1.9.7 Виклик припливу нафти, газу або газоконденсату з пласта

Після завершення робіт зі сполучення експлуатаційної колони з пластом приступають до виклику притоку флюїду з пласта.

Виклик притоку – це технологічний процес зниження протитиску на вибої свердловини, ліквідації репресії на пласт і створення депресії, під дією якої починається рух флюїду з пласта у свердловину. Існує декілька методів виклику припливу флюїду з пласта, суть яких зводиться до зниження протитиску на пласт, тобто до проведення певних заходів, у результаті яких гідростатичний тиск у свердловині стає меншим від пластового тиску. Зменшити тиск стовпа рідини на пласт можна або зниженням густини рідини в експлуатаційній колоні, або пониженням рівня рідини в колоні. У першому випадку в експлуатаційну колону спускають фонтанні труби, які залишаються в ній і при експлуатації свердловини. У простір між фонтанними трубами і експлуатаційною колоною нагнітають воду, яка витісняє в фонтанні труби важкий глинистий розчин. При великому тиску пласта свердловина починає фонтанувати і при неповній заміні глинистого розчину водою.

Якщо заміна глинистого розчину водою не дає ефекту, то воду замінюють нафтою. Якщо і це не допомагає, то в затрубний простір одночасно нагнітають нафту (або воду) і газ (або повітря). У процесі нагнітання суміші поступово збільшують кількість газу (повітря), яке нагнітається, після чого повністю переходять на нагнітання газу (повітря). Так здійснюють плавне (у цьому перевага способу) зниження тиску на вибій, що сприяє поступовому збільшенню притоку флюїду з пласта в свердловину. Описаний метод виклику притоку флюїду придатний, якщо продуктивні пласти мають нестійкі породи. У тому випадку, коли продуктивні пласти складені стійкими породами, застосовують компресорний метод освоєння сверд-ловини.

При компресорному методі у затрубний простір нагнітають газ (або повітря), яке витісняє промивну рідину у фонтанні труби. При цьому відбувається різке падіння тиску в свердловині, що для стійких порід продуктивного горизонту цілком безпечно. Для виклику притоку флюїду шляхом зниження рівня промивної рідини в експлуатаційній колоні використовують також метод свабування (поршнювання). Комплекс наземного і свердловинного обладнання для свабування свердловин показано на рис. 1.130.

а б

Рисунок 1.130 – Комплекс обладнання для свабування свердловин:

а – наземне обладнання: 1 – фланець труботримач;

2 – затвор кульовий; 3, 6, 8, 10 – швидкознімне з’єднання;

4 – кран кульовий; 5 – превентор; 7 – пастка свабу;

9 – лубрикатор; 11 – пристрій автоматичного від’єднання сальникового очищувача від лубрикатора; 12 – очищувач каната;13 – манометр; б – свердловинне обладнання: 1 – сваб;

2 – ударник свабу; 3 – штанга; 4 – вузол закріплення каната;

5 – шаблон; 6 – скрепер; 7 – виймач сваба; 8 – штанга вантажна

При такому методі у фонтанні труби за допомогою каната спускають поршень (сваб) з довгим патрубком над ним. У верхній частині патрубок має зворотний клапан. При русі поршня вниз рідина заходить у патрубок, припіднімає клапан і перетікає в фонтанні труби. При підйомі поршня клапан закривається і рідина витісняється з фонтанних труб. Багаторазовий хід поршня призводить до зниження рівня рідини в експлуатаційній колоні і зменшення тиску на продуктивний пласт. Після припливу флюїду з пласта свердловину досліджують, встановлюють норму видобування і здають її в експлуатацію.

Гідродинамічні дослідження свердловин і освоєння пластів за допомогою струминних насосів. Виклик припливу компресорним методом або свабуванням ефективний для високо проникних пластів, коли після створення депресії свердловина легко переходить у фонтанування. При роботі з низько- і середньопроникними колекторами фонтан отримати складно. Тому гідродинамічні дослідження в таких свердловинах доводиться проводити методом запису кривої припливу, але властивості пласта при цьому визначаються дуже приблизно.

Рисунок 1.131 – Пристрій для випробування пластів на базі струминного насоса:

1 – вікна для виходу змішаної рідини у затрубний простір; 2 – канали для проходження ежекторної рідини; 3 – корпус;

4 – приєднувальна головка; 5 – перетворювач тиску; 6 – канали для нагнітання робочої рідини; 7 – твердосплавна насадка; 8 – струминний апарат; 9 – камера змішування; 10 – дифузор;

11 – канал для передачі тиску із підпакерного простору до перетворювача тиску в електричний струм; 12 – шток; 13 – зворотний клапан;

14 – втулка

Колективом авторів ІФНТУНГ, під керівництвом професора Р. С. Яремійчука, розроблені і широко використовуються пристрої для створення миттєвих депресій і репресій при випробуванні пластів на базі струминних апаратів (рис. 1.131).

Пристрій складається з корпуса 3, зворотного клапана 13 і струминного апарата 8. Корпус містить канали 6 для нагнітання робочої рідини, канали 2 для проходження ежекторної рідини, вікна 1 для виходу змішаної рідини в затрубний простір, і канали 11 для передачі тиску із підпакерного простору до перетворювача тиску в електричний струм. Верхня і нижня частина корпуса містять нарізь для під’єднання до НКТ. Струминний апарат містить приєднувальну головку 4, перетворювач тиску мембранний тензометричного типу 5, твердосплавну насадку 7, камеру змішування 9, дифузор 10, зворотний клапан 13 зі штоком 12, втулку 14 для під’єднання вимірювальних приладів (зануреного манометра, термо-метра і витратоміра). Приєднувальна головка забезпечує роз’ємний електричний контакт.

При проходженні робочої рідини крізь струминний апарат у камері змішування понижується тиск, внаслідок чого зворотний клапан відкривається, і депресія передається в підпакерну зону. Величина депресії і час її дії залежать від витрати робочої рідини, прокачуваної крізь струминний апарат. Параметром контролю є тиск насоса агрегата. Припинення подачі робочої рідини веде до зрівноваження тиску в камері змішування і всередині НКТ, зворотний клапан при цьому закривається, і в підпакерному просторі відбувається процес відновлення тиску. Цикл може повторюватися багаторазово з різними величинами депресії і при різній тривалості періодів припливу і відновлення тиску. Реєстрацію тиску ведуть у каротажній лабораторії.

Компанією “Сибгеопроект” розроблена комплексна технологія, яка представляє сучасні технологічні процеси для випробування пластів у розвідувальних і будь-яких інших свердловинах (нафтових, водонафтових, газокон-денсатних, непереливних, фонтануючих тощо). Запро-поновані схеми і конструкції вибійного обладнання (рис. 1.132) дозволяють проводити комплекс технологічних операцій з випробування свердловин з мінімальним обсягом СПО, без залучення компресора і свабу, а саме:

– виклик припливу створенням депресії будь-якої величини;

• очищення вибійної зони пласта від продуктів проникнення бурових і цементних розчинів віброхвильо-вими технологіями;

– інтенсифікацію притоку комплексними хіміковібра-ційно-імпульсними технологіями.

Існуюча тепер практика спільної експлуатації двох і більше пластів, не задовольняє користувачів надр. Однією з причин є неможливість чіткого розмежування видобутку флюїду з пластів і відсутність контролю за станом видобутку запасів. Рис. 1.132, а ілюструє компоновку вибійного обладнання на базі струминного насоса для геофізичних та гідродинамічних досліджень багатоплас-тових свердловин.

На рис. 1.132, б представлений варіант компоновки з корпусним кумулятивним перфоратором. Така технологія дозволяє за один спуск підземної компоновки провести весь цикл випробування пласта. При цьому можливо розкривати пласт перфорацією при пониженому вибійному тиску і значно зменшується трудомісткість.

Технологія освоєння і дослідження низькопроникних пластів насосно-вібраційним обладнанням представлена на рис. 1.132, в. Ефективний вплив на пласт, збільшення фазової проникності відбувається завдяки попередньому вібраційному впливу на привибійну зону пласта, в декількох точках без закачування рідини в пласт. При циркуляції в свердловині води, обробленої ПАР, досягається активний вплив на весь інтервал перфорації, в пласті відбувається зрушення застійних ділянок флюїдів, їх рухливість, ослаблення зв’язків флюїду та забруднюючих частинок зі скелетом колектора. Далі нагнітаються хімічні речовини (кислоти, взаємні розчинники, та їх комбінації) крізь вібратор у пласт з установкою пакера над інтервалом перфорації, що дозволяє впливати на застійні зони і утворювати нові канали фільтрації. Установка пакера дозволяє використовувати легкі рідини.

а б в г

Рисунок 1.132 – Схеми дослідження і освоєння пластів з використанням струминних насосів:

а – геофізичні дослідження багатопластових свердловин:

1 – 101,6 мм НКТ; 2 – 60,3 мм НКТ; 3 – динамічний рівень;

4 – струминний насос; 5 – пакер; 6 – геофізичний прилад; б – випробування і перфорація за один спуск компоновки: 1 – 73 мм НКТ; 2 – струминний насос; 3 – втулка-клапан у відкритому стані; 4 – клапанний шпиндель з автономним манометром;

5 –пакер; 6 – кумулятивний перфоратор; в – дослідження і освоєння свердловини насосно-вібраційним снарядом: 1 – 73 мм НКТ; 2 – клапанний шпиндель з автономним манометром;

3 – втулка-клапан у відкритому стані; 4 – струминний насос надпакерний; 5 – зворотний клапан; 6 – пакер;

7 – внутрішній ліфт; 8 – струминний насос підпакерний;

9 – втулка-клапан у закритому стані; 10 – гідровібратор;

11 – контейнер з автономними манометрами; г – інтенсифікація припливу фізико-хімічним методом: 1 – 73 мм НКТ;

2 – струминний насос; 3 – пакер; 4 – фільтр з автономним манометром; 5 – заглушка

Після закінчення обробки привибійної зони пласта активною рідиною проводиться заміна вибійного обладнання на компонування, що містить фільтр з електронним манометром, пакер, встановлений безпосередньо над інтервалом перфорації і струминний насос. Струминний насос створює високі керовані депресії на пласт, і ефективно відсмоктує продукти реакції з привибійної зони. На рис. 1.132, г представлена схема інтенсифікації припливу фізико-хімічними методами. Технологія дозволяє провести відновлення природної проникності в привибійній зоні свердловини, погіршеної через неякісне розкриття, тривалу роботу свердловини тощо.