность системы может быть вызвана наземнымоборудованием контроля или поломкой клапанов газлифта.

Наземное оборудование можно починить безвмешательство в подземное оборудование, но ремонтклапанов газ лифта потребует вмешательства с помощьютросового каната, шлангокабелей или подъемника.

Газлифтная установка Halliburton


24


Нарушение эксплуатационных свойств пластаОсновы продуктивного пласта

Для добычи из пласта в промышленных масштабах необходимо наличие нескольких моментов:

Конечно же углеводороды, продукт сложных химических и физическихпроцессов. Органические остатки скапливаются в иле на дне морской среды(пресная и соленая вода). Отложения покрывают органические вещества и ил. Стечением времени и при определенных условиях формируются углеводороды иначинают медленно мигрировать к поверхности, так как их плотность меньшеплотности окружающей их воды. Иловые отложения сдавливаются далее иформируются глины.

Углеводороды собираются в пористых горизонтах, которые залегают над слояминепористой горной породы. Песчаник и карбонатные породы (известняк)составляют основную толщу пласта.

Должны присутствовать структурные ловушки - слои породы, гденакапливаются углеводороды.

Характеристика породы: соответствующая пористость и проницаемость.

25

Пустоты

Пористость - упрощенно это есть расстояние между

песчинками. Обычная пористость в среднем

варьируется между 25% - 35%. То есть примерно

примерно от 25% до 35% объема породы состоит

из пустот. Именно в этих пустотах накапливаются

углеводороды.

Пористость


26

Поток

Проницаемость Проницаемость можно определить каксвойство пласта пропускать поток флюида илиже как степень взаимосвязи пор пласта.Проницаемость измеряется в единицах дарси.

Кажущаяся или относительная проницаемостьсвязана со свойством пласта пропускатьразличные виды флюидов. Оно в своюочередь зависит от характера флюида"увлажнять" песчинки.

Гидрофильный песок пропускает как воду таки газ, в отличие от олеофильного песка.


27

Антиклинальная ловушка

Нефть и (или) газ

Ловушки


28

Ловушки

Интрузивная тектоническая активностьСоляной купол

НефтьНефть

Соляной купол


29

РазрывНефть и (или) газ

Сбросовая ловушка

Ловушки


30

Ловушка несогласияЛовушки

Нефть и газ


31

Ловушки складчатых и разрывных дислокаций

Ловушки


32

Цемент Проникновение фильтрата -проникновение фильтрата во время бурения

ТРУБНАЯ СМАЗКАМУСОР ОТ СКВАЖИННОГО ПЕРФОРАТОРАОТЛОЖЕНИЯ СУЛЬФИДА ЖЕЛЕЗАЗагрязненная жидкость заканчивания

Причины нарушения эксплуатационных свойств пласта


33

Причины нарушения эксплуатационныхсвойств пласта - при бурении

ПРОНИКНОВЕНИЕ ФИЛЬТРАТА

Проникновение фильтрата обычно происходит в процессебурения скважины. Буровой раствор, используемый в бурениискважин, содержит механические примеси, выбуреннуюпороду и утяжелители. При циркуляции эти частицынаходятся во взвешенном состоянии. Проникновениефильтрата в пласт происходит при контакте раствора спористым и проницаемым пластом, при условии, что давлениеу скважины на дне пласта больше естественного пластовогодавления. Чрезмерное проникновение фильтрата можетснизить проницаемость пласта и снизить добычу.


34

ПРОНИКНОВЕНИЕ ЦЕМЕНТА

Аналогичным образом, при цементировании обсадной колонны в пласт может проникнуть цемент. Как и буровой шлам цемент может снизить проницаемость пласта и потенциальную продуктивность.

Причины нарушения эксплуатационных свойств пласта - при бурении


35

Причины нарушения эксплуатационных свойств пласта при заканчивания или РВР

ТРУБНАЯ СМАЗКА

Другие источники нарушения эксплуатационных свойств пласта появляются во время добычи,заканчивания и РВР. Самый тяжелый ущерб причиняет трубная смазка. Трубную смазку обычно используютбольше необходимого. Излишек просачивается через пусковую колонну в продуктивный пласт вместе сциркулирующими флюидами и снижает проницаемость. Осевшую трубную смазку почти невозможноубрать, поэтому ущерб неустраним.

МУСОР ОТ СКВАЖИННОГО ПЕРФОРАТОРА

При срабатывании перфоратора, он выталкивает разные химические и металлические отходы впродуктивный пласт. Если мусор не выдавлен из пласта, то он может снизить проницаемостьоколоскважинного пространства. В силу этого, некоторые скважины перфорируются при пониженномгидростатическом давлении в стволе, чтобы запустить немедленный поток в скважину после перфорации.

ЗАГРЯЗНЕННАЯ ЖИДКОСТЬ ЗАКАНЧИВАНИЯ

В большинстве заканчиваний или РВР предпочтение отдается рассолам, не содержащим твердыхутяжелителей. Солевые растворы можно смешивать для обеспечения достаточной плотности для контролядаже предельных пластовых давлений: можно смешать бромид кальция и бромид цинка до плотности 20,2частей на галлон. Реализуется без мех.примесей, вызывающих нарушение эксплуатационных свойствпласта. Это противоречит логике, когда после применения рассола хранят его в грязных цистернах или нефильтруют после прохождения по скважине.

ОТЛОЖЕНИЯ СУЛЬФИДА ЖЕЛЕЗА

Сульфид железа, соединение получаемое из железа и серы, собирается внутри подъемной колонны и можетбыть выбит в ходе спуска-подъема. Обычно основная масса этого мусора остается в скважине и разноситсяфлюидом для РВР, но часть попадает в продуктивный пласт и может снизить проницаемость.


Ремонтно восстановительные работы и заканчивание...

Education