Заканчивание эксплуатационной скважины глубиной 2200 м на Советском месторождении

Данный способ позволяет создавать расчетную депрессию на пласт с наименьшей погрешностью, исключает самовоспламенение в условиях нефтяных и газовых скважин, может быть применён в любых геолого - технических условиях.

Модернизация компрессора СД 9 / 101 производится по разработанным СевКазНИПИгаз чертежам на Краснодарском АО “Компрессорный завод”.

В модернизированном компрессоре выхлопные газы дизельмотора компрессора очищаются в четырёх последовательно работающих сепараторах от сажи, кокса, оксидов углерода и в термоэкранном трубопроводе охлаждаются до приемлемой для первой ступени компрессора температуры (50 С). Очищенные выхлопные газы попадают в приёмную трубу компрессора и закачиваются в скважину.

Всё дополнительное оборудование по очистке выхлопных газов смонтировано на шасси серийно выпускаемого компрессора СД 9/101.

Для вызова притока закачкой очищенных отработанных газов компрессора в скважину спускают НКТ диаметром 73 мм. Глубина спуска НКТ - на 10м выше интервала перфорации.

Для обеспечения депрессии на колонне НКТ устанавливаются пусковые муфты на глубинах 800, 1100, 1400м. С диаметрами отверстий соответственно 1,5; 2; 3мм. после спуска НКТ на устье скважины устанавливается и опрессовывается фонтанная арматура, производится замена солевого раствора на воду.

После получения притока нефти из пласта, скважине дают некоторое время поработать, что - бы очиститься от загрязнений перфорационной зоны. Диаметр штуцера выбирают с таким расчетом, чтобы не возникло чрезмерно большой депрессии, чтобы не произошло разрушение порового пространства коллектора. Обычно в течение первых 15 - 20 часов используют штуцера диаметром 6 - 8 мм., а затем меньшего диаметра 6 - 5 мм. При таком диаметре штуцера скважина работает до тех пор, пока не стабилизируется давление на устье, в межколонном пространстве и на головке фонтанной ёлки.

После стабилизации давления скважину считают освоенной и приступают к её исследованию. Исследования проводят с целью определения всех промысловых характеристик: дебита, газового фактора, забойных и пластовых давлений, температуры, коэффициента продуктивности, проницаемости и гидропроводности пласта, а так - же состава и свойств пластовой жидкости.

8. Мероприятия по охране окружающей среды.

Окружающая среда (атмосфера, почва, водоёмы) может быть загрязнена в результате выброса из скважины или перетоков через неизолированное заколонное пространство пластовых флюидов, содержащих сероводорд, углеводород, соли натрия, кальция, а также в результате выбрасывания промывочной жидкости, которая остаётся после бурения.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды, является сооружение на расстоянии 100-200 м от скважины большого земляного амбара для сбора пластовой жидкости, выбрасываемой при опробывании, освоении, испытание скважины. Также очень полезным мероприятием является пакерование заколонного пространства на участке выше кровли горизонтов с повышенным коэффициентом аномальности, либо между горизонтами с большими перепадами пластового давления сразу же после цементирования, а так же создание избыточного давления в заколонном пространстве на период твердения тампонажного раствора, если пакеровка невозможна.

Газы, выделяющиеся из пластовых флюидов из промывочной жидкости, необходимо сжигать в факеле или утилизировать в промысловой газосборной сети.

При наличии сероводорода в пластовой воде, нужно принять меры к изоляции такого пласта и нейтрализации сероводорода. Для нормализации гранулярных пластов с сероводородной водой рекомендуется устанавливать ванны, содержащие 5 - 10% водорастворимых солей меди, железа, магния, никеля или свинца, эффективный стабилизатор.

Все углеводороды, оказавшиеся на территории скважины, по окончании работ должны быть собраны и утилизированы либо сожжены, если утилизация не возможна. Оставшуюся промывочную жидкость следует транспортировать на другую буровую для использования или захоронения в специально отведенном месте, предварительно необходимо нейтрализовать вредные химические реагенты. При бурении по безамбарной технологии, промывочную жидкость разбивают на чистую техническую воду и контактную твёрдую фазу. Твёрдая фаза полученная после утилизации вывозится и захороняется.

Территория вокруг законченной скважины должна быть рекультивирована и возращена для сельскохозяйственного использования.

Небольшая же часть территории вокруг эксплуатационной скважины в сооветствии с действующими нормами должна быть ограждена земляным валом, благоустроена и передана для использования НГДУ.

9. Специальный вопрос

9.1 Сущность метода вскрытия продуктивных пластов на депрессии

Современное финансовое состояние отечественной нефтегазовой отрасли вызывает необходимость разработки и внедрения в практику новых более эффективных технико-экономических решений в области бурения, заканчивания и ремонта нефтяных и газовых скважин.

Анализ состояния вскрытия продуктивных пластов при традиционно применяемой отечественной технологии на месторождениях Западной Сибири и других регионов свидетельствует о том, что в большинстве случаев потенциальные возможности продуктивных пластов фактически используются лишь на 40-75 процентов, а в условиях низкопроницаемых коллекторов этот показатель еще меньше.

Исследованиями установлено, что коллектора с низкой проницаемостью наиболее чувствительны к «загрязнению» при воздействии на них буровых и тампонажных растворов, фильтраты которых при проникновении в пласт существенно снижают его фазовую проницаемость. В связи с этим, актуальность проблемы получения максимально возможного притока флюидов, соответствующего вскрытой мощности и проницаемости коллектора, несомненна и должна решаться путем применения таких технологий, которые позволяют исключить проникновение рабочих жидкостей и их фильтратов в продуктивный пласт.

Сущность такой технологии заключается в создании в период вскрытия продуктивного пласта и последующего времени заканчивания скважины условий, не допускающих превышения забойных давлений над пластовым давлением вскрываемого горизонта.

Проводка скважин, которые вскрываются на депрессии, характеризуется удорожанием буровых работ. Однако, ввиду более значительного увеличения производительности скважин и повышения общей нефтеотдачи пласта, бурение с депрессией на продуктивный пласт экономически выгодно с точки зрения конечной цели строительства скважин.

Как показывает современная зарубежная практика бурения, наиболее прогрессивным методом вскрытия продуктивных пластов и заканчивания скважин, который обеспечивает существенное повышение эффективности буровых работ в сравнении с традиционным методом вскрытия пластов в условиях репрессии, является первичное вскрытие и проведение последующих работ до ввода скважины в эксплуатацию с постоянным поддержанием депрессии на пласты. Это позволяет:

- бурить и вводить в рентабельную эксплуатацию скважины, в том числе с горизонтальными стволами;

- повысить качество вскрытия низкопроницаемых продуктивных пластов;

- значительно сократить затраты времени на освоение скважин после бурения и ремонта.

Развитие технологии бурения и вскрытие продуктивных пластов на депрессии имеет давнюю историю.

В 50-х годах бурение и вскрытие продуктивных пластов с использованием газообразных агентов (воздуха, природного газа, азота, пен и аэрированных буровых растворов) получило довольно широкое распространение в США и Канаде.

В 90-х годах за рубежом получила развитие технология бурения скважин при депрессии на продуктивный пласт с использованием традиционных буровых растворов, чему способствовало главным образом освоение и производство специального противовыбросового, сепарационно-дегазационного оборудования и бурильного инструмента.

Первая скважина в условиях депрессии с использованием традиционных буровых растворов была пробурена в Канаде 1992 г. В 1997 г. таких скважин было уже 600, или 4% от общего объёма бурения в стране в данном году. Ожидается, что в 2002 г. доля скважин, пробуренных в Канаде на депрессии, составит 13%.

В США высокая эффективность подобных скважин успешно подтвердилась в штатах Техас и Луизиана при разбуривании меловых отложений. В 2000 г. таких скважин было 6 тыс., или около 20% от всех пробуренных, а к 2005 г. объём достигнет отметки 30% (около 12 тыс. скважин).

9.2 Использованием традиционных буровых растворов в условиях депрессии

Наибольшее распространение из указанных технологий получило бурение скважин и вскрытие продуктивных пластов по схеме прямой циркуляции с использованием воздуха или газа, пены и аэрированных буровых растворов.

Впервые в нашей стране успешный опыт вскрытия продуктивных пластов на депрессии с использованием традиционных буровых растворов был проведен ВНИИБТ в 1994 г. в объединении Юганскнефтегаз при бурении 4-х скважин на Северо-Салымском месторождении. В настоящее время на депрессии пробурено 17 скважин.

Практика показала, что реализация технологии бурения скважин и вскрытия продуктивных пластов на депрессии невозможна без наличия специального противовыбросового и сепарационно-дегазационного оборудования, азотно-компрессорного оборудования, бурильного инструмента.

Фактическая стоимость строительства скважин в условиях депрессии на продуктивный пласт на 21,5 % превысила стоимость скважин, пробуренных по традиционной технологии. В соответствии с расчетами эффективности капитальных вложений, при сохранении достигнутого уровня отбора нефти из скважин срок их окупаемости сокращается в три раза.

Таким образом, реализация первого этапа проекта по внедрению новой технологии вскрытия продуктивного пласта на депрессии при строительстве наклонно направленных скважин позволила:

- значительно улучшить качество и степень совершенства первичного вскрытия продуктивного пласта;

- проводить эффективное бурение скважин на месторождениях с пониженным, по сравнению с первоначальными пластовыми давлениями и эксплуатацию скважин с необсаженной частью ствола в пределах продуктивного пласта;

- увеличить дебиты скважин и сократить сроки окупаемости новых скважин;

- вовлечь в активную разработку около 400 тыс. т низкорентабельных запасов.

Вместе с тем, при проведении работ выявился ряд технических проблем, требующих своего разрешения для дальнейшего развития нового для России метода строительства скважин. К ним относятся:

- недостаточность объёма нефтегазосепаратора;

- низкая производительность не предназначенных для бурения на депрессии азотно-компрессорных станций СДА-5,0/101, что потребовало задействования на одной скважине трёх компрессоров и недостаточные параметры по давлению в случае использования СДА-5,0/101 на глубинах свыше 2500 м.

9.3 Техника и технология бурения скважин в условиях депрессии на продуктивные пласты Советского месторождения

Для уменьшения степени загрязнения продуктивного коллектора необходимо создание депрессии, но, одновременно, чтобы не снизить уровень безопасности работ, необходимо установить на скважине дополнительное противовыбросовое оборудование, ввести дополнительный контроль за давлением в скважине, использовать технологические приёмы управления скважиной при возможном поступлении пластового флюида, иметь необходимые материалы и инструмент для приготовления новых объёмов и утяжеления бурового раствора.

Исходя из изложенного выше обзора и анализа современного состояния техники и технологии бурения, мною предлагается на Советском месторождении бурить скважины при депрессии на продуктивный пласт с применением рассмотренных технико-технологических решений.

Советское месторождение находится в поздней стадии разработки. Продуктивный пласт имеет пластовое давление 16,4 - 17,6 МПа и газовый фактор 12 - 85 м³/т. Он представлен частым чередованием песчаников, глин и аргиллитов. Песчаник серый мелкозернистый слабо сцементированный. В этом случае для создания депрессии на продуктивный пласт при бурении возможно использование традиционного бурового раствора насыщенного воздухом или азотом, т.е бурение с применением аэрированного бурового раствора.

9.4 Адаптация схемы расположения наземного оборудования

Для осуществления технологии вскрытия продуктивных пластов на депрессии с использованием традиционных буровых растворов и с применением газожидкостных систем принятую схему обвязки устья скважин и монтажа наземного оборудования на Советском месторождении необходимо дополнить соответствующим наземным и устьевым оборудованием. Правильный выбор специального оборудования, бурильного инструмента и КИП, рациональное размещение и обвязка со стандартным оборудованием буровой установки позволит избежать многих трудностей, встречающихся при эксплуатации оборудования и проведении всего технологического процесса.

Принципиальная схема обвязки противовыбросового и специального наземного оборудования для вскрытия продуктивных пластов на депрессии представлена на рис.2

В случае бурения скважин и вскрытия продуктивных пластов с использованием газообразных агентов в схеме предусматривается установка компрессорного оборудования и насоса для нагнетания раствора пенообразующего агента.

Дополнительное оборудование

Необходимым условием эффективности применения технологии бурения скважин и вскрытия продуктивных пластов в условиях депрессии является наличие на предприятии специального оборудования и приборов, отвечающих всем требованиям данной технологии.

Противовыбросовое оборудование.

Для бурения в условиях депрессии на пласт схему обвязки устья противовыбросовым оборудованием необходимо несколько изменить: дополнить соответствующим оборудованием. Вместо разъёмной воронки над универсальным превентором ПУ2-280х35 необходимо установить вращающийся превентор (ПВ).

Вращающийся превентор предназначен для автоматической герметизации устья скважины вокруг любой части бурильной колонны, в том числе ведущих, утяжелённых, насосно-компрессорных труб, а также их замковых соединений, при её вращении, расхаживании, наращивании и выполнении спуско-подъёмных операций. Устанавливают ПВ над блоком превенторов вместо разъёмного желоба для отвода бурового раствора к сепаратору или блоку очистки циркуляционной системы буровой установки. ПВ применяют при бурении с промывкой аэрированным буровым раствором, с продувкой воздухом или газом, с обратной промывкой, с регулированием дифференциального давления в системе скважина - пласт, а также при вскрытии продуктивных пластов в условиях депрессии.

Основные технические характеристики ПВ конструкции СевКавНИПИгаза и Воронежского механического завода приведены в табл 17, а общий вид на рис 2.

Основные технические характеристики вращающихся превенторов.

Таблица 17

Основные узлы и детали ПВ: корпус, съёмный патрон с метало-резиновым уплотнителем и узлом подшипников, зажимы для ведущей трубы и байонетная гайка с фиксатором. Вращающийся ствол герметизируется в неподвижном корпусе с помощью системы резиновых манжетных уплотнителей, предотвращающих проникновение бурового раствора или газообразного агента в подшипниковый узел.

Наземное буровое оборудование.

Для бурения с использованием пены и аэрированных буровых растворов необходимо применять передвижные компрессорные установки.

Отечественная промышленность выпускает несколько типов компрессорных станций. В табл.18 представлены технические параметры отечественных компрессорных станций.

Технические параметры компрессорных станций

Таблица 18

Если в качестве промывочной жидкости используется нефть то её необходимо насыщать азотом. Для этого необходимы передвижные азотно-компрессорные станции. Отечественная промышленность выпускает несколько типов азотно-компрессорных станций. Они изготавливаются путём дооснащения воздушного компрессора СД-9/101М специальным газоразделительным блоком, обеспечивающим получение азота из атмосферного воздуха. В табл. 19 показаны технические параметры отечественных азотно-компрессорных станций.

Таблица 19

Буровой раствор, выходящий из скважины, для его дегазации должен пройти через блок дросселирования в сепаратор, который предназначен для разделения на фазы газожидкостной смеси бурового раствора с пластовым флюидом, направления потока газовой фазы на рассеивание в атмосферу или на факельный стояк для сжигания и возврата бурового раствора в циркуляционную систему буровой установки.

Основные технические характеристики сепараторов представлены в табл.20

Основные технические характеристики отечественных сепараторов.

Таблица 20

Из блока сепаратора, если газ отделён недостаточно, буровой раствор пропускают через дегазатор.

В вакуумных дегазаторах воздух выделяется непрерывно из поступающего из сепаратора или непосредственно из скважины аэрированного бурового раствора при снижении давления над ним ниже атмосферного с помощью вакуумного насоса. При работе дегазатора в вакуумной камере создаётся разрежение, благодаря которому пузырьки воздуха резко увеличиваются в объёме, вследствие чего возрастают усилия разрыва на обволакивающие плёнки, и таким образом они выделяются из раствора, даже обработанного поверхностно активным веществом (ПАВ).

Преимущества вакуумной дегазации заключается в том, что в этом процессе осуществляется практически полная дегазация смеси и тем самым восстанавливается плотность раствора, выходящего из скважины до исходного значения, полностью исключается возможность аэрации бурового раствора за счёт атмосферного воздуха.

Технические характеристики вакуумного самовсасывающего дегазатора ДВС-II.

Производительность, л/сек:

- при дегазации интенсивно вспенивающихся растворов 40-45

- при дегазации растворов с нестойкой газовой фазой 60

- при перекачивении жидкости 40 - 60

Остаточное содержание газа после дегазации, %

- интенсивно вспенивающихся растворов 2

- растворов с нестойкой газовой фазой 0

Газ отделённый в сепараторе отводится на стояк факела и сжигаться.

Стояк факела надёжно крепят анкерными болтами на бетонном фундаменте размерами в плане 2,0х2,0 м, глубиной 1,5 м и раскрепляют двумя ярусами оттяжек.

В верхней части стояка устанавливают головку сжигателя с горелками. Газ на сжигание поступает по линии. (Рис.2).

Дегазированный буровой раствор поступает в приёмную ёмкость центральной системы гидроочистки (ЦСГО), проходит через четырёхступенчатую систему очистки и попадает в рабочую ёмкость буровых насосов.

Для создания и регулирования противодавления на устье, буровой раствор, выходящий из скважины, должен пройти через блок дросселирования. Регулируемые дроссели типа ДР-80Гх70 и ДРГ-80х70 с гидравлическим управлением показаны на рис.2.

Управление дросселями с гидроприводом осуществляется с помощью пульта управления дросселями (ПДР). Техническая характеристика пульта дистанционного управления дросселями типа ПДР-2 Краснодарского СПКБ «Промавтоматика» приведена ниже.

Техническая характеристика пульта управления дросселями ПДР-2

Количество дросселей, управляемых с одного пульта, шт -2

Расстояние от пульта до дросселей, до 30 м

Время полного открытия дросселей, с 4 - 50

Рабочая жидкость в системе управления - МаслоВМГЗ ТУ 38.10.1479-74

Технология бурения с промывкой аэрированным буровым раствором, требует использования в КНБК и бурильной колонне надёжных обратных клапанов. На рис.2 изображен обратный клапан.

Также для предотвращения нефтегазопроявлений в обвязке буровых насосов рекомендуется использовать эжектор (разработка СФ ЗАО «ССК», изготавливается в условиях базы) необходимый для утяжеления бурового раствора. Схема эжектора приведена на рис.2.

Конструкция скважины применительно к вскрытию продуктивных пластов на депрессии на Советском месторождении

Предлагается следующая конструкция скважин, вскрывающих продуктивный пласт на депрессии:

1. Кондуктор диаметром 273 мм на глубину 410 м.

2.Промежуточная колонна диаметром 193,7 мм, на глубину 2100 м - в кровлю продуктивного пласта.

3. Вскрытый продуктивный пласт обсадить скважинными фильтрами диаметром 127 мм, аналогичными скважинным фильтрам типа ФГС-146 и закрепить их выше башмака промежуточной колонны на 15-20 м при помощи специальных приспособлений пакера или посадочного конуса с разъединительным устройством.

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта на тему : “Заканчивание эксплуатационной скважины глубиной 2200 м на Советском месторождении” был спроектирован процесс заканчивания скважины, выбрана конструкция эксплуатационного забоя, технология первичного вскрытия пласта, конструкция скважины, технологическая оснастка обсадной колонны. Произведён расчёт экплуатационной колонны и процесса цементирования, а так же выбран метод вторичного вскрытия пласта и способа вызова притока.

Выполнение проектирования процесса заканчивания скважины осуществлялось в соответствии с нормами, стандартами, инструкциями и правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности действующими на сегодняшний день. Следовательно, данный проект отвечает техническим требованиями, предъявляемым к проектной документации такого рода.

В специальной части курсового проекта был разработан вопрос о вскрытии нефтеносных пластов на Советском месторождении на депрессии. Рассмотрены варианты различного оборудования, а также дополнительного оборудования, необходимого для осуществления работ при бурении скважин на депрессии.

Список использованных источников

1. Булатов А. И. , Данюшевский В.С. Тампонажные материалы . - М: Недра . 1987 г. - 278 с.

2. Иогансен К. В. Спутник буровика . 3-е изд. Перераб. И доп. - М: Недра . 1990 г. - 388 с.

3. Инструкция по расчёту обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин.- М : АООТ ”ВНИИТ-нефть”, 1997-194с.

4. Редутинский А. С. Расчёт параметров цементирования обсадных колонн. - Томск. Изд ТПУ, 1997-46 с.

5. Сароян А. Е. Трубы нефтяного сортамента. - М: Недра , 1987. - 198 с.

6. Середа Н. Г. , Соловьёв Е. М. Бурение нефтяных и газовых скважин. - М: Недра . 1974 г. - 359 с.

7. Элияшевский Н. В. Типовые задачи и расчёты в бурении- М: Недра . 1982 г. - 259 с.

8. Соловьёв Е. М. Заканчивание скважин. - М: Недра . 1979 г. - 303 с.

9. Булатов А. И. , Аветисов А. Г. Справочник инженера по бурению : в 4 кн- 2-е изд. перераб. и доп. - М: Недра . 1996 г. - 367 с.

10. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. М : 1998 г.

11.Техника и технология вскрытия продуктивных пластов при депрессии. Сборник научных трудов выпуск 4. Краснодар 2000.г

12.Журнал “Нефть России”. Декабрь 2000 г. Статья. Бурение на депрессии.

13.Межлумов А.О., Мурадян И.М., Буримов Ю.Г. Вскрытие продуктивных пластов на депрессии на месторождении ОАО “Юганскнефтегаз”. Статья.

14.Межлумов А.О. Использование аэрированных жидкостей при проводке скважин. Москва Недра1976г

15.Г.М.Гульянц Противовыбросовое оборудование скважин, стойкое к сероводороду. Справочное пособие. Москва «Недра» 1991г.

Размещено на Allbest.ru