§ 3. ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН

  'Под заканчиванием  скважин тонимаются работы по  оборудованию скважины в интервале вскрытого пласта и 'по обеспечению из него притока в скважину с наименьшими 'потерями. Это работы по устранению последствий загрязнения пласта и увеличению проницаемости его прискважинной аоны.

  Существуют  три способа заканчивания скважияы: открытый забой, установка различных  фильтров, перфорация. При за-канчивалии скважины с открытым забоем (рис. 72) башмак

^.ПП.^П.^/ПХНы. AJlk/VH*»4,^^4.,*», w - --  ----____,-,

  При заканчивании перфорацией все пласты вскрывают  бурением, перекрывают обсадной колонной, затем разобщают путем цементирования (рис. 74). После этого пробивают отверстия против пласта, подлежащего эксплуатации. При таком способе возможен ввод в эксплуатацию любого из вскрытых скважиной 'пластов. Перфорация применяется в случае, когда скважиной вскрывается несколько продуктивных горизонтов, пеоемежающтася с водоносными, и когда в одном пласте верх-

няя его часть  насыщена нефтью, а нижняя — водой (додопла" вающая залежь).                                       _з

  Применяют несколько видов перфорации: пулевая, торпей ная, кумулятивная, гидропескоструйная.                    Ц

Ё=^ 1 Г^

Рис. 74. Схема заканчивания скважины перфорацией:

/— эксплуатационная колонна; 2 — цементный камень; 3 — перфорационные отверстия

1\В

Рис. 75. Гидропескоструйный перфоратор:

/ — корпус;   2 — держатель;   3 — струйная насадка; 4 — шаровой клапан; 5 — направляющая насадка

  Пулевой перфоратор представляет собой многозарядня стреляющее погружное устройство, спускаемое в скважину Щ каротажном кабеле.                                      | ,i

  Торпедные перфораторы отличаются от пулевых  тем, что' они 'стреляют снарядами, разрывающимися в пласте.          :

  Кумулятивные перфораторы отличаются применением специально сформированных зарядов взрывчатого вещества, при взрыве которого образуется кумулятивная струя газа, способная пробивать мощные преграды. Высокая пробивная способность кумулятивных стерфораторов обеспечивается большими скоростью струи (до 9-Ю³ м/с) и давлением на фронте волны (до ЗО.ЮэМПа).

  Гидропескоструйные  перфораторы (рис. 75) прорезают отверстия is колонне и цементной оболочке в результате деист"?

AJO

вия высокоскоростной струи жидкости, ^ржащ⁶» частицы кварцевого песка или другого абразива. С ^{ПOMOЩЬЮГИД}P^O"^e окострушшх перфораторов можно прорезать •^oтвeP^ICTИЯ„^любот

формы (щелевидные, кольцевые. ^"У⁰⁰⁰'⁶?³³™^,.^^³^ участки обсадных колонн, очищать стенки скважины. Гидро-

пескоструйн2е ?ерфораторы АП-6 способны прорезать конусо-^Se^TBepS^a глубину до 500 мм с диаметрому вершины конуса 13-15 мм и у основания 60 mim при рабочем давлении наустье 18-20 МПа. Эти перфораторы не вызывают дополнительных нарушений в колонне и цементной оболочке

  При пулевой  перфорации происходит образование трещиБib обсадной колонне, цементной оболочке и в горной п⁰?⁰^^ никновение трещин в цементной оболочке и колонне может привести к обводнению скважины по заколонному простратет-ву водами из выше- или нижерасположенных горизонтов. Тор-педнй пер^раторы вызывают еще большие нарушения в_це_

ментной оболочке и  обсадной колонне. ^Р³³⁰⁸^^^^^^ горной породе следует рассматривать как положительный фак

тор, если нет опасности  обводнения по ним.     .,д„-„„,^„  „я При кумулятивной перфорации в пласте пробиваются ка-

нал^большй глубины, чем  пр,и пулевой. В случае блиэкого

расположения водоносных пластов и "Р⁰^³¹™⁸^^ ся снижать плотность перфорации и не применять стрельбу залпами. Во время перфорации скважина должна быть заполнена жидкостью имеющей наименьшее закупоривающее деист-ЙеДтьРНО пластовая вода), либо перфорацию следует

^Т^нйфТХГдобычи нефти  необ^димо устран.ить

загрязнение пластов. С этой целью очищают и Р^Р^^^-налы дренирования вокруг ствола скважины. К методам очист

ки ^отн^^^^ обработки призабойной зоны, заключающиеся в нагнетании в пласт растворов кислот или нефтекислотных эмульсий; часто применяется солянокислотная ^c>бV^й•⁶⁰'^ткaв^ бонатных коллекторах; она эффективна также при Устранении кольматации в трещиноватых породах, котоа_для аскрытия пласта используется буровой раствор с твердой фазой, растворимой в соляной кислоте (известь, мел);                    _

  2) гидравлический разрыв пластов — образование в призабойной зоне новых трещин путем нагнетания в пласт жидкости под .большим давлением; вновь возникшие трещины закрепляются закачкой в »их жидкости с пескам, который препятствует

их смыканию после снятия давления;                „„„„,„„.,„

  3) обработка призабойной зоны поверхностно-астивнымн

веществами с целью  увеличения проницаемости за счет разрушения эмульсий, снижения содержания остаточной воды, уменьшения .размеров газовых пузырьков и глинистых частиц, изменения свойств водных оболочек;

249

  ⁴) тепловые обработки,   способ^¹®¹¹⁶   разрушению эмульсий, удалению отложений парафы ^й смолистых веществ;

  ⁵) перфорация в открытом стволе ^^елью очистки стенок скважина о|бра'310'ван'ия трещин в no'po,^

  ⁶) торпедирование в открытом ст^ Нажины, дающее развитие грещиноватости;

  7) оздстка стенок онважины 'при видами открытым забоем спомощью гидропескоструйного ВДрторз;

  ⁸) 'периодическое снижение давлен^^{на эабое} "ротив про-

дуктиведо пласта, эжектированяе, от)™»¹^⁰"¹¹ '^{и3 пла}-ста.

 

ТЕМА  Вскрытие и освоение нефтяного пласта

   Бурение скважины заканчивается вскрытием  нефтяного пласта, т.е. сообщением нефтяного пласта со скважиной.

   Поскольку после вскрытия нефтяного пласта бурением в скважину спускают обсадную колонну и цементируют ее, тем  самым перекрывая и нефтяной пласт, возникает необходимость в повторном  вскрытии пласта.

   Этого достигают посредством прострела колонны в интервале пласта, специальными перфораторами, имеющими заряды на пороховой основе. Они спускаются в скважину на кабель-канате геофизической службой.

   В настоящее время освоены и  применяют несколько методов  перфорации скважин.

    1. Пулевая перфорация

Пулевая перфорация скважин заключается -в  спуске в скважину   на   кабель-канате   специальных   устройств- перфораторов (рис.1), в корпус которых встроены пороховые заряды с пулями. Получая  электрический импульс с поверхности, заряды взрываются, сообщая пулям высокую  скорость и большую пробивную силу. Она вызывает разрушение   металла   колонны   и цементного     кольца.     Количество отверстий в колонне и их расположение по    толщине    пласта    заранее расчитывается, поэтому иногда спускают гирлянду   перфораторов.   Давление горящих газов в стволе-камере может достигать 0.6...0.8 тыс. МПа , что обеспечивает получение перфорационных отверстий диаметром до 20 мм и длиной 145...350 мм.

   Пули     изготавливаются     из легированной стали и для уменьшения трения при движении по каморе покрываются  медью  или  свинцом. Применяют перфораторы типов ПБ-2, ПВН-90.

Рис.1 Пулевой перфоратор с вертикально-криволинейными стволами:

1 - ловильная головка; 2 - верхняя секция; 3 - запальное устройство;

       4 - камора; 5 - нижняя секция.

   2. Торпедная перфорация

   Торпедная    перфорация    по принципу осуществления  аналогична

пулевой, только увеличен вес заряда. с 4...5 г. до 27 г. и в перфораторе   >    применены горизонтальные стволы.

   Диаметр отверстий - 22 мм, глубина - 100... 160 мм, на 1 м толщины пласта выполняется до четырех отверстий.

    3. Кумулятивная перфорация

   Кумулятивная  перфорация (рис. 2.) - образование отверстий за счет направленного движения струи раскаленных газов, вырывающихся из перфоратора со скоростью 6...8 км/с с давлением. 0,15...0,3 млн-МПа. При этом образуется канал глубиной до 350 мм и диаметром 8...14 мм. Максимальная толщина пласта, вскрываемая кумулятивным перфоратором за один спуск до 30 м, торпедным - до 1 м, пулевым до 2,5 м. Количество порохового заряда - до 50 г. 

Рис. 2. Ленточный кумулятивный перфоратор ПКС-105: КН кабель наконечник,

I - головка перфоратора; 2 - стальная лента;3 - детонирующий шнур; 4 - кумулятивный . заряд;

5 - взрывной патрон; 6 - груз.

   4. Гидропескоструйная перфорация

   Гидропескоструйная  перфорация -образование отверстий в колонне за счет абразивного воздействия песчано-жидкостной             смеси, вырывающейся со скоростью до 300 м/с из калиброванных сопел с давлением 15...30МПа.

   Разработанный  во   ВНИИ   и освоенный серийно под шифром АП-6М, пескоструйный аппарат (рис.  3) хорошо зарекомендовал себя: глубина получаемых им каналов грушевидной формы может достигать 1,5 м. 

Рис. 3. Аппарат для пескоструйной     перфорации АП-вМ:

1 - корпус;  2 - шар опрессовочного клапана; 3 – узел-насадка;4 - заглушка;

5 - шар промывочного клапана; 6 - хвостовик; 7 - центратор.

     5. Сверлящая перфорация

 Сверлящий перфоратор - устройство для образования фильтра посредством сверления отверстий. Для этой цели применяют разработанный во ВНИИГИСе (г.Октябрьский)  сверлящий керноотборник, электропривод которого связан с алмазным сверлом. Максимальное радиальное перемещение сверла составляет 60 мм, что обеспечивает по результатам практики прохождения обсадной колонны, цементного кольца и вход в пласт на глубину не более 20 мм.

   Перфорация  получила название "щадящей", так  как исключает повреждение колонны  и цементного кольца, которые неминуемы  при взрывных методах. Сверлящая  перфорация обладает высокой точностью  образования фильтра в требуемом интервале.

интервале. 
 

     ТЕМА     Освоение нефтяных скважин

     Освоением нефтяных скважин называется комплекс работ, проводимых после бурения, с  целью вызова притока нефти из пласта в скважину.

     В процессе вскрытия возможно попадание в пласт бурового раствора, воды, что засоряет поры пласта, оттесняет от скважины нефть.

     Поэтому не всегда возможен самопроизвольный приток  нефти в скважину. В  таких случаях прибегают к  искусственному вызову притока,   заключающемуся   в проведении специальных работ. 

     1. Замена в стволе скважины жидкости большой плотности на жидкость меньшей плотности

      Этот метод широко применяется  и основан на известном факте: столб жидкости, имеющей большую  плотность, оказывает на пласт и  большее противодавление.   Стремление снизить противодавление  за счет вытеснения из ствола скважины, например, глинистого раствора плотностью Qr = 2000 кг/куб.м    пресной    водой плотностью qb = 1000 кг/куб-м ведет     к     уменьшению противодавления   на   пласт вдвое. Способ прост, экономичен и эффективен    при    слабой засоренности    пласта 

Рис 4-.Освоение скважины заменой "тяжелой" жидкости на "легкую".  

     2. Снижение давления на пласт компрессором

Если  замещение глинистого раствора водой  не эффективно, то   прибегают   к   дальнейшему   уменьшению плотности: в ствол скважины  подают  сжатый     воздух компрессором. При этом удается оттеснить столб жидкости до башмака   насосно-компрессорных труб, уменьшив, таким образом, противодавление на пласт до значительных величин - 600 м (рис. 2.5).