Совершенствование технологий восстановления герметичности крепи и промывки скважин в условиях значительного падения пластовых давлений

• Автор: Суковицын, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 25.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН МЕСТОРОЖДЕНИЙ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ЗАВЕРШАЮЩЕЙ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ
1.1 Анализ причин разрушения призабойной зоны пласта скважин, формирования глинисто-песчаных пробок и способов их удаления
1.2. Анализ причин формирования каналов заколонных перетоков

1.3 Постановка задач исследований
2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОЕИИ ПРОМЫВКИ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ПЛАСТА
2.1 Разработка технологии промывки ТПП с использованием струйного насоса для создания депрессии в призабойной зоне пласта
2.2 Исследование возможности применения струйного насоса для создания депрессии на пласт при промывке скважин
2.2.1 Постановка технологической задачи и физические основы модели
2.2.2 Расчет потерь давления при промывке вязкими, вязкопластичными жидкостями с использованием колтюбинга
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ГЛИНИСТО-ПЕСЧАНЫХ ПРОБОК ПРОМЫВКОЙ СКВАЖИН НА ДЕПРЕССИИ
3.1 Устройство для очистки скважины от песчаной пробки
3.2 Забойное насосно-вакуумное устройство
3.2.1 Насосное устройство
3.2.2 Уплотнительный механизм
3.3 Разработка стенда и проведение стендовых испытаний макетных образцов насосно-вакуумного устройства и устройства для очистки скважины от песчаной пробки
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗОЛЯЦИИ ФЛЮИДОПЕРЕТОКОВ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ УПРАВЛЯЕМОЙ ЧАСТОТЫ
4.1 Предпосылки разработки технологии изоляции флюидоперетоков
с использованием импульсного воздействия управляемой частоты
4.2 Экспериментальные исследования влияния импульсного воздействия на фильтрацию жидкостей в моделях трещиноватопористых сред
4.3 Разработка технического средства для повышения эффективности ремонтно-изоляционных работ
4.4 Технологическая схема проведения ремонтно-изоляционных работ с использованием устьевого механического вибратора

4.5 Разработка составов технологических жидкостей для ликвидации
флюидоперетоков
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТОК И ОЦЕНКА ИХ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Разработка методов вывода из бездействующего фонда и восстановления производительности скважин является одним из приоритетных направлений ОАО «Газпром», где около 20% фонда скважин эксплуатируются с суточными дебитами ниже проектного. Это связано как с истощением крупных месторождений, так и с разработкой коллекторов с низкими фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС). Закономерное снижение запаса пластовой энергии большинства крупнейших газовых и газоконденсатных месторождений, вступивших в стадию завершающей разработки, привело к усилению влияния ряда негативных факторов. К основным таким факторам относятся: высокая обводненность скважин и добываемой продукции, разрушение призабойной зоны пласта, сопровождающееся пес-копроявлениями, что может привести к сокращению сроков эксплуатации скважин и снижению экономически рентабельного промышленного коэффициента газоотдачи.
В настоящее время на Вынгапуровском газовом месторождении коэффициент аномальности пластового давления составляет значение ниже 0,1, На Медвежьем, Ямбургском, Уренгойском месторождениях коэффициенты аномальности пластового давления составляют от 0,1 до 0,25. При этом подавляющая часть эксплуатационного фонда скважин работает с наличием глинисто-песчаной пробки на забое скважины с частичным или полным перекрытием интервала перфорации, и удаление их в условиях значительного падения пластового давления является сложнейшей задачей. Данная проблема также актуальна для большей части подземных хранилищ газа.
Проведение работ традиционными методами в таких условиях часто приводит к значительной потере производительности скважин в результате поглощения технологических жидкостей, их взаимодействия с призабойной зоной пласта (ПЗП) и снижения фильтрационно-емкостных свойств продуктивного пласта в этой зоне. По результатам промысловых наблюдений доказано, что извлечение фильтрата технологической жидкости из при-

ных пластов через систему трещин в соляной и (или) карбонатной стенке скважины, сформированные при циклической эксплуатации ПХГ [63, 64].
Как показал опыт, многие скважины, построенные в соленосном разрезе, имеют в интервале солей заколонные перетоки. Это подтверждается практикой строительства и эксплуатации скважин на месторождениях Ше-белинское, Астраханское, Оренбургское, Карачаганакское, Тенгизское и др.
Путями фильтрации газа по заколонному пространству из продуктивного высоконапорного пласта являются: 1) проницаемые для жидкости и газа каналы на контакте колонна-цемент; 2) проницаемый для жидкости и газа цементный камень вследствие ноздреватого строения, высокой пористости и разветвленной трещиноватости; 3) каналы на контакте цемент-порода; 4) термоусталостные трещины в каменной соли и известняках в приствольной части эксплуатационно-нагнетательных скважин ПХГ.
При вертикальном движении в заколонном пространстве газ проходит через серию указанных путей перетока (переточных систем), причем, зако-лонный переток газа характерен тем, что в каждой скважине, очевидно, действует не одна, а несколько переточных систем в различном сочетании. Кроме того, между скважинами часто осуществляется связь еще по проницаемым горизонтам, расположенным в надпродуктивном разрезе.
Качественная оценка и количественные расчеты утечек газа по зако-лонным пространствам скважин для условий Шебелинского газоконденсатного месторождения показали, что дебиты перетоков по вышеуказанным типам каналов несоизмеримы. Дебит через пористую среду в 7 ООО раз меньше, чем суммарные дебиты по кольцевым контактам колонна-цемент и цемент-порода, если ширина щелевого кольцевого просвета на контактах цемента с колонной и со стенкой скважины равна 1 мм [58]. В абсолютных величинах дебиты газа составили по кольцевому пространству на контакте колонна-цемент - 23,7 дм3/с; через пористую среду цементного камня - 0,014 дм3/с; по кольцевому пространству на контакте цемент- порода - 73,8 дм3/с. Если же ширина кольцевых зазоров на указанных контактах будет составлять всего 0,1 мм, то соотношение дебита через пористую среду цементного