Вопрос 11. Жидкости глушения и их влияние на фильтрационные свойства пластов.

Глушение скважин процесс нежелательный, особенно если используемые технологические жидкости глушения отрицательно влияют на фильтрационные характеристики коллекторов. Факторы воздействия можно объединить в следующие группы:

- механические, связанные с закупориванием пор пласта твердыми частицами, входящими в состав жидкостей глушения,

- гидродинамические, заключающиеся в создании избыточных давлений, способствующих проникновению жидкостей и их фильтратов в пласт,

- химические, суть которых в реагировании с пластовой водой и породой коллектора.

Величина и интенсивность влияния на изменения характеристик коллектора определяется кратностью и частотой операций глушения, величиной превышения забойного давления над пластовым (репрессией), объемом и составом применяемых жидкостей, составом и плотностью фильтрата, свойствами пород пласта и содержащейся в нем жидкости.

ЖГ готовят на в о д н о й и у г л е в о д о р о д н о й основе.

К ЖГ на водной основе относят глинистые растворы, рассолы, специальные полимерные системы, прямые эмульсии, пены.

Углеводородные ЖГ – дегазированная нефть, обратные эмульсии (содержание водной фазы до 65 %), известково-битумные растворы.

Влияние жидкостей глушения на эксплуатационные показатели скважин можно определить путем сравнения дебитов нефти за определенный период времени до и после глушения. Глинистые растворы готовят из сырой глины и глинопорошков (высушенная измельченная глина с возможным добавлением химических реагентов). Используя барит, карбонатные и железистые утяжелители, плотность которых от 2600 до 4250 кг/м³, можно приготовить ЖГ утяжеленную плотностью до 2500 кг/м³. Основой для приготовления солевых растворов используют воду техническую, сточную, пластовую, морскую.

емкости, установленные на эстакадах для удобства набора воды в автоцистерны

В отечественной практике для утяжеления водной основы ЖГ в большинстве случаев используют соли: - хлористый натрий (NaCl), - хлористый кальций (CaCl₂), - хлористый цинк.(ZnCl₂), Водные растворы минеральных солей высокой плотности не содержат материалов для закупорки пор, что может стать причиной их поглощения. Рассолы не обладают взвешенной способностью, что приводит к быстрой седиментации (оседанию) твердых частиц на забой после прекращения циркуляции. Высокие температуры способствуют возрастанию коррозионной активности рассолов, что требует применения ингибиторов коррозии и контроля рН системы.

У жидкостей глушения, получившей название – инертные солевые растворы (ИСР) основным реагентом является хлорид аммония NH₄Cl, который предотвращает набухание глин и способствует удалению различных механических примесей и осадков из пласта вблизи забоя скважины. Среди жидкостей глушения на водной основе выделяют группу безглинистых растворов с конденсированной твердой фазой – гидрогелевые.

Тиксоттропная структура этих растворов создается высокоактивной коллоидной дисперсной фазой, которая конденсируется непосредственно в жидкости. Увеличение вязкости геля достигается введением каустической соды, крахмальных реагентов, ПАВ с гасителями пены

С точки зрения глушения и ремонта определенную категорию представляют скважины с отложениями парафина на стенках обсадной колонны. При глушении через межтрубное пространство и спускоподъемных операциях со стенок скважины срывается парафин и проваливается в призабойную зону, создавая условия закупоривания фильтра. Поэтому ремонт таких скважин должен включать операции очистки обсадной и подъемной колонны от отложений парафина и промывку забоя.

Традиционные жидкости глушения на водной основе в большинстве случаев загрязняют пласт и для восстановления его эксплуатационных характеристик необходимо применять различные варианты физического, химического и механического воздействия.

Ремонтные работы в скважинах связаны с коррозионной активностью по отношению к скважинному металлическому оборудованию, как добываемых пластовых флюидов, так и используемых жидкостей глушения. Возможна общая коррозия, обусловленная присутствием в этих жидкостях агрессивных ионов электролитов и привносимого с поверхности кислорода, так и с наличием в добываемой продукции кислотных газов.

Сохранить естественные свойства природных коллекторов и предотвратить разрушение металла от коррозии возможно по двум направлениям:

- применением технических средств и технологий ремонта без предварительного глушения скважин,

- использованием жидкостей и технологий глушения с одновременной обработкой призабойной зоны пласта.

 

Вопрос 12. Технологии ремонта без предварительного глушения скважин.

Распространенными техническими средствами являются клапаны –отсекатели, представляющие собой устройства для перекрытия колонн эксплуатационных или подъемных (НКТ) с целью проведения ремонта вышерасположенного подземного и надземного оборудования без глушения скважин, а также предотвращения фонтанных проявлений в случае нарушения герметичности устья.

Классифицировать отсекающие клапаны можно

- по назначению (перекрытия обсадной колонны или подъемной),

- области применения (скважины фонтанные, газлифтные, насосные),

- способу спуска и подъема (трубы, кабель, канат),

- месту размещения (выше или ниже пакера, насоса),

- конструкции запорного органа (тарельчатый, шаровой, пробковый и др.),

- способу закрепления и фиксации (придавливаемые весом труб, резьбовые, замковые в т.ч. плашечные, цанговые, байонетные).

Для перекрытия обсадных колонн отсекающие клапаны используются только в комплекте пакерного оборудования, представляющие сложные механизмы, отказ которых в работе может привести к значительным осложнениям и авариям в скважинах.

Отсекающие устройства для перекрытия подъемных колонн имеют более простую конструкцию, устанавливаются и заменяются в процессе очередного ремонта.

Основное их назначение – перекрытие канала подъемной колонны для предотвращения фонтанирования. Одновременно могут служить управляемым запорным устройством, используемым при демонтаже устьевого оборудования и извлечении подъемной колонны под давлением.

По принципу управления клапаны разделяют на автоматические, срабатывающие при изменении параметров потока и управляемые дистанционно.

Автоматические подразделяются на управляемые давлением в скважине и расходом потока. Первые срабатывают при снижении давления на глубине установки клапанов, вторые – при превышении заданного расхода потока.

Открытие автоматических клапанов осуществляется инструментом на проволоке или канате и давлением, передаваемым через жидкость в скважине. Открытие управляемых клапанов выполняется сигналами системы управления.

По способу соединения с колонной клапаны делят на съемные и стационарные. Первые устанавливаются в посадочные ниппели на колоннах инструментами, спускаемыми на проволоке, вторые – непосредственно на колонне труб и могут быть извлечены только вместе с ней.

а) б)

Рис. 5.4 Схема работы отсекающих клапанов а– лифтовые колонны; б – эксплуатационные колонны. 1 – лифтовая колонна; 2 – эксплуатационная колонна; 3 – отсекающий клапан; 4 – пакер; 5 – продуктивный пласт.

Широко используются осекающие устройства для перекрытия колонны НКТ в случае подъема вставного штангового насоса без глушения скважины.