Тема 7. Ремонты скважин, связанные с очисткой забоя от песчаных пробок.

Ликвидацию песчаных пробок проводят промывкой скважин водой, различными жидкостями, газожидкостными смесями, пенами, продувкой воздуха, очистки скважины с помощью струйного насоса, гидробура и желонки.

Прямая промывка скважины от песчаной пробки – процесс удаления из нее песка путем нагнетания промывочной жидкости внутрь спущенных труб и выноса размытой породы жидкостью через затрубное пространство.

Для повышения эффективности разрыхления пробок на конец колонны НКТ навинчивают различные приспособления – короткие патрубки, называемые мундштукам.

Различают прямую промывку обычную и скоростную.

Скоростная прямая промывка (рис.2) отличается от обычной тем, что в период наращивания промывочных труб процесс промывки не прекращается; это исключает оседание размытого песка и прихват промывочных труб.

рис. 2. Схема прямой скоростной промывки скважин для удаления песчаной пробки: 1, 2, 5 – краны; 3 – выкид; 4 – выкид от насоса; 6 – скважина; 7 – тройник; промывочная головка.

Обратная промывка скважин – процесс удаления песка из скважин с нагнетанием промывочной жидкости в затрубное пространство и направлением восходящего потока жидкости через промывочные трубы. Устье скважины оборудуют сальником, который с помощью фланца 10 прикрепляется к тройнику или крестовине (рис.3). Корпус 8 сальника изготовляют из металлического патрубка с приваренным отводом 9 для присоединения выкидной линии промывочного агрегата. Внутри корпуса приварен конус 7, заклинивающий резиновое уплотнение 6. на верхнюю его часть навинчена гайка 1 с ручками 2 для сжатия резинового уплотнения и посадки на ее колонны промывочных труб с элеватором при наращивании очередной трубы. Шпилька 4, шайба 5 и кольцо 3 с резиновым уплотнение изготавливаются как одно целое в специальной пресс-форме.

Сальник действует подобно самоуплотняющемуся поршню. Давление промывочной жидкости распирает резиновое уплотнение и тем самым герметизирует затрубное пространство.

рис. 3 Сальник для обратной промывки скважин

1 – гайка с ручками; 3 – кольцо; 4 – шпилька; 5 – шайба; 6 – резиновое уплотнение; 7 – конус; 8 – корпус сальника; 9 – отвод для присоединения выкидной линии промывочного агрегата; 10 – фланец.

Обратная промывка по сравнению с прямой имеет следующие преимущества:

1. большая скорость восходящего потока;

2. вынос более крупных фракций песка;

3. диаметр скважины не влияет на скорость выноса песчинок;

4. нахождение выносимой породы в промывочных трубах, а чистой жидкости в кольцевом пространстве устраняет возможность прихвата труб;

5. достаточная скорость выноса размытого песка достигается при сравнительно малых расходах жидкости.

К недостаткам:

1) необходимость применения специального оборудования для герметизации устья;

2) меньшая интенсивность размыва пробки;

3) невозможность применения мундштуков.

Для промывки плотных песчаных пробок рекомендуется применять комбинированную промывку с помощью промывочного устройства ПУ-1.

Промывочное устройство ПУ-1 (рис.4) состоит из циркуляционной муфты 1 с продольными и поперечными отверстиями для направления жидкости из затрубного пространства в трубы и обратно – из затрубного пространства в промывочные трубы.

На нижний конец циркуляционной муфты навинчивают переводник для присоединения промывочного устройства к трубам, а верхний – корпус 6, в котором просверлено несколько отверстий, со специальной муфтой 7. Снаружи на корпус надета резиновая самоуплотняющаяся манжета 2, удерживающаяся распорным кольцом 3 и зажимной гайкой 4. в середине циркуляционной муфты предусмотрено гнездо, в резьбу которого ввинчивают нижний конец внутреннего патрубка 5. верхний конец этого патрубка снаружи герметизируется сальниковой набивкой 8 и грундбуксой 9. Эти исключается возможность прохода жидкости через соединения внутреннего патрубка со спецмуфтой.

рис.4 Промывочное устройство

1- циркуляционная муфта; 2 – самоуплотняющаяся муфта; 3 – распорное кольцо; 4 – зажимная гайка; 5 – патрубок; 6 – корпус; 7 – муфта; 8 – сальниковая набивка; 9 – грундбукса.

Работы с промывочным устройством проводят в следующем порядке. В скважину спускают промывочные трубы, затем к ним присоединяют устройство, к верхнему концу которого привинчивают наращиваемую трубу.

Для отвода жидкости из колонны промывочных труб применяют головку. На устье устанавливают сальник для обратной промывки и затем закачивают промывочную жидкость в затрубное пространство. Вследствие перекрытия межтрубного пространства манжетой 2 жидкость через отверстия в корпусе 6 и продольные каналы циркуляционной муфты 1 поступает к забою скважины. Смесь размытой пробки и жидкости поднимается по затрубному пространству до циркуляционной муфты и, проходя через ее поперечные каналы и патрубок 5, направляется в промывочные трубы, а затем выносится на поверхность.

По окончании размыва пробки на длину наращенной трубы элеватор нагруженный колонной труб, устанавливают на сальник и закачивают 1-2 м³ жидкости. Затем наращивают новую трубу. Эти операции повторяют в зависимости от толщины пробки. По окончании промывки снимают с устья скважины сальник, поднимают трубы с промывочным устройством.

Промывка скважин струйными аппаратами.

Применяют в тех случаях, когда эксплуатационная колонна имеет дефекты либо разрабатываемый пласт сильно дренирован. Установка для промывки скважин состоит из струйного насоса, концентрично расположенных труб и поверхностного оборудования (шланга, вертлюга, приспособления для подлива воды).

Струйный аппарат (рис.5) представляет собой инжектор, состоящий из диффузора 3, сопла 4 и размывочной головки 6. При упоре размывочной головки о песчаную пробку механический клапан 5 открывается, и жидкость подается через кольцевое пространство к размывочной головке. Вода и размытый песок транспортируется по внутренней трубе на поверхность. Если пробка промыта, механический клапан закрывается и вода в пласт не поступает. В сдвоенных трубах 2 внутренняя труба подвешена на точечных опорах без резьбовых соединений. Герметизируется внутренняя колонна резиновыми уплотнителями 1 . При спуске внешней колонны одновременно наращивается внутренняя.

рис.5 Схема струйного аппарата

1 – резиновый уплотнитель; 2 – трубы; 3 – диффузор; 4 – сопло;

5 – механический клапан; 6 – размывочная головка.

Промывка аэрированной жидкостью с добавками ПАВ.

Этот способ применяют в скважинах с низким пластовым давлением, эксплуатация которых осложнена частыми пробкообразованиями, а ликвидация пробок связана с поглощением пластом промывочной жидкости, то есть ухудшением проницаемости призабойной зоны. В таких скважинах для размыва пробки, уменьшения плотности промывочной жидкости и снижения гидростатического давления на забой, а следовательно, для уменьшения поглощения пластом промывочной жидкости применяют аэрированную жидкость с добавками ПАВ.

На рис.6 приведена схема оборудования скважины при промывке ее аэрированной жидкостью с добавками ПАВ.

рис. 6 Схема оборудования скважины при промывке ее аэрированной жидкостью с добавкой ПАВ

1- песчаная пробка; 2 – промывочные трубы; 3 – обратный клапан; 4 – сальник; 5 – манометр; 6 – отвод для снятия давления на линии нагнетания при наращивании труб; 7 – аэратор; 8 – расходомер; 9 – линия подачи воздуха из ГВРБ; 10 – вентиль; 11 – обратный клапан; 12 – емкость; 13 – промывочный агрегат; 14 – линия.

В скважину спускают промывочные трубы 2, башмак которых устанавливают на 10-15 м выше уровня песчаной пробки 1. Верхнюю трубу, присоединенную к вертлюгу, оборудуют обратным клапаном 3. Обратные клапаны 11 устанавливают также на линии для подачи воздуха и воды в аэратор 7. Устье скважины герметизируют сальником 4.

Вода с добавками ПАВ при помощи насоса промывочного агрегата 13 нагнетается в аэратор 7, куда одновременно поступает воздух по линии 9 из ГВРБ. Выкид аэратора соединяют с промывочным шлангом. Контроль и регулирование процесса осуществляют с помощью вентиля 10, расходомера 8, манометра 5 и отвода 6, который предусмотрен для снятия давления на линии нагнетания при наращивании труб. Размытая пробка выносится на поверхность по затрубному пространству, поступает в линию 14, через которую отводится в емкость 12.

Очистка скважин от песчаных пробок гидробурами

Песчаные пробки из скважин можно удалять и без спуска промывочных труб. Для этой цели применяют гидробур (рис.7), спускаемый на канате.

П осле удара о пробку гидробур приподнимают на 2-3 м и вновь ударяют долотом о ее поверхность. Во время очередного подъема плунжер засасывает жидкость с песком из-под долота, затем песок попадает в желонку, а жидкость – в поршневой насос. При таких ударах в несколько приемов в гидробур засасывается осевшая на забое песчаная пробка.

рис.7 Беструбный гидробур

1 – боковой клапан; 2 – корпус насоса; 3 – плунжер; 4 – плунжерный насос; 5 – шариковый клапан; 6 – корпус желонки; 7 – желонка; 8 – центральная трубка; 9 - долото

Во избежание образования петель каната в колонне или большого его натяга и обрыва рекомендуется работы проводить на 1 или 2 скорости подъемника.