Файл: Проектирование проведения гидравлического разрыва пласта на скважине 51114 куст 2494 Самотлорском месторождении.rtf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 81

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Спуск пакера в технически неисправную колонну не допускается. Во избежание оседания песка на забой скважины пакер снабжается хвостовиком с перфорированной в нижней части трубой. Хвостовик опускается ниже вскрытой мощности пласта.

При производстве ГРП с применением пакера нижняя часть обсадной колонны с высоким давлением изолируется от остальной части, расположенной выше пакера. Возникающий при этом перепад давлений создает действующие на пакер усилие, стремящиеся вытолкнуть пакер вместе с колонной НКТ на поверхность, а в случае закрепления труб к устьевому фланцу устьевой колонны – сжать колонну НКТ вдоль оси. Величина этого усилия зависит от перепада давлений под и над пакером и диаметра обсадной колонны и может достигать при гидравлическом разрыве пласта 1 МН и более.

С целью разгрузки колонны НКТ от сжимающих усилий, а также чтобы пакер не сдвигался по колонне при повышении давления, применяются гидравлические якори, которые устанавливаются над пакерами. Чем больше давление в трубах и внутри якоря, тем с большей силой выдвигаются и прижимаются поршеньки якоря к обсадной колонне.

Техническая характеристика пакера используемого при ГРП:


Показатели

Единицы измерения

ПРО-112

ПРО-118

Наружный диаметр эксплуатационной колонны

мм

140; 146

140;146

Толщина стенок колонны

мм

7-11; 9-12

7-8; 7-11

Максимальная температура



100-150

100-150

Максимальный перепад давлений на пакер

МПа

100

100

Габаритные размеры:

- максимальный диаметр по корпусу

- диаметр проходного канала

- длина

мм

112

46

2140

112

46

2140

Нагрузка при пакеровке

кН

60-320

60-320

Присоединительная резьба

мм

Резьба гладких труб

НКТ 73 мм

ГОСТ-633-80

Резьба гладких труб

НКТ 60 мм

ГОСТ-633-80





5. Техническая часть
5.1 Выбор жидкости разрыва, качества песка, продавочной жидкости и жидкости-песконосителя
Жидкости для ГРП, основанные на нефти.

Используются для интенсификации притока в породах, чувствительных к воде. Такие породы содержат высокий процент глин, которые могут мигрировать или набухать в присутствии воды или соляных растворов. Жидкости, основанные на нефти, не оказывают неблагоприятного воздействия на пластовые глины, и с этой точки зрения, считаются не создающими повреждений.

Добавки к водяным жидкостям для ГРП.

Водожелатинизирующие агенты загущают пресную воду и мягкие соляные растворы, улучшая перенос проппанта. В образуемых гелях возникают поперечные связи, что увеличивает количество удерживаемого ими проппанта.

Высокотемпературные стабилизаторы водных гелей.

Стабилизаторы гелей используют в тех случаях, когда высокие температуры в забое гидроразрыва ограничивают срок жизни определённого желатинизирующего агента. Уменьшение вязкости из-за повышения температуры, приводящее к более быстрому оседанию песка может быть замедленно использованием этих продуктов, необходимо пользоваться стабилизаторами гелей при температурах от 66 С и выше.

Брекеры для водных гелей.

Правильный подбор брекеров для конкретного геля важен при проведении работ по ГРП. Высоковязкая рабочая жидкость должна постепенно деградировать для обеспечения нормальных скоростей оттока и причинения минимального вреда пласту.

Проппанты.

Нагнетание в пласт проппантов при проведении работ по ГРП необходимо для поддержания разрыва в открытом состоянии. Ключевыми факторами при оценке являются такие, как напряжение замыкания, прочность породы, а также свойства самого проппанта.

Биоциды.

Бактеридцидные соединения используют для борьбы с микроорганизмами, к числу которых относятся бактерии, а также водоросли. Микроорганизмы и продукты их метаболизмы разлагают и разрушают рабочие жидкости для ГРП.

Добавки для уменьшения потерь жидкости.

Геометрия разрыва зависит от нескольких параметров, одним из которых является степень потери жидкости. Для создания приемлемого проникновения разрыва в проницаемую породу часто требуются специальные добавки, которые позволяют контролировать утечки. При выборе подходящих добавок следует учитывать размер частиц продукта, его растворимость, а также возможные повреждения слоя пропанта и нарушения проводимости.



Добавки для уменьшения трения.

Снижающие трение добавки обычно представляют собой эмульсии высокомолекулярных полимеракриламида в нефти. Они могут частично гидролизоваться, и реагировать с другими химикатами с образованием катионов и анионов. Эффективно используется для уменьшения давления трения во всех типах жидкостей, от кислот до углеводородов. Уменьшение давления трения достигает 80%.

Пенообразуюшие добавки.

Пена - это дисперсная система жидкости и газа, с газом как внешней фазой. Пласты с низким давлением очень часто медленно обрабатываются, и может возникнуть необходимость применять свабирование скважины. Вспененные жидкости разрыва - решение этой проблемы. Пена имеет низкое содержание жидкости, демонстрирует отличные результаты по управлению фильтрацией и лучшее течение из скважины, благодаря расширению газовой фазы. Основной жидкостью может быть вода, кислота, водный раствор метанола, дизтопливо, керосин или сырая нефть.

Для гидроразрыва пластов на Самотлорском месторождении рабочей жидкостью является нефтяной гель, который готовится непосредственно перед началом ГРП в двух емкостях общим объемом 85 м. В процессе подготовки геля жидкость циркулирует через пескосмесительный агрегат МС-60, на котором смонтированы центробежные насосы и по две системы подачи сухих и жидких химикатов. Последовательно вводятся химреагенты: бактерицид; де эмульгатор; стабилизатор глин CAT - НС. - 2 геллянт -6-8 л/м3; CAT-HC-Act активатор-4-5 л/ м3; брейкер HGA-B -1,2 кг/м3. Весь процесс замешивания занимает около часа. Готовый гель имеет плотность базовой жидкости 1000 кг/м, вязкость 0,150-0,350 Па·с.

Пески, применяемые при ГРП

В практике широко применяются кварцевые пески с размером зерен 0,4-1,2 мм. Песок не должен быть загрязнен мелкими, пылевидными или глинистыми фракциями. Количество песка, подлежащего закачке в трещины, должно определяться специальными расчетами в зависимости от параметров пласта. Если поступление песка в трещины затрудняется, следует увеличить темп закачки жидкости или повышать ее вязкость. Применяемые на практике концентрации песка в жидкости - песконосителе колеблются в широких пределах и зависят от пескоудерживающей способности жидкости и технических возможностей насосного оборудования.
5.2 Оборудование и агрегаты для гидроразрыва пласта

ООО СП "Катобьнефть" располагает четырьмя мобильными комплексами для производства ГРП на гелированных жидкостях или кислотах и достаточным количеством скважинного оборудования.

Комплекс спецтехники СП "Катобьнефть" для производства ГРП:

- Пескосмесительная установка-Блендер МС-60;

- Насосный arperaт-FS-2251;

- Блок манифольда-IS-200;

- Песковоз;

- Станция контроля-ЕС-22АСБ;

- Ёмкости.

Практически всё оборудование для ГРП смонтировано на шасси тяжелых грузовиков "Мерседес-Бенц" повышенной проходимости и предназначено для работы в жестких условиях нефтяных месторождений Западной Сибири. За счёт компактности размещения оборудования комплекс ГРП способен развёртываться в стеснённых условиях кустовых площадок.

Блендер МС-60 - передвижной агрегат, предназначенный для предварительного приготовления технологических жидкостей в резервуарах и последующей их подачи через систему манифольда на приём насосных агрегатов. Благодаря тщательно продуманной системе компьютерного управления агрегат способен обеспечить высокое качество смешивания жидкостей, проппанта и химикатов. Блок управления блендера обеспечивает соблюдение заданного уровня жидкости в смесителе, автоматический контроль подачи сухих и жидких химикатов.

Максимальная подача смеси - 8 м3/мин при давлении 4 атм. Возможность рециркуляции жидкости через резервуары при загеливании жидкости разрыва. Турбинные расходомеры по жидкости и смеси. Радиоактивный плотномер смеси. Две системы подачи жидких химикатов и две системы подачи сухих химикатов, управление бортовым компьютером или оператором. Контролируемые параметры - расход на приёме и выкиде, расход сухих и жидких химикатов, расход проппанта, плотность смеси на выкиде, давление на приёме и выкиде, параметры силовой установки.

Насосный агрегат FS-2251. Передвижной насосный агрегат предназначен для закачки в скважину различных жидкостей и смесей с проппантом с высоким темпом и при большом давлении. Трёхплунжерный пятидюймовый насос SPM приводится в действие через автоматическую трансмиссию ALLISON двигателем DETROIT DIESEL. Силовая установка - двухтактный дизель 16V149TIB номинальная мощность-2250 л.с. при 2050 об/мин. Водяное охлаждение, запуск от двигателя шасси. Максимальное рабочее давление - 800 атм. При подаче 0,77 м3/ мин. Максимальное давление-1050 атм. Максимальная подача-2,5м3/мин. Электронная система защиты от превышения установленного давления.


Блок манифольда IS-200. Блок манифольда предназначен для распределения жидкости от блендера к каждому насосу по системе низкого давления. Подача общего потока от насосов в скважину по системе высокого давления. Система низкого давления - диаметр 4 дюйма. Система высокого давления - диаметр 3 дюйма, давление-1050 атм. Одновременное подключение до шести насосов.

Песковоз. Песковоз предназначен для перевозки проппанта и контролируемой подаче его на блендер и представляет собой гидравлический самосвал с полностью закрытым кузовом. Подача проппанта производится через гидравлически управляемую заслонку. Полезная максимальная нагрузка до 30 т. Короткая колёсная база обеспечивает повышенную манёвренность.

Станция контроля. Станция контроля - это компьютерный центр управления процессом ГРП и сбора информации. Для управления насосными агрегатами в станции установлены шесть электронных панелей, которые позволяют одному оператору управлять всеми насосами. Имеется возможность одновременной остановки всех насосов в аварийных случаях. Для оперативной связи в процессе работ имеется комплект радиосвязи близкого радиуса действия. Для контроля процесса ГРП и сбора данных станция оснащена компьютерной системой преобразования сигналов и двумя персональными компьютерами.

Контролируются параметры:

давление НКТ;

давление затрубья;

расход смеси;

расход проппанта;

плотность смеси;

расход химреагентов.

Компьютеры используются для проектирования ГРП, записи параметров процесса, обработки информации и распечатывания отчётов.

Ёмкости технологических жидкостей ГРП. Для приготовления технологических жидкостей гидроразрыва (гелей на водной или углеводородной основе) имеется парк передвижных ёмкостей. Ёмкости цилиндрические, горизонтальные, объёмом от 40 м3 до 75 м3 смонтированы на трёхосных колёсных прицепах.

месторождение пласт порода скважина
Рис. 1 - Схема расстановки оборудования при проведении ГРП
Условные обозначения:

АЦ8 - 2 емкости V-50 м3;

песковоз;

пескосмеситель - МС-60 (блендер);

FC-2251 - 4 наносных агрегата;

станция управления;

пожарная машина;

насосный агрегат - ЦА-320;

блок манифольда - IS-200;

скважина;

А-50;