Транспортировка и закачка активированных жидкостей

При использовании активированных жидкостей (азотные или углекислые пены) должны быть приняты особые меры предосторожности. Эти жидкости транспортируются под большим давлением и, если происходим утечка, могут быть токсичны и опасны и требуют специального обращения. Основные соображения по этому поводу можно представить следующим образом:

 

· необходимо проявлять осторожность около оборудования для транспортировки и закачки азота. Жидкий азот транспортируется при температурах ниже –300^o F и может вызвать серьезные ожоги (до третьей степени)

 

· необходимо избегать накопления азота или углекислого газа на любых участках. При высоких концентрациях эти газы могут вызвать удушье

 

· для предотвращения утечек активированных жидкости в атмосферу при их извлечении необходимо принять соответствующие меры предосторожности

 

· при использовании углекислого газа нельзя без стравливания давления перекрывать нагнетательную линию с двух сторон. Это приводит к разгерметизации и повреждению линии

 

· между двумя клиновыми задвижками в линии закачки CO₂ должен находиться перепускной клапан (в самой нижней точке). Стравливание газа через верхние точки может вызвать образование сухого льда. Если линия закупоривается льдом, заблокированная жидкость будет накапливаться в линии, а давление повышаться

 

· после стравливания из линии углекислого газа вероятно образование сухого льда. Не следует использовать линию, пока не удален лед. При осмотре линий, содержащих сухой лед, во избежание поражений, вызванных внезапными выбросами льда, необходимо соблюдать осторожность

· не следует закачивать жидкий углекислый газ, пока он не смешан с жидкостью. Низкая температура жидкого CO₂ может вызвать повреждения металлического корпуса устьевого оборудования и нагнетательных линий

Обзор операции ГРП

 

Перед началом операции ГРП все поверхностное оборудование должно быть осмотрено и опрессовано до величин давления, превосходящих предполагаемое рабочее устьевое давление на 1000 psi. Любое неисправное оборудование должно быть заменено. 

 

После монтажа и проверки оборудования дается разрешение на начало операции. Далее представлены основные этапы процесса ГРП и необходимые меры предосторожности:

 

1. Трехцилиндровые насосы заполняются блендером. В затрубную линию устанавливаются предохранительные клапаны. Запускается насос, предназначенный для поддержания давления в затрубном пространстве.

 

2. После заполнения насосов проводится опрессовка нагнетательных линий до давлений, превышающих максимально допустимое на 1000 psi (при закрытой устьевой задвижке). Наблюдение за давлением производят в течение 5 минут. Если наблюдается хорошая герметичность соединений и клапанов, кривая изменения давления при опрессовке должна представлять собой горизонтальную линию. Все утечки должны быть устранены, а неисправные элементы заменены. Для дальнейшего проведения операции необходимо одобрение результатов опрессовки супервайзерами добывающей и сервисной компаний.

 

3. После опрессовки оборудования необходимо стравить давление до уровня, превышающего давление закрытой скважины на 500 psi. 

 

4. При положительном давлении на устье открывается линейная задвижка, и начинается процесс закачки.

 

5. Если данная скважина является газовой (особенно если скважина давала приток незадолго до проведения ГРП), необходимо наполнить ее жидкостью для создания гидравлического давления, необходимого для воздействия на породу через перфорационные отверстия.

 

6. В рамках мини-ГРП, рекомендуемого перед основной операцией, проводится нагнетательный тест. Если он включает в себя тест с пошаговым увеличением скорости закачки, необходимо принять меры предосторожности для предотвращения разрыва породы.

 

7. После проведения нагнетательного теста и сбора необходимой информации, производятся необходимые изменения в основном ГРП (например, увеличение / уменьшение объема подушки и т.д.).

 

8. После завершения подготовки к основной операции начинается закачка жидкости первой стадии (обычно подушка). В основном проектная скорость закачки достигается постепенным включением в работу насосных агрегатов и повышением рабочей передачи. Если нагнетательный тест не проводился, для получения величины ISIP и проверки градиента разрыва желательно произвести короткую остановку (после стабилизации скорости закачки). Начальная величина ISIP будет использована для сравнения с величиной, полученной по завершении ГРП.

 

9. После остановки насосов (для получения величины ISIP) закачка возобновляется и ее скорость увеличивается до проектной величины. При дальнейшем нагнетании жидкости происходит развитие созданной трещины.

 

10. После завершения закачки подушки необходимо убедится, что в жидкость добавлены все необходимые реагенты. На данном этапе должны быть произведены все необходимые изменения (желательно производить отбор образцов жидкости для проверки качества, особенно если используется сшитый гель).

 

11. Если поведение устьевого давления обыкновенное, во время операции необходимо построить зависимость забойного давления от времени закачки (как показано на рис.61).

 

 

Рис.61. Типичное поведение давления при проведении ГРП

 

12. Значение «чистого» давления можно определить, используя забойное давление, рассчитанное через устьевое (учитывая потери давления на трение и гидростатическое давление столба жидкости). Зависимость «чистого» давления от времени, построенного в билогарифмических координатах, показывает характер развития трещины (график Нольте-Смита – см. ссылки). Упрощенная интерпретация «чистого» давления Нольте-Смита представлена на рис.62.

Рис. 62. Интерпретация «чистого давления» Нольте-Смита

 

13. Действительные время, скорость, давление и объем закачки должны быть задокументированы. Собранные данные помогут определить тенденции давления для принятия важных решений во время проведения других операций. Определенные отклонения от плана (которые не могут быть отражены на рабочем графике) необходимо зафиксировать дополнительно (остановка для замены соединений и т.д.).

 

14. Необходимо как можно точнее следовать графику проведения работ, а также принять меры предосторожности для предотвращения превышения проектных концентраций проппанта, особенно на ранних стадиях операции.

 

15. После завершения операции конечная величина ISIP должна быть замерена, а действительный график работ сохранен.