Установка фильтра-хвостовика в скважине и намыв гравия за фильтр

Создание гравийных фильтров в необсаженном продуктивном интервале с большим отклонением от вертика­ли и с горизонтальным простиранием ствола имеет свои осо­бенности, оказывающие влияние на компоновку фильтра-хво­стовика, на операции по его установке в скважину и намыву гравия за фильтр, что требует отдельного рассмотрения. В ос­тальных случаях наиболее часто применяется на практике ком­поновка фильтра-хвостовика, в состав которой входят (снизу вверх): башмачный патрубок с глухой башмачной пробкой, сек­ции фильтра-каркаса, надфильтровая труба, короткий сигналь­ный фильтр, циркуляционная муфта, пакер-подвеска и

_______________

Рис. 9.9. Компановка фильтра-хвостовика:

1-пакер-подвеска; 2 – циркуляционная муфта; 3 – контрольный фильтр; 4 – надфильтровая труба; 5 – секции фильтра-каркаса гравийной набивки; 6 - центратор; 7-башмачный патрубок; 8-глухая башмачная пробка.

цент­ратор (рис. 9.9).

Узлы компоновки могут отличаться по своей конструкции в зависимости от глубины и профиля скважины, способа намыва гравия, а также в зависимости от фирм-по­ставщиков оборудования.

Длину надфильтровой трубы принимают из расчета созда­ния за ней запаса гравия, достаточного для предот вращения оголения верхней части сборки фильтра-каркаса при уплотне­нии и усадке гравийной набивки в процессе эксплуатации сква­жины. Если намыв гравия осуществляется с вибрационным или гидродинамическим воздействием на гравийную набивку, достаточен 10-процентный запас от расчетного количества гра­вия; при отсутствии такого воздействия запас увеличивают до 20 — 30%.

Когда требуется изоляция непродуктивных пропластков и намыв гравия в 2 и более горизонтов, в компоновку фильтра-хвостовика включают трубные наружные пакеры, дополнитель­ные циркуляционные муфты и «глухие» трубы.

Фильтр-хвостовик с открытыми отверстиями циркуляци­онной муфты спускают в скважину на бурильных трубах с установочным инструментом со скоростью, исключающей гидроразрыв продуктивного пласта, и подвешивают в нижней части эк­сплуатационной колонны с размещением секций фильтра-каркаса в расширенном продуктивном интервале ствола. Гермети­зацию пакером кольцевого пространства между эксплуатационной колонной и филь­тром-хвостовиком производят до или после намыва гравия — в зависимости от спосо­ба намыва (прямой или обратной циркуля­ции). После этого спускают компоновку, со­стоящую из кроссовера с открытыми цир­куляционными отверстиями вертлюга и при­соединенных к кроссоверу лифтовых труб, длину которых принимают из расчета уста­новки их конца ниже сборки фильтра-кар­каса при намыве гравия. Спуск компонов­ки в скважину осуществляют на бурильных или насосно-компрессорных трубах с уста­новочным инструментом и размещают крос­совер несколько выше циркуляционной муфты фильтра-хвостовика.

Обвязку трубопроводами наземного обо­рудования при намыве гравия через трубу прямой циркуляцией выполняют по схеме (рис. 9.10), в соответствии с которой жид­кость-носитель поступает из емкости 1 на прием насоса 2 и закачивается в камеру пе­ремешивания гравиесмесительной установ­ки 3, откуда готовая смесь гравия с жидко­стью-носителем подается через вертлюг 4 в колонну бурильных или насосно-компрес­сорных труб. Далее смесь поступает через отверстия кроссовера и циркуляционной муфты за фильтр-каркас, где гравий остает­ся на забое, а отфильтрованная жидкость-носитель поднимается по лифтовым трубам к кроссоверу и через узел перекрестных потоков попадает в эксплуатационную колонну. По эксплуата­ционной колонне жидкость-носитель возвращается на поверх­ность в емкость 5, из которой подается насосом 6 в фильтро­вальную установку 7 и после очистки от механических приме­сей поступает в емкость 1 и т.д.

 

Рис. 9.10. Схема обвязки наземного оборудования при намыве гравия прямой циркуляцией:

1-ёмкость для очищенной жидкости-носителя гравия; 2-насос гравиесмесительной установки; 3-гравиесмесительная установка; 4-вертлюг; 5-ёмкость для приёма жидкости-носителя из скважины; 6-насос фильтрованной установки; 7-фильтрованная установка.

 

При производстве подготовительных работ предъявляются высокие требования к чистоте всех компонентов, участвую­щих в процессе намыва гравия: компоновки фильтра-хвосто­вика и кроссовера тщательно очищают от смазки и загрязне­ний, а емкости и трубопроводы от ржавчины и остаточных материалов с последующей промывкой; жидкость-носитель и промывочную жидкость отфильтровывают от механических примесей; при спуске в скважину труб с компоновками не до­пускают излишней смазки свинчиваемых резьбовых соедине­ний.

Процесс намыва гравия начинают с совмещения отверстий кроссовера и циркуляционной муфты. Для этого в кроссовере создают давление порядка 15 • 10⁵ Па и медленно опускают кроссовер до получения резкого падения давления, что свиде­тельствует о нахождении нижней пары колпачковых уплотне­ний под открытыми отверстиями циркуляционной муфты. За­тем допускают кроссовер наполовину расстояния между пара­ми колпачковых уплотнений для совмещения отверстий цир­куляционной муфты и кроссовера; вращением инструмента закрывают отверстия муфты и проверяют надежность закры­тия созданием давления в кроссовере. После этого открывают отверстия циркуляционной муфты, убеждаются в наличии цир­куляции и приступают к приготовлению и намыву за фильтр-хвостовик смеси гравия с жидкостью-носителем.

В процессе намыва контролируют давление нагнетания смеси и полноту циркуляции, не допуская поглощения жидко­сти-носителя; поддерживают заданную концентрацию гравия в смеси, следят за полнотой очистки жидкости-носителя, свое­временно заменяя фильтрующие элементы в фильтровальной установке.

После резкого повышения (скачка) давления нагнетания, что свидетельствует о перекрытии гравием контрольного филь­тра, прекращают намыв, закрывают отверстия циркуляцион­ной муфты и вымывают излишки гравия из труб обратной циркуляцией. Если объем фактически намытого гравия мень­ше 90% его расчетного количества, производят уплотнение гравийной набивки промывкой. Для этого извлекают из сква­жины компоновку кроссовера, исключают из нее лифтовые трубы и, спустив кроссовер с закрытыми отверстиями вертлю­га в нижнюю часть сборки фильтра-каркаса, осуществляют про­мывку, перемещая кроссовер вверх в пределах сборки с вра щением. Затем процессы намыва гравийной набивки и ее уп­лотнения промывкой повторяют до намыва более 90% расчет­ного количества гравия. Принципиальные схемы работы узла перекрестных потоков кроссовера при выполнении этих про­цессов показаны на рис. 9.11.

 

А Б

Рис. 9.11. Схема намыва и уплотнения гравийной набивки с использованием кроссовера:

а — намыв гравия за фильтр-каркас; б — уплотнение гравийной набивки промывкой.

1 — кроссовер (А — отверстия вертлюга открыты; Б —закрыты);

2 — пакер-подвеска;

3 — управляемая циркуляционная муфта (А — открыта; Б — закрыта);

4 — трубы;

5 — секции фильтра—каркаса гравийной набивки.

При описанном способе намыва гравийной набивки, уп­лотнение которой происходит только за счет сил гравитации, практически невозможно добиться 100-процентной закачки рас­четного количества гравия за фильтр-каркас, а неоднократное повторение операций по вымыву излишков гравия, промывке фильтра и намыву гравийной набивки существенно удорожает процесс.