ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 290
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Перед перфорацией на устье скважины устанавливается превентор
ПМТ2 125×21 или устьевая перфозадвижка в соответствии с утверждёнными схемами оборудования устьев скважин при испытании.
Уменьшить противодавление на продуктивный пласт снижением уровня жидкости в эксплуатационной колонне.
После получения притока из пласта скважине дают некоторое время поработать, чтобы очистилась от загрязнения приствольная зона. Диаметр штуцера выбирают с таким расчетом, чтобы не возникло чрезмерно большой депрессии и не началось разрушение скелета пласта и цементного камня. Обычно в течение первых (1,5-2) ч используют штуцер диаметром (6-8) мм, а затем штуцер меньшего диаметра (5 мм). При таком диаметре штуцера скважина работает до тех пор, пока не стабилизируется давление на устье, а также дебит.
После стабилизации давления скважину считают освоенной и приступают к ее исследованию. Исследование проводится с целью определения всех промысловых характеристик при установившихся режимах работы: дебита, газового фактора, забойного и пластового давлений, температуры, проницаемости, а также состава и свойств пластовой жидкости. Режим работы считают установившимся, если при данном диаметре штуцера устьевое давление и дебит стабильны.
Исследование при одном режиме считают законченным, если два последовательных измерения давлений и дебитов практически совпадают. Для измерения забойных давлений используют глубинные манометры, а устьевых давлений – образцовые манометры. Спустя сутки после регистрации кривой восстановления давления глубинным манометром делают дополнительное измерение пластового давления в закрытой скважине.
3 Выбор буровой установки
Для выбора буровой установки необходимо определить максимально возможный вес на крюке. С помощью программы «Инженерные расчеты строительства скважин» было определено, что наибольший вес (91,6 тонн) имеет обсаданая колонная «Эксплуатационная». Для спуска колонны буровая установка должна обеспечить грузоподъемность не менее 114 тонн.
В соответствии с максимальной расчетной нагрузкой на крюке, а так же бурение до глубины 3047 м. этому требованию удовлетворяет установка 5 класса для бурения на глубину 3000 – 3900 м с грузоподъемностью 2250 кН.Так как район ведения буровых работ электрифицирован, то привод БУ будет электрический. Выбираем установку Уралмаш – 3900/225 ЭК-БМ.
4 Экспериментальное подтверждение эффективности буровых растворов, с составом, определенным расчетами
4.1 Введение
Эффективность разработки нефтяных и газовых месторождений во многом зависит от состояния призабойной зоны скважин в период закачивания. Проблема качественного вскрытия продуктивного пласта подразумевает ряд вопросов, где основное внимание необходимо уделять буровым растворам, минимально ухудшающих проницаемость призабойной зоны.
При первичном вскрытии продуктивных пластов нефтяных скважин происходит загрязнение призабойной зоны пласта в результате проникиовения фильтрата в пласт происходят физико-химические процессы, сильно ухудшающие проницаемость призабойной зоны пласта и нарушающие продуктивносrь пластов за счет:
-
внесения частиц твердой фазы бурового раствора в поровое пространство породы, приводящих к закупорке поровых каналов (кольматация); -
коагуляции и набухание частиц глинистой составляющей пород коллектора, приводящих к сужению поровых каналов; -
образования стойких неподвижных воданефтяных эмульсий, блокирующих фильтрационные каналы; -
создания адсорбционной пленки фильтрата на гидрофильной поверхности пор, снижающей ее размеры; -
капиллярной пропитки мелких пор фильтратом; -
химического взаимодействия фильтрата и пластового флюида, приводящего к выпадению твердого осадка солей; -
формирования глинистой корки на поверхности стенок скважины, проницаемость которой на порядок ниже проницаемости продуктивного пласта.
Все это ведет к ухудшению коллекторских свойств пласта и увеличению сроков и стоимости работ по освоению скважин. Иногда вследствие указанных факторов вообще не удается получить приток пластовых флюидов. В связи с этим становится актуальной задача качественного вскрытия продуктивных пластов.
Все вышеприведенные доводы подтверждают необходимость проведения исследований в области приготовления промывочных жидкостей для вскрытия пласта. Для совершенствования первичного вскрытия пластов необходимо изучать процессы взаимодействия и взаимосвязи свойств промывочных жидкостей и горных пород. Для этого, как правило, используется физическое моделирование, но некоторые результаты изучения процесса взаимодействия фильтратов и горных пород в пористом пространстве продуктивного пласта можно получить, и не прибегая к достаточно затратным исследованиям. Например, достигнуть тех же результатов средствами компьютерного математического моделирования.
Цель работы: подтверждение эффективности буровых растворов, с составом, определенным расчетами.
Основная задача исследования:
Используя буровые растворы, составы которых были определены:
-
Экспериментальным методом -
С помощью компьютерных вычислений
определить качество вскрытия продуктивного пласта с помощью программно-измерительного комплекса УИПК. За показатель качества вскрытия был взят коэффициент восстановления проницаемости.
4.2 Методология и подготовка к исследованию
Решение поставленных задач основывалось на гидродинамических исследованиях кернов на УИПК с целью определения восстановления проницаемости кернов.
Перед тем как приступить к исследованию коэффициента восстановления проницаемости, на УИПК был заменен неисправный кернодержатель, так же была спроектирована манжета. Новый кернодержатель и манжета строились по образцу и подобию старого с соблюдением всех размеров и параметров. Чертежи выполнялись в программе «Solidworks». Были созданы точнаые трехмерные модели образцов, которые позднее была отданы в токарную мастерскую и по прошествии 2 месяцев новые кернодержатель и манжета были установлен в УИПК.
Рисунок 4.1 – Кернодержатель Рисунок 4.2 – Кернодержатель (вид сверху)
(трехмерная модель)
Рисунок 4.3 – Уплотнительная манжета
Проницаемость горных пород пласта - способность пород пласта пропускать жидкость и газ при перепаде давления. Проницаемость определяется как:
, (4.1)
где qФ - объемный расход флюида (дебит), м3/с;
K - проницаемость пористой среды, м2;
η - динамическая вязкость флюида, Па·с;
ΔP=Р1-Р2 - перепад давления, Па;
L - длина образца пористой среды, м;
F - площадь фильтрации, м2.
Методика экспериментальной оценки закупоривающего (блокирующего) действия фильтрата бурового раствора основана на определении проницаемости образца керна до и после воздействия на него фильтратом бурового раствора:
, (4.2)
где К0 - проницаемость керна по углеводородной жидкости до воздействия
на него фильтратом бурового раствора;
K1 - проницаемость керна по углеводородной жидкости после воздействия на него фильтратом бурового раствора.
Коэффициент восстановления проницаемости можно определить как на эталонных пористых средах, так и на натурном керновом материале.
Эталонная пористая среда приемлема при сравнительной оценке блокирующего действия различных буровых растворов. При выборе буровых растворов применительно к конкретным горно-геологическим условиям необходимо применять натурные образцы керна, отобранные из исследуемого продуктивного пласта.
Из отобранных образцов пористой среды (кернов) с помощью специальных алмазных коронок вытачивают цилиндрические образцы диаметром 30 мм и длиной (40-50) мм. В случае отсутствия специальных абразивных инструментов образцы для опытов изготавливаются распиливанием кернов на бруски прямоугольной формы размером 20×20 мм и длиной (40-50) мм, которые затем помещаются в специальные резиновые манжеты диаметром 30 мм и длиной 50 мм.
Для успешной работы с керном необходимо иметь сухой минеральный скелет образца, который получается путем удаления углеводородной и водяной фазы из пустотного объема породы, при горячей обработке ее углеводородными растворителями в аппарате Сокслета (экстрагированием).
Экстрагирование образцов керна выполняется с помощью применения горных углеводородных растворителей с температурой кипячения ниже 1000С во избежание вторичной перегонки воды, содержащейся в пористой среде коллектора. В качестве растворителей могут быть использованы четыреххлористый углеводород (Tкип = 76,60С), бензол (Tкип = 800С) или спиртобензольная смесь (этиловый спирт бензол в соотношении 1:1). Четыреххлористый углерод обладает большой летучестью и токсичностью, поэтому обычно его не используют. Бензол является легковоспламеняющейся жидкостью, что также существенно ограничивает возможность его применения. Поэтому в учебных лабораториях обычно используют спирто-бензольную смесь.
Первые циклы экстрагирования керна сопровождаются окраской нижних слоев растворителя в экстракторе в темные тона. Постепенно новые порции экстрагирующего раствора становятся светлее.
Экстрагирование образцов можно считать законченным, когда после многих циклов сливания из экстрактора в колбу растворитель становится совершенно прозрачным и не окрашивает фильтрованную бумагу. В зависимости от фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов и свойств, содержащейся в них нефти, экстрагирование может продолжаться от (10-12) до (100-120) часов.
После окончания экстрагирования аппарату дают остыть, после чего его разбирают. Образцы извлекают из экстрактора и помещают их на специальные поддоны, и затем с помощью сушильных шкафов высушивают при температуре 1050С в течение нескольких часов. Недостаточное высушивание керна может являться причиной частичного захвата породой воздуха (эффект Жамэна). Поэтому сопротивление фильтрации сильно возрастает, когда в капиллярных каналах газовые пузырьки будут перемешиваться с капельками жидкости, например, капельки воды и пузырьки воздуха или капельки нефти и пузырьки газа. В связи с этим, если при определении проницаемости пород используется жидкость, весь воздух и газ должны быть удалены из исследуемого образца с особой тщательностью; в противном случае значения проницаемости будут значительно занижены.
Охлаждение образцов выполняется в эксикаторе над слоем кристаллического хлористого кальция под вакуумом и смазанной вазелином крышкой. Для устрания паров воды и ускорения процесса, как к спецотводу в сушильном шкафу, так и к эксикатору, присоединяют шланг вакуумного насоса (ВН-461).