Новітні технології по відновленню нафтових свердловин і підвищення видобутку нафти

$КОНТРОЛЬНА РОБОТА

З дисципліни

“Техніка та технологія галузей народного господарства”

на тему:

“Новітні технології по відновленню

нафтових свердловин і підвищення видобутку нафти”

Фактичні дебіти нафтових свердловин, як правило, у кілька разів менше потенційних дебітів. Це зв’язано з погіршенням фільтраційних властивостей шару в присвердлов$инній зоні внаслідок забруднення колектора мікрочастинками при буравленні, демонтажі, розкритті шару перфорацією і ремонті шпар, у результаті чого відбувається погіршення умов припливу нафти із шару в шпару. Зміна продуктивності шпари при цьому кількісно описується параметро$м ОП, що представляє собою відношення продуктивності шпари до погіршення фільтраційних властивостей присвердловинної зони до продуктивності шпари після погіршення фільтраційних властивостей привердловинної зони. Зменшення проникності колектора в присвердловинній зоні шару в п’ять разів приводить до зменшення продуктивності шп$ар у два рази, а зменшення проникності в 10 разів приводить до падіння продуктивності в 3,5 рази.

Результати гідродинамічних досліджен$ь шпар родовищ Західного Сибіру показують, що в 50% шпар продуктивність знижена в два рази, у 25% — у чотири рази, і в 10% шпар у 10-30 разів. Значно забруднені високо проникаючі шари, для яких середнє значення параметра ОП д$орівнює 3.0. Геофізичними дослідженням установлено, що відношення працюючих інтервалів до перфорованих не перевищує 30-40%, а середнє значення глибини проникнення фільтрату бурового розчину складає 3-4 діаметра шпари.

З метою збільшення продуктивності нафтових шпар використовується імпульсно-струминна технологія реалізована через компле$кс устаткування ІСК-1, модулі якого встановлюються на поверхні і на глибині в інтервалі перфорації.

Останніми роками розроблені і використовуються нова технологія й устаткування (імпульсно-струминний комплекс — ІСК-1) для відновлення свердловин і збільшення видобутку нафти. Технологія захищена поруч авторс$ьких посвідчень і запатентована. Устаткування, що входить у комплекс імпульсно-струминного впливу виробляється компанією «ХИОН».

Для відновлення і збільшення продуктивності нафтових свердловин пропонується імпульсно-струминний комплекс (ІСК-1), модулі якого встановлен$і на поверхні (на устя свердловини) і на глибині в зоні перфорації.

В основі технології обробки прискважинной зони шару ІСК-1 лежить вплив на колектор імпульсами тиску, що пульсують струменями і статичними депресіями великої амплітуди. Перевагою технології є: абсолютна екологічна чистота, висока ефективність, мобільність, широта діапазону розв’язуваних задач.

Застосовуваний у комплексі мультиплікаторний генератор імпульсів принципово відрізняється від існуючих вітчизняних і світових аналогів високим коефіцієнтом корисної дії.

Генерування імпульс$ів відбувається за рахунок використання енергії потоку робочої рідини, що протікає через генератор, а також за рахунок роботи імпульсно-депресійної установки розташованої на поверхні.

ПЕРЕВАГИ ТЕХНОЛОГІЇ

· абсолютна екологічна чистота;

· висока ефективність;

· мобільність;

· ш$ирота діапазону розв’язуваних задач

ПРИЗНАЧЕННЯ ІСК-1

Комплекс імпульсно-струминного впливу ІСК-1 призначений:

для створення динамічних навантажень (експресійних і депресійних) на присвер$дловинну зону на різних глибинах з метою поліпшення фільтраційних характеристик пористо-проникного середовища;

для генерації імпульсно-струминного$ тиску, що сприяє гідророзриву шару.

Даний комплекс дозволяє здійснювати вплив на шар, як у середовищі пластового флюїду, так і в середовищі хімічних реагентів, що забезпечує найбільш ефективне реагентно-импульсное вплив, що сполучить фізико-хімічну і фізико-механічну обробку шару. ІСК-1 може також застосовуватися для освоєння свердловин після капітального ремонту і буравлення.

СКЛАД ІСК–1

1. генератор імпульсно — струминних коливань;

2. ім$пульсно-депрессіонна установка із системою гідравлічного керування

3. струминний насос;

4. пристрій блокування ежектора струминного насоса;

5. пристрій блокування генератора імпульсів;

6. блок автоматичної синхронізації роботи струминного насоса і генератора імпульсів;

7. гідродинамічний фільтр;

8. пакет (від замовника).

ІСК-1 призначений$ для використання у видобувних і нагнітальних свердловинах діаметром 127, 152 мм.

ТЕХН$ІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ІСК-1

· Робоча рідина — вода, нафта, неграничний гас, водяні розчини кислот (до 8 %), крім HF, інші неагресивні рідини з в’язкістю не більш 25 Сст і температурою не більш 120° С.

· Витрата робочої рідини 3..6 дм з/с при перепаді тиску рідини на ІСК-1 5…20 Мпа.

· Частота генеративних імпульсів — 10… 160 1 / хв.

· Піковий рівень підвищення тиску при роботі генератора імпульсно- струминних коливань у зоні перфораційних отворів 10…20 Мпа;

· Рівень деп$ресії при роботі струминного насоса — 20…30 Мпа.

· Різьблення насосно-компресорних труб (гладких) 73 трубна за ДСТ 6211-81

· Габаритні розміри основного модуля — генератора імпульсно-струминн$их коливань, діаметр 118, довжина 1200 (мм).

· Сумарна маса комплексу — 300 кг.

ОПИС РОБОТИ ІСК–1

Устаткування, використовуване при проведенні технологічних операцій, включає насосну установку Ц$А-320, бурову ємність, блок долива, фільтр, лінії нагнітання і буровий рукав,

Імпульсно-струминний комплекс, призначений для реалізації описуваного способу роботи, містить колону (1) насосно-комрессорних труб і встановлений на $колоні струминний апарат з активним соплом (2), камерою змішання (3), дифузором (4), каналом підведення активного середовища (5) і каналом підведення пасивного середовища (6). Установка додатково постачена пакером (7), гідроімпульсним пристроєм (8), з турбогенераторною голівкою (9). Вставка, що блокує, 11 (мал.1) установлена з можливістю заміни її в залежності від вироблено$ї операції на депресивну вставку 12 (мал.4).

Канали (5,6) підведення активного і пасивного середовищ до струминного апарата перекриті при установці вставки, що блокує, (11) стінками останньої, при установці депресивної вставки (12) — зазначені канали відкриті але ізольовані друг від друга шляхом перекриття поперечного переріза колони насосно-компресорних труб (1) стінкою депресивної вставки (12).

На поверхні встановлене імпульсно-деп$ресійний пристрій, що складається з камери розрядки (13), у якій переміщаються з можливістю замков$ого сполучення плунжер (14) і підпружинена втулка (15). При цьому хід плунжера (14) обмежений поперемінно установлюваними фіксаторами (16) на відстані (а) мал.2, і (17) на відстані (б). Плунжер (14) приводиться в рух гідроциліндром (18) з підпружування штока пружиною (19) і з можливістю гідравлічного замикання поршневої порожнини гідрозамком (20) з керуванням від гідророзподільника (21) і подачею від гідронасоса (22) $робочої рідини з бака (23). Камера розрядки (13) має дренажний вільний гідравлічний висновок у ємність (24).

По колоні насосно-компресорних труб (1) подають під тиском а$ктивне рідке середовище, у якості якої використовують неагресивні чи рідини розчини з кінематичною в’язкістю не більш 25мм/з (сантистокс) і температурою не вище 120 С, наприклад: нафта, неграничний гас, водяні розчини кислот (до 8%), крім НР, сольові розчини і т.п.

Під робочим тиском активне рідке середовище по колоні$ (1) надходить у мультиплікатор тиску, установлений нижче зони перфорації. На цьому етапі роботи ІСК-1 вставка, що блокує, (11), попередньо встановлена в струминному апараті, перешкоджає надходженню середовищ у канали (5) підведення активного середовища і (6) підведення пасивного середовища. Одночасно з цим під дією тиску а$ктивного середовища закритий її прохід через систему зворотних периферійних клапанів (10). При цьому пакер (7) знаходиться в транспортному положенні (не распакерований) і не перешкоджає перетіканню середовища між підпакерною і надпакерною зонами.

Роботу мультиплікатора тиску можливо проводити шляхом прокачування через нього $активного рідкого середовища в плині 20-30 хвилин з витратою 3-6 л/с, потім витрата поступово збільшити до 6-12 л/с. Обробку починають установивши мультиплікатор тиску (вихідні канали) нижче рівня перфорації приблизно на 2 метри, потім його чи східчасто плавно піднімають уздовж стовбура свердловини і роблять обробку з частотою створюваних імпульсів від 70 до 150 імпульсів у хвилину і з величиною тиску від 1,7 до 2,2 величини статичного тиску в свердловині на рівні шару. Час обробки в залежності від механічних власти$востей колектора складає, як правило, 90-120 хвилин на 1 метр інтервалу перфорації.

На кожнім інтервалі перфорації роблять обробку в двох режимах – депресійним імпульсним пристроєм, розташованим на поверхні (мал. 2):

Перший режим фіксатор (16) установлюють на відстані (а) від торця ступіні плунже$ра (14) мал.1. У початковому положенні за допомогою гідроциліндра (18) плунжер (14) підгортається до втулки (15) і герметизує свердловину. Далі поршнева порожнина гідроциліндра (18) перекривається гідрозамком (20) і за допомогою насосного агрегату виробляється підйом тиску до уст$ановленої величини 10…15Мпа. Після чого за допомогою розподільника (21) гідрозамок (20) виключається з’єднуючи поршневу порожнину гідроциліндра (18) зі зливом. Під дією пружини (19) і свердловинного тиску плунжер різко переміщається на відстань (а) відкриваючи на невеликий проміжок часу свердловину. При цьому рідина з великою швидкістю почне переміщатися в утворе$ному зазорі між плунжером (14) і втулкою (15). Втулка (15) під дією власної пружини і гідравлічного тиску в свердловині також переміститься на величину (а) чи трохи більше (що забезпечується конструкцією) і різко зістикується з плунжером (14).

$

Різке перекриття потоку рідини зі свердловини викликає зворотний гідроудар, що буде поширюватися в свердловину і впливати гідростатичним імпульсом на призабійну зону (мал.3).

Другий режим роботи депрессионной імпульсної установки$ зв’язаний з переміщенням плунжера (14) на відстань (б) при установці фіксатора (17). При цьому переміщення втулки (15) обмежується відстанню (а), наприклад застосуванням стопорного кільця, отже оскільки а>б забезпечується постійний відкритий зв’язок свердловини з камерою (13) і ємністю (24).

Завдяки наявності рідини в порах свердловини, створювані імпульсно-депресій$не навантаження поширюються в присвердловинній зоні шару. У результаті виникають механічні порушення в пористому середовищі, відбувається розущільнення кольматиуючого матеріалу і глинистих включень, від стінок порових каналів відокремлюються забруднюючі частки, внесені в пори на стадії буравлення свердловини (частки бурового розчину), так і на стадії експлуатації свердловини (при глушінні све$рдловини й інших операцій).

Під час роботи стежать за наявністю зважених часток у, що витягається зі свердловини рідкому середовищу. По закінченні обробки$ піднімають мультиплікатор тиску приблизно на два метри вище верхніх отворів перфорації, потім свердловину глушать, демонтують лінію нагнітання, монтують фонтанну арматуру. Зворотним промиванням піднімають вставку, що блокує, (11), фонтанну арматуру демонтують і встановлюють пакер (приводять його в робоче положення), а в струминному апараті встановлюють депресивну вставку (12), ізолюючи друг від друга канали підведення ($5 і 6).

Далі шляхом прокачування активного рідкого середовища через струминн$ий апарат у при свердловинній зоні створюють депресію, викликаючи приплив пасивного рідкого середовища із шару і вимиваючи в такий спосіб із присвердловинної зони зважені частки, причому відкачку пасивного середовища роблять через систему зворотних периферійних клапанів (10), установлених на колоні насосно-компресорних труб (1) нижче пакера (7).

мал. 1 імпульсно-струми$нний комплекс у період гідроімпульсної обробки свердловини за допомогою мультиплікатора

мал. 2 період «пролонгованого» хвильового впливу на шар з поверхні

мал. 3 період депресійної «розрядки» свердловини

$

мал. 4 період відкачки середовища зі свердловини

Post Comment