Гидропескоструйная перфорация

Размещено на http://www.allbest.ru/

Гидропескоструйная перфорация

Наиболее эффективно вскрытие продуктивного пласта, обсаженного колонной и зацементированного гидропескоструйной перфорацией. При этом образуются радиальные конусообразные полости длиной до 1 м и диаметром до 60 мм.

При гидропескоструйной перфорации в скважину на колонне НКТ спускают гидропескоструйный перфоратор, по которому от насосного агрегата под давлением до 30 МПа подают водопесчаную смесь, приготавливаемую пескосмесительными агрегатами. Смесь вытекает из насадок перфоратора с большой скоростью и промывает в обсадной колонне, цементном кольце и породе пласта каналы (рис. 1.).

Рисунок 1 - Схема проведения гидропескоструйной перфорации

Гидропескоструйный перфоратор служит для создания каналов в скважинах с 146, 168 и 219-мм эксплуатационными колоннами. С его помощью вырезают окна в обсадных колоннах, расширяют забои необсаженных скважин. Основное назначение перфоратора -- создание перфорационных отверстий.

Перфоратор (рис. 2) состоит из корпуса 2, в верхней и нижней частях снабженного коническими резьбами. С помощью резьбы в верхней части корпуса он соединяется с колонной бурильных труб, на которой спускается в скважину, с помощью нижней -- с хвостовиком 6, имеющим перо, на котором установлен центратор 5. На боковой поверхности корпуса имеется шесть гнезд с конической резьбой, в которые вворачиваются узлы насадок 3 или заглушки. Насадки снабжены держателями с небольшими закраинами, предохраняющими корпус перфоратора от разрушения отраженной от стенки скважины струи жидкости. Насадки выполняются из прочного материала, устойчивого к воздействию водопесчаного потока, текущего во время перфорации в отверстиях насадок.

Рисунок 2 - Гидропескоструйный перфоратор

В корпусе перфоратора размещены два шариковых клапана 1, 4 различного диаметра, обеспечивающих возможность опрессовки колонны бурильных труб после спуска перфоратора, а также промывки скважины от песка.

В зависимости от вида выполняемых работ применяют насадки с различными диаметрами: для вырезки прихваченных в скважине труб --3 мм; для перфорации обсадных колонн и других работ, при которых расход жидкости ограничен,-- 4,5 мм; для получения максимальной глубины каналов -- 6 мм.

Для повышения эффективности абразивного действия струи, истекающей из насадок, за счет исключения ее столкновения со струей отработанной жидкости насадки устанавливают таким образом, чтобы угол наклона оси отверстия к горизонтальной плоскости составлял 2 -- 3°.

При пескоструйной перфорации отсутствуют ударные волны, которые наблюдаются при пулевой и торпедной перфорациях, а поэтому не нарушается изоляция отдельных пропластков. Эффективность этого процесса не уменьшается с увеличением глубины залегания вскрываемого пласта.

Гидропескоструйная перфорация не дает высокого эффекта для пластов, ранее подвергавшихся солянокислотной обработке, гидравлическому разрыву, а также уже вскрытых пластов с высокопроницаемыми породами.

С помощью описанного комплекса оборудования, дополненного устройством для вертикального или кругового перемещения перфоратора, можно: перфорация колонна круговой скважина

создавать глубокие вертикальные или кольцевые щели;

срезать обсадные, бурильные и насосно-компрессорные трубы в скважине;

разрушать металлические предметы, находящиеся в скважине, цементные стаканы или твердые песчаные пробки.

Последовательность операций при гидропескоструйной перфорации следующая.

У устья скважины устанавливают агрегат, подземного ремонта для спуско-подъемных операций, рядом со скважиной располагают и обвязывают насосный и пескосмесительные агрегаты.

На колонне насосно-компрессорных или бурильных труб спускают перфоратор с гидравлическим центратором, расположенным выше него. Расположение перфоратора относительно вскрываемого пласта определяют либо с помощью радиоактивного каротажа, либо точным измерением длины труб, на которых спускают перфоратор.

После спуска инструмента устье скважины обвязывают арматурой типа 2АУ-70, обеспечивающей возможность прямой и обратной промывки скважины.

Промывают скважину водой до забоя.

Спускают в скважину опрессовочный шаровой клапан и опрессовывают оборудование пробным давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза.

Обратной промывкой поднимают опрессовочный (верхний) клапан на поверхность.

Опускают в трубы клапан перфоратора (нижний).

Проводят пробную закачку жидкости без песка и уточняют режим работы насосных установок.

Начинают проведение гидроперфорации. При этом двумя-тремя агрегатами закачивают песчаную смесь, содержащую 50 - 100 кг песка на 1 м3 жидкости. Фракционный состав песка может изменяться от 0,2 до 1 мм. При вскрытии эксплуатационных скважин в качестве жидкости-песконосителя можно использовать дегазированную нефть, при проведении работ в нагнетательных скважинах, а также связанных с обрезкой колонн -- воду. Подача насосов составляет 3 -- 4 л/с, что обеспечивает скорость истечения из насадок перфоратора 200 -- 260 м/с при перепаде давления на них 18 -- 22 МПа. Водопесчаная смесь образует углубления в стенке скважины со скоростью 0,6 -- 0,9 мм/с. На обработку одного интервала пласта затрачивают 15 -- 20 мин, после чего прокачку смеси прекращают и колонну труб вместе с перфоратором поднимают, устанавливая у следующего интервала. Процесс перфорации повторяют. Одной из основных задач в процессе перфорирования является поддержание циркуляции жидкости-песконосителя. Потеря циркуляции, например, в результате поглощения жидкости высокопроницаемыми пластами может привести к появлению песчаных пробок.

После обработки всех интервалов потоком жидкости при обратной промывке поднимают обратный клапан и промывают скважину до появления чистой воды.

Устье скважины освобождают от арматуры, перфоратор извлекают из скважины и оборудуют ее для освоения и эксплуатации.

Для повышения эффективности гидравлической перфорации необходимо сократить непроизводительное время, на которое процесс перфорации прекращается для изменения глубины подвески перфоратора. Для этого применяют технологию непрерывного процесса.

В этом случае устье скважины оборудуют головкой с сальником, позволяющей агрегату подземного ремонта поднимать колонну НКТ, подвешенную на элеваторе. Жидкость подводят к колонне труб промывочным шлангом. При подобном оборудовании возможно проводить перфорацию колонны в интервале, соответствующем длине одной насосно-компрессорной трубы.

Размещено на Allbest.ru