Профили боковых стволов (БС) и контроль их траектории
Боковой ствол бурится согласно расчётного проектного профиля.
Профиль ствола и радиусы кривизны выбираются исходя из целевого назначения скв-ны, наличия технических средств, технологических условий бурения и крепления ствола, способов добычи нефти, геометрических размеров скв-нного оборудования и исследовательских приборов.
Выбранный профиль должен обеспечить нормальную эксплуатацию скв-н и её долговечность.
Проектирование профиля бокового ствола заключается в выборе типа профиля, его расчёте и построении оси скв-ны.
Типы профилей дополнительных стволов: плоскостные и пространственные.
Пространственные профили представляют собой кривую, напоминающую спиральную линию. Их обычно используют в скв-х, где в интервале бурения БС велико влияние геологических условий на самопроизвольное искривление или по условиям разработки залежи.
Наиболее распространёнными являются профили плоскостного типа (рис. 16.13).
рис.16.13
Профиль скв-ны с боковым ответвлением представляет собой фактический профиль участка ствола восстанавливаемой скв-ны от устья до места зарезки и профиль нового бокового ответвления.
Боковой ствол начинается в точке зарезки и состоит из интервала набора кривизны и наклонно – направленного интервала.
Наклонно – направленная часть бокового ствола включает один или несколько прямолинейных участков различной длины, дополнительные интервалы набора или спада кривизны различной интенсивности, горизонтального участка.
|
|
|
В большинстве случаев ствол восстанавливаемой скв-ны не вертикальный. В интервале выреза труб в точке набора кривизны БС начинается с некоторым начальным углом α1, величина которого зависит от пар-ров кривизны восстанавливаемой скв-ны на глубине зарезки и от азимута направления бокового ствола. Заканчивается интервал зарезки набором зенитного угла α2 в новом стволе скв-ны. Частный случай м.б. α1=0.
Для бурения наклонно – направленных и горизонтальных боковых стволов с началом набора кривизны в интервале с некоторым начальным зенитным углом α1 рекомендуется пятьосновныхтипов плоскостных профилей (рис. 16.16).
|
Рис. 16.16
|
Ремонтные работы, связанные с воздействием на эксплуатационные объекты.
Воздействие на эксплуатируемые объекты осущ-ся с целью интенсификации извлечения из них продукции и полноту выработки запасов. Заключ-ся в повышении эфф-ти естественных режимов работы залежей нефти и газа искусственными методами, которые можно разделить на три группы:
- ППД нагнетанием воды или газа;
- повыш-е коэф-в извлечения нефти и газа;
|
|
|
- повыш-е прониц-ти приствольной зоны пласта.
Технологии воздействия на пласты с целью восстановления или увеличения продуктивности скв-н реализуются посредством операций ПРС. Вид и рациональные технологии воздействия выбирают исходя из анализа совокупности множества сведений о состоянии конкретного пласта, отдельного участка, скв-ны.
Основные м-ды повышения проницаемости пород пласта в зоне вблизи забоя скв-ны хим-кие (КО), механич-е (ГРП, ГПП, ПВР), тепловые (прогрев паром, нагретой ж-тью, электропрогрев), физические (обработка реагентами, техническими у-вами для создания депрессии, гидравлических ударов, имплозии). Их применяют индивидуально, в сочетании друг с другом или последовательно.
КО основана на сп-ти растворения составных частиц породы и инородных твердых включений в порах пласта. Применяют в карбонатных и песчаных коллекторах. В карбонатных кол-рах примен-т СКО, а в песчаных и песчано-глинистых – ГКО.
Основа кислотных р-ров - 10-30 % соляная кислота (НСl) и смесь 10-15 % соляной и 1-5 % плавиковой (НF) кислот (глинокислота).
Больш-во технологий КО предусматривает извлечение из скв-ны глубинного оборудования, спуск технологической (заливочной) колонны из НКТ или гибких труб с промывкой до забоя и последующей установкой башмака в интервал обрабатываемого объекта. В технологическую колонну скв-ны насосом нагнетают расчетный объем готового р-ра кислоты и доводят в интервал обработки при открытом межтрубном пространстве. Если пластовое давл-е низкое, раствор в трубы может поступать самотеком. В завис-ти от вида обработки, р-р оставляют в скв-не на реагирование или задавливают в пласт.
|
|
|
Кислотные ванныпредназначены для очистки забоя и стенок скв-ны от цементной и глинистой корки, АСПО, продуктов коррозии, кальциевых отложений из пластовых вод и др. Рабочий р-р кислоты транспортируют в обрабатываемый интервал, не продавливая в пласт, и выдерживают в течение 16 – 24 часа. Затем отреагировавшую кислоту вместе с продуктами реакции удаляют из скв-ны промывкой. Для обратной промывки используют обычно воду, для прямой промывки рекомендуют нефть. В открытых забоях используют раствор с содержанием кислоты 15 – 20 %, а в обсаженных скв-нах от 10 до 12 %.
Обычные (простые) КО выполняются с продавливанием кислоты в пласт. Три этапа: предварительная промывка ж-тью продавливания, заполнение труб расчетным объемом рабочего раствора, продавливание раствора в пласт. По истечении времени реагирования удаляют продукты реакции.
|
|
|
КО под давл-емприменяют с целью продавливания кислоты в малопроницаемые интервалы продуктивного пласта. Рекомендуется проводить с использ-ем пакера. Давл-е нагнетания в пласт может достигать 15 – 30 МПа.
Для пластов с низкой проницаемостью, где обычными КО эффекта не достигается, рекомендуется способ комбинированного воздействия путем создания гидравлического удара в сочетании с кислотной обработкой.
Разработаны технологии воздействия с применением полимеркислотных систем (ПКС). ПКС - композиция, основой которой явл-ся смесь 15 – 20 % соляной кислоты и водного раствора полиакриламида (ПАА) 0.05 – 0.1 % концентрации, а также добавок, состав и кол-во определяются конкретными условиями.
Кислотоструйные обработки - нагнетание раствора ч/з гидромониторные насадки (сопла). Оказывает на стенки скв-ны одновременно растворяющее действие активной кислоты и разрушающее действие струи, выходящей из сопла с большой скоростью.
Пенокислотная обработка применяется при больших толщинах пласта. Ввиду прилипания пузырьков газа к поверхности породы замедляется скорость реакции с породой и увеличивается глубина проникновения кислоты в карбонатный пласт. Обработкагазированной кислотойув-ет глубину растворения вследствие инициирования газовой фазой проникновения активной кислоты до самых дальних поровых каналов, что обуславливает их расширению, а также немедленному очищению от продуктов реакции. Эффективна в низко проницаемых терригенных породах с высоким Рпл и во время повторных обработок.
Разрыв пласта давл-ем пороховых газов –основан на образовании трещин в горной породе за счет энергии пороховых газов, образовавшихся при сгорании порохового заряда в специальном аппарате (АСГ 103К). Аппарат спускается на бронированном каротажном кабеле. Рек-ся применять в скв-нах, пласты кот-х из плотных трещиноватых известняков, доломитов и песчаников.
Виброобработка– процесс воздействия на приствольную зону скв-ны с помощью забойных вибраторов, создающих колебания давл-я различной частоты и амплитуды. Вибратор – гидравлический механизм золотникового типа, спускаемый на колонне труб и размещенный в интервале, намечаемом для обработки. Нагнетаемая по колонне труб рабочая ж-ть, проходя ч/з вибратор, генерирует серию гидравлических ударов. Возникающие перепады давл-я воздействуют на поверхностные, капиллярные и другие свойства пластовой системы, вызывают в зоне обработки разрывы с образованием многих микротрещин.
Для интенсификации нефтяных и нагнетательных скв-н эффективны импульсно-волновые технологии с расположением генератора импульсов давл-я на устье скв-ны и использующего энергию сжатого инертного газа. Отмечено положительное влияние импульсно-волнового воздействия, которое происходит в инфразвуковом частотном диапазоне, на скв-ны, удаленные от обрабатываемой на значительное расстояние (до 200 – 300 м)..
В этом случае генератором инфразвуковых колебаний становится сама нагнетательная скв-на, заполненная ж-тью до устья.
Торпедирование – м-д образования в продуктивном пласте каверн, от которых во все стороны расходится сеть трещин, в результате повышается проницаемость пород и увеличивается дебит скв-ны. С целью предохранения обсадных колонн от разрушения над торпедой устанавливают пакер или герметизируют другими способами. Торпеды используют фугасные, шнуровые, кумулятивные. Работы по торпедированию проводят специальные промысловые партии.
Тепловая обработкаприменяется в залежах нефти высокой вязкости и повышенной плотности в пластовых условиях, большим содержанием парафина, смол, асфальтов. Способы теплового воздействии: паром, горячими ж-тями, элетротепловой обработкой, созданием внутрипластового движущегося очага горения (ВДОГ).
Для прогрева нагнетают в скв-ну ж-ть (нефть, конденсат, керосин, дизельное топливо, воду, воду с добавками ПАВ) в объеме 15 – 30 м3. нагретую до температуры 90 – 95 0С. Нагревают ж-ть паром от передвижной паровой установки или используют специальные агрегаты для нагрева и нагнетания жидкостей.
Разработана технология термоимплозионной обработки пласта с использ-ем термоисточника и у-ва ударно-депрессионного типа, совмещающее термическое и имплозионное воздействие. Устройство состоит из имплозионной камеры, камеры с термическим источником и узла вослламенения, которые соединены последовательно.
Имплозионная камера – НКТ с предохранительным клапаном и механизмом захвата. К камере снизу подсоединен термический источник, сверху кабельный наконечник, которые соединены токопроводом, проходящим внутри камеры.
При подаче эл-кого тока термоисточкик воспламеняется; в процессе горения выделяется тепло и газовые продукты, которые ч/з отверстия камеры, создают в скв-нной ж-ти область повышенного давл-я и проникают в поры пласта. Воздействие нагретой ж-ти и газообразных продуктов уменьшает вязкость флюидов в порах коллектора. По окончании сгорания термического источника происходит разгерметизация имплозионной камеры и пластовые флюиды, содержащие механические примеси, под воздействием мгновенно созданного перепада давл-я с высокой скоростью проникают в камеру, очищая поры пласта.
Радиальное вскрытие - один из видов воздействия на продуктивный пласт в призабойной зоне скв-ны с целью интенсификации добычи нефти. В интервал вскрытия на технологической колонне из НКТ спускается отклоняющий башмак,имеющий специальный каналдля прохождения вырезающей (оконной) фрезы и гибкого шланга. С пом-ю фрезы, проводимой в движение забойным двигателем, спускаемым в НКТ на гибкой трубе с мобильной установки радиального бурения, прорезается отверстие в эксплуатационной колонне. На гибкой трубе спускается компоновка для проходки радиального канала. Насосом по гибкой трубе подается ж-ть, струя которой, вырываясь из сопла под большим давл-ем, производит разрушение породы и проходку по пласту. Диаметр радиальных каналов до 50 мм. Длина 100м и >.
Микробиологические методы обладают комплексным воздействием на пласт микробных клеток на молекулярном уровне. В результате жизнедеятельности микроорганизмов, образующиеся кислоты взаимодействуют с минералами пород и выщелачивают их, увеличивая пористость и проницаемость коллектора, а также образуют колонии, которые закупоривают водопроводящие каналы, перераспределяя фильтрационные потоки.
Метод ВПГ:после зажигания тем или иным способом нефти в пласте у забоя НС (зажигательной) создается движущийся очаг горения за счет постоянного нагнетания с повер-ти окислителя - воздуха или смеси воздуха с природным газом. Тепло образ-ся непосредственно в пласте за счет сжигания части нефти (10 – 15%) при фильтрации окислителя. Для повышения эфф-ти процесса в пласт вместе с окислителем нагнетается вода, повышающая теплоемкость закачиваемого агента. Образующиеся впереди фронта горения пары нефти и воды, нагретая вода и разжиженная под действием температуры и углекислого газа нефть движутся к ДС и извлекаются ч/з них на поверх-ть.
Термохимическая обработка - проталкивание в пласт горячей соляной кислоты нагретой вследствие реакции м/у кислотой и определенными хим-ми реагентами (магний). Реакция происходит в специальном реакционном наконечнике, в кот-й загружается магний в виде прутков (длиной 60, диаметром 2-4см) или стружки и спускается на технологической колонне в интервал обработки.
ТКО – процесс комбинированный, в первой фазе которого производится термохимическая обработка, а во второй без перерыва во времени обычная обработка соляной кислотой. Целесообразно применять в скв-нах с t-рой обрабатываемого пласта до 40 0С.
Грязевой кислотой обработка проводится после предварительной установки солянокислотной ванны с целью очистки приствольной зоны скв-ны от различных загрязнений, затем в пласт нагнетают 10 – 15 % раствор соляной кислоты для растворения карбонатных включений. После удаления продуктов реакции в пласт нагнетают грязевую кислоту. Если пласты сильно заглинизированны, концентрацию соляной кислоты принимают 15 % и плавиковой до 6 %. Р-р готовят только на пресной воде и перед его подачей в технологическую колонну вводят нефть (4 – 8 м3)После продавливания скв-ну вводят в эксплуатацию по истечении 8 – 12 часов.
Обработку реагентами применяют в скв-х, в которых ухудшилась прониц-ть ПЗ из-за попадания в нее посторонней воды, ж-тей и их фильтратов во время ремонтных работ, а также твердых частиц из глубины пласта. В кач-ве рабочих ж-тей применяют водные или углеводородные растворы ПАВ различной концентрации. В завис-ти от характеристики пород и типа ПАВ, радиус зоны обработки составляет от 0.5 до 3.5 м. Исходя из этого, объем раствора исчисляют из расчета от 0.8 до 2 м3 на 1 м высоты обрабатываемого пласта. Конц-ция рабочего р-ра ПАВ принимается от 0.5 до 5 %. Эксплуатация скв-ны возобновляется ч/з 2 – 3 суток после обработки.
АХВ. В пласт нагнетается и частично продавливается УВ-й р-р ПАВ, затем производится дополнительная перфорация нефтенасыщенной низкопроницаемой зоны, которая подвергается обработке ультразвуком в среде углеводородного раствора ПАВ с выделением тепла.
ГРП – процесс образования в пласте новых трещин или расширения естественных вследствие нагнетания в скв-ну ж-ти или пены под высоким давл-м, превышающим горное давл-е. Сохранение образовавшихся трещин в открытом состоянии после снижении давл-я обеспечивается заполнением их отсортированным кварцевым песком или пластмассовыми шариками (пропантами), доставленными в зону трещин ж-тью–носителем. Образование новых трещин хар-ся резким сниж-ем давл-я на устье скв-ны (на 3-7 МПа). Раскрытие существующих трещин происходит при постоянном давлении или его незначительном увеличении.
Технология ГРП: Из скв-ны извлекают лифтовую колонну с глубинным оборудованием, эксплуатационную колонну проверяют шаблоном и выполняют необходимые обследования и исследования, очищают забой скв-ны и интервал разрыва промывкой соответствующими реагентами, кислотными обработками, свабированием и т.п. При необх-ти производится дополнительная перфорация.
В скв-ну на технологической колонне спускают пакер, который изолирует интервал разрыва. Устье оборудуют арматурой на рабочее давл-е до 70 МПа (например, 2АУ-700). Ж-ти для ГРП транспортируют автоцистернами (по 20 м3), которую направляют во вспомогательные насосные агрегаты, либо сливают в резервуары. Вспомогательные насосные агрегаты (ЦА-320) нагнетают ж-ть в пескосмеситель (4ПА), из которого насыщенная песком ж-ть центробежным насосом направляется на вход основных насосных агрегатов (4АН-700) для нагнетания в скв-ну ч/з технологическую колонну.
ГРП выполняют по трем технологическим схемам:
-однократный, когда воздействию нагнетаемой ж-ти разрыва подвергается весь эксплуатируемый объект скв-ны,
- многокраный , когда воздействию последовательно подвергаются два и более интервала п о всей вскрытой продуктивной части пласта,
- направленный (поинтервальный), когда разрыву преднамеренно подвергается один заранее определенный интервал пласта.
Технология кислотного ГРП предусматривает использ-е двух составов рабочего раствора. В качестве жи-ти разрыва - обратную кислотную эмульсию (ИКЭ), а ж-ти развития трещин – соляную кислоту медленного действия (СКМД).
Для кислотного ГРП желателен плотный пласт с низкой проницаемостью, не имеющий зон поглощения.
Гидропескоструйная перфорация (ГПП)– метод, основан на использовании энергии и абразивных свойств струи ж-ти с песком, истекающей с большой скоростью из насадок перфоратора и направленной на стенки скв-ны. Струя образует отверстие или прорезь в обсадной колонне и канал или щель в цементном камне и породе пласта.
Н, м - глубина бокового ствола по вертикали от устья до точки К в продуктивном пласте;
Н1, м – глубина скв-ны по вертикали до точки зарезки бокового ствола;
α1, град – зенитный угол скв-ны в точке зарезки в плоскости бокового ствола;
α2, град – зенитный угол в конце уч-ка зарезки;
α3, град – зенитный угол скв-ны в точке К;
R2, R3, м – радиусы кривизны;
L, м – длина прямолинейно – наклонного уч-ка;
A, м – смещение бокового ствола;
Sn, м – участок ствола скв-ны в продуктивном пласте.
Профиль БС 1 типа состоит из двух участков: набора зенитного угла от заданного значения α1 до значения α2 с постоянным радиусом кривизны R2 и участка Sn в продуктивном пласте.
Профиль БС 2 типа состоит из трёх уч-ков: набора зенитного угла от заданного значения α1 до значения α2 с постоянным радиусом кривизны R2, набора зенитного угла до значения α3 с постоянным радиусом кривизны R2 и участка Sn.
Профиль 3состоит из 4-х участков: набора зенитного угла от заданного значения α2 с постоянным радиусом кривизны R2 прямолинейно – наклонного участка L набора зенитного угла до значения α3 с постоянным радиусом кривизны R2 и участка Sn.
Профиль БС 4 типа состоит из трёх участков: набора зенитного угла от заданного значения α1 до значения α2 с постоянным радиусом кривизны R2, прямолинейно – наклонного участка L и участка Sn.
Профиль бокового ствола 5 типа состоит из 4-х участков: набора зенитного угла от заданного значения α1 до значения α2 с постоянным радиусом кривизны R2, прямолинейно – наклонного участка L, уменьшения зенитного угла до значения α3 с постоянным радиусом кривизны R2 и участка Sn.
Предполагается, что участок Sn, который присутствует в каждом из предполагаемых типов профилей боковых стволов, лежит или проходит ч/з продуктивный пласт. Его форма м.б. криволинейной или прямолинейной.
Выбор типа профиля БС для конкретной скв-ны зависит от геолого-технических условий бурения, способов вскрытия продуктивного горизонта (горизонтальным, наклонным или вертикальным стволом) от расположения предполагаемой точки ввода в продуктивный горизонт относительно восстанавливаемой скв-ны и т.д. Реализация проектного профиля при бурении БС требует одновременного оперативного контроля зенитного угла, азимута и пространственного положения отклонителя на забое скв-ны.
Параметры траектории ствола скв-ны контролируют инклинометрами и телеметрическими системами.
Кабельными инклинометрами определение зенитного угла и азимута, а также ориентирование направляющего устройства в заданном направлении производится по интервалам. В период механического бурения (углубления ствола) параметры траектории скв-ны не регулируются.
Телеметрические системы предназначены для измерения и индикации забойных параметров на поверхность земли; они позволяют контролировать траекторию скв-н в процессе углубления и при необходимости корректировать положение отклоняющих устройств.
Телеметрическая система включает забойную и наземную аппаратуру. Забойная аппаратура установлена внутри диамагнитной трубы в составе бурильной колонны над двигателем–отклонителем. Показания забойных датчиков (зондов) регистрируются наземной аппаратурой, в которой предусмотрено подключение самопишущих устройств.
К устройствам для ориентирования двигателя–отклонителя в обсадной колонне с кабельным каналом связи относится индикатор положения отклонителя.
К беспроводным схемам относятся телеметрические системы с электромагнитным, акустическим и гидравлическим каналом связи.
Помимо информации с забоя, системы в реальном масштабе времени могут обрабатывать данные с поверхностных датчиков, выдавать оценку траектории ствола скв-ны, геологии, режимов бурения.
Показания инклинометров и телеметрических систем должны периодически контролир-ся путём измерения парам-ров специально тарированными приборами.
По мере углубления скв-ны горизонтальная и вертикальная проекция фактического ствола наносится на проектный профиль.
При бурение горизонтальных скв-н в АО «ТН» используется система MWD «Ориентир» компании Геолинк с гидравлической системой связи особо малого диаметра (инклинометрическая, гамма-система).
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 330; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!