ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 78
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования РФ
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Реконструкция и восстановление скважин
Методические указания
по выполнению практических работ
Таблица 1 – Перечень практических работ Семестр 7
| № п/п | Темы практических (семинарских) занятий | Кол-во акад. часов |
| 1 | Конструкция боковых стволов | 11 |
| 2 | Профиль боковых стволов | 11 |
| 3 | Технологические аспекты строительства радиально-разветвленных горизонтальных скважин | 13 |
| | Итого | 34 |
Таблица 2 – Перечень практических работ Семестр 8
| № п/п | Темы практических (семинарских) занятий | Кол-во акад. часов |
| 1 | Вырезка окна в эксплуатационной колонне | 14 |
| 3 | Определение параметров цементирования мостов | 12 |
| | Итого | 26 |
1.Конструкция боковых стволов
Цель: Рассмотреть варианты конструкции эксплуатационного забоя боковых стволов.
Задание: Исходя из данных по конкретному месторождению подобрать конструкцию боковых стволов скважины. (Привести и разобрать примеры по конкретному месторождению)
Краткие теоретические сведения.
Правильно выбранная конструкция забоя скважины обеспечивает наилучшие условия притока флюидов, максимальные рабочие дебиты без нарушения свойств коллектора проведение необходимых технологических воздействий на пласт и требуемых ремонтно-изоляционных работ.
Боковые стволы (БС) на нефтяных месторождениях, как правило, проектируются к бурению из скважин, обсаженных эксплуатационными колоннами диаметрами 139, 146 и 168 мм. для них рекомендуются обсадные трубы потайных колонн (хвостовиков) диаметрами соответственно 88,9; 101,6 и 110 мм (114,3 мм). Боковой ствол может быть представлен четырьмя вариантами конструкции эксплуатационного забоя:
-
открытого типа; -
открытого типа с частичным или полным перекрытием продуктивного горизонта щелевыми фильтрами; -
открытого типа со спуском щелевых фильтров и манжетным цементированием БС; -
закрытого типа со сплошным цементированием хвостовика, включая интервал горизонтального участка.
Конструкция открытого типа предусматривает установку пакера или пакера-манжеты и манжетное цементирование. При конструкции эксплуатационного забоя закрытого типа осуществляется сплошное цементирование хвостовика в одну ступень. Закачивание БС предусматривает крепление пробуренного ствола хвостовиком с подвеской его в эксплуатационной колонне основного ствола на специальном клиновом устройстве с пакером. Верх хвостовика должен находиться в эксплуатационной колонне основного ствола выше зоны фрезерования не менее чем на 20 м. Для подвески и оснастки хвостовиков может быть применено соответствующее импортное оборудование.
В случае открытого эксплуатационного забоя хвостовик включает в себя: посадочный адаптер; подвеску хвостовика; обсадные трубы; обратный клапан; второй обратный клапан; пакер с муфтой манжетного цементирования или пакер-манжету; фильтр щелевой; центраторы; башмак.
В случае закрытого эксплуатационного забоя конструкция хвостовика следующая: посадочный адаптер; подвесное устройство; обсадные трубы; центраторы; стоп-кольцо; обратный клапан; второй обратный клапан; перфорированный патрубок; башмак.
После проработки ствола скважины и сборки хвостовика вместе с посадочным устройством и разъединителем производится спуск колонны на бурильных трубах. При достижении башмаком хвостовика интервала забуривания осуществляется промежуточная промывка. При достижении требуемой глубины (забоя) осуществляются подвеска и разгрузка хвостовика в эксплуатационной колонне с помощью клинового устройства. Разгрузкой и натяжкой на вес хвостовика проверяется фиксация его клиновой подвеской.
Затем производится рассоединение бурильной колонны с хвостовиком путем ее вращения. Сальниковый узел установочного инструмента находится внутри воронки хвостовика до окончания процесса цементирования. При необходимости эту операцию можно выполнять после окончания цементирования. После отсоединения установочного инструмента от хвостовика осуществляются затворение и закачка расчетного количества цементного раствора. При этом перед тампонажным раствором закачивается буферная жидкость. Хвостовик крепится раствором на основе цемента отечественного или импортного производства с плотностью не менее 1800 кг/м
3.
Процесс цементирования осуществляется с использованием комплектов продавочных пробок, обеспечивающих качество и надежность технологического процесса крепления и раскрытие пакерующих элементов в случае эксплуатационного забоя БС открытого типа в соответствии с инструкциями применяемых технических средств и технологий.
После окончания цементирования посадочный инструмент поднимается до выхода из сальникового узла, и скважина промывается выше верха хвостовика обратной циркуляцией (не менее двух циклов), т. е. производится «срезка» цементного теста во избежание его затвердевания, что повлечет за собой необходимость его последующего разбуривания. После промывки скважины от цементного раствора приводится в действие пакирующий элемент подвески хвостовика.
Существуют четыре технологические схемы БС:
-
Открытый ствол. -
Фильтр без цементирования. -
Сплошное цементирование. -
Манжетное цементирование.
Каждая из технологических схем обладает достоинствами, недостатками и имеет свою область применения, которая определяется прежде всего геологическими факторами.
Открытый ствол(рис. 3.1, схема 1) имеет следующие преимущества:
- призабойная зона продуктивного пласта не загрязняется цементом;- сокращение сроков восстановления скважины;
- низкая стоимость БС.
Недостатки схемы 1:
-
невозможно проводить ремонтно-изоляционные работы; -
Рис. 1. Варианты конструкции скважин с закрытыми и открытыми забоями
заваливание ствола вследствие обрушения стенки скважины.
Рациональной областью применения технологической схемы 1 являются однородные, устойчивые продуктивные пласты, преимущественно карбонатные, при вскрытии наклонным стволом.
В соответствии со схемой 2 (рис. 3.1) в пробуренном БС устанавливается без цементирования хвостовик с фильтром или перфорированными обсадными трубами в зоне продуктивного пласта.
Достоинствами схемы 2 являются:- простая технология крепления;
- призабойная зона продуктивного пласта не загрязняется цементом;
- обеспечивается сохранность ствола;
- имеется возможность проведения работ по очистке ствола.
К недостаткам заканчивания БС путем спуска хвостовика с фильтром без цементирования следует отнести:
-
возможность межпластовых перетоков флюида; -
высокая вероятность прорыва воды из близко расположенных пластов и обводнение скважины.
Схему 2 целесообразно использовать при наклонном вскрытии однородного пласта в скважинах с герметичным заколонным пространством, при отсутствии близкорасположенных напорных водогазоносных горизонтов.
Заканчивание скважины БС со сплошным цементированием хвостовика (рис. 3.1, схема 3) с последующей перфорацией в продуктивной части пласта позволяет:
- использовать освоенные технологии исследования, цементирования, вторичного вскрытия и освоения скважины;
- обеспечить перекрытие зон поступления пластовой воды и герметичность интервала забуривания БС;
- эксплуатировать переслаивающиеся коллекторы.
Недостатками схемы 3 являются:
- загрязнение призабойной зоны продуктивного пласта цементом;
- нарушение крепи в процессе перфорации хвостовика и быстрая обводненность скважины.
Область применения:
- продуктивные пласты с хорошими коллекторскими свойствами порового, трещиноватого типа при наличии водо- и газосодержащих пропластков с различным давлением – при их вскрытии наклонным или горизонтальным стволом;
- продуктивные пласты с низкими коллекторскими свойствами, представленные чередованием устойчивых и неустойчивых пород, при вскрытии наклонным стволом.
Манжетное цементирование хвостовика (рис. 3.1, схема 4). Преимущества:
- минимальное загрязнение продуктивного пласта;
- герметичность интервала забуривания;
- возможность селективного размещения фильтров.
Недостатки:
-
сложная технология цементирования; -
дорогостоящее оборудование.
Целесообразно технологическую схему 4 применять при заканчивании преимущественно горизонтальных и наклонных БС в случаях наличия у кровли пласта газовой шапки или близкорасположенных водонапорных горизонтов.
Условия применения конструкций с открытым забоем:
-
коллектор однородный гранулярного или трещинного типа в состоянии, недопускающем или ограничивающем применение тампонажного материала для крепления потайной колонны; -
в разрезе коллектора отсутствует близкорасположенные водо- или газоносные пласты, в его подошве нет воды; -
коллектор, как правило, состоит из прочных, не разрушающихся под воздействием фильтрационных и геостатических нагрузок пород; -
используется разделительный способ эксплуатации объекта.
Исходя из условий эксплуатации объекта, оценивают устойчивость пород в призабойной зоне по выражению:
Продуктивные пласты должны быть устойчивыми при депрессии и не разрушаться при кислотных и других методах искусственного воздействия на пласт, а прочность пород, их слагающих, при одноосевом сжатии удовлетворять условию:
где Ссж - граница прочности породы продуктивного пласта при одноосевом сжатии, МПа; Н-глубина залегания продуктивного пласта по вертикали, м; К-коэффициент бокового распора.
где РПЛ – пластовое давление, МПа; РВ – давление столба жидкости на забое скважины, МПа; g – ускорение свободного падения, м/с ; ρ – средняя плотность вышезалегающих горных пород, кг/м3
Продуктивные пласты должны быть устойчивыми при депрессии и не разрушаться при кислотных и других методах искусственного воздействия на пласт, а прочность пород, их слагающих, при одноосевом сжатии удовлетворять условию:
где РЗАБ – забойные давления в скважине при эксплуатации (нагнетании), Па.
Варианты заданий
| | РПЛ | РВ | ρ |
| 1 | 12 | 12 | 2200 |
| 2 | 13 | 13 | 2300 |
| 3 | 14 | 14 | 2400 |
| 4 | 15 | 15 | 2500 |
| 5 | 16 | 16 | 2600 |
| 6 | 17 | 17 | 2700 |
2. Профиль боковых стволов
Цель:Понять принцип построения профиля боковых стволов.
Задание: Исходя из данных по конкретному месторождению рассчитать профиль боковых стволов скважины