Разработка комплекса технологий по повышению эффективности эксплуатации многозабойных газовых и газоконденсатных скважин

• Автор: Тагиров, Олег Олегович
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ современного состояния эксплуатации многозабойных и горизонтальных скважин на газовых и газоконденсатных месторождениях
2 Проблемы эксплуатации многозабойных горизонтальных скважин
2.1 Степени влияния фильтрационно-ёмкостных параметров продуктивного пласта на рациональную длину горизонтального участка многозабойной скважины
2.2 Фильтры для боковых ответвлений многозабойных скважин и для скважин подземных хранилищ газа
2.3 Теоретические расчеты по определению режимов промывки горизонтальных стволов жидкостью
3 Математическая модель для расчета депрессии на забое при промывке скважины жидкостью или пеной с учетом перехода пены в различные агрегатные состояния от аэрированной жидкости на забое до «тумана» в приустьевой части скважины
3.1 Промывка жидкостью
3.2 Промывка пеной
3.3 Экспериментальное определение гидродинамических забойных давлений и скорости выноса твёрдых частиц при промывке скважины пеной с различными степенями аэрации
4 Методика определения конфигурации многозабойной горизонтальной скважины и её боковых ответвлений, обеспечивающей заданные режимные параметры эксплуатации при допустимой депрессии на пласт
5 Результат промысловых испытаний и оценка эффективности разработки
5.1 Результаты промысловых испытаний
5.2 Оценка эффективности использования разработанных технических
решений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованной литературы
Приложение. Оценка ожидаемого эффекта

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Первые многозабойные скважины были пробурены в России еще в начале 50-х годов прошлого столетия. Однако строительство этих скважин в промышленных масштабах стало осуществляться только в последнее время.
Широкому внедрению многозабойных скважин способствовали научно-технические разработки последних лет, позволяющие бурить скважины любых профилей с забойным ориентированием бурового инструмента.
Открытие и освоение нефтяных и газовых месторождений в Западной Сибири, приуроченных к заболоченным территориям в 1970 годы, также способствовало массовому внедрению технологических схем разработки месторождений кустовым расположением горизонтальных скважин.
В начальный период внедрения в практику многозабойных или горизонтальных скважин принималось, что дебиты скважин будут линейно увеличиваться с увеличением длины горизонтальных скважин и боковых ответвлений.
Однако результаты газодинамических исследований этих скважин не подтверждали концепцию линейного повышения дебита пропорционально увеличению длины горизонтального ствола.
В начальный период внедрения многозабойных скважин научные разработки по обоснованию оптимальной длины горизонтальной скважины отставали от практических возможностей строительства горизонтальных и многозабойных скважин. К настоящему времени имеются многочисленные теоретические разработки как отечественных, так и зарубежных исследователей по определению оптимальной длины горизонтальных скважин (Алиев З.С., Басниев К.С., Близнюков В.Ю., Васильев В.А., Проселков Е.Ю., Joshi S.D., Cho
H., S.V. Shah и др.).
Однако ни в одной из этих работ не рассматриваются проблемы эксплуатации многозабойных скважин, особенно эксплуатации скважин,

построенных в продуктивных пластах, склонных к разрушению и образованию глинисто-песчаных пробок.
Проблема удаления продуктов разрушения пласта из забоев в процессе эксплуатации горизонтальных скважин, особенно из забоев многозабойных скважин, актуальна, так как зачастую невозможно проникнуть промывочными трубами во все боковые стволы для промывки забоев и удаления осевшей в скважине породы.
Целью диссертационной работы является разработка комплекса технологических решений, направленных на повышение эффективности эксплуатации многозабойных газовых и газоконденсатных скважин.
Основные задачи исследований
- Определить рациональную длину основного ствола многозабойной горизонтальной скважины и её боковых ответвлений путем:
установления критической длины, где скорость движения добываемого флюида обеспечивает вынос твердых частиц из ствола скважины;
выполнения условия допустимой депрессии, обеспечивающей неразрушение и необводнение коллектора;
выполнения режимных условий на входе в сборный коллектор.
- Разработать математическую модель промывки скважины пеной на депрессии, с учётом возможного перехода пены в различные агрегатные состояния от аэрированной жидкости на забое до «тумана» в приустьевой зоне, с целью очистки скважины от песчано-глинистых пробок.
- Выполнить промысловые эксперименты по определению гидродинамических забойных давлений и скоростей восходящего потока при промывке скважины пеной с различными степенями аэрации с целью управления депрессией на пласт путем изменения устьевых параметров промывки.

окалиной. При этом при извлечении фильтров-каркасов из скважины было отмечено полное забивание щелей с отрывом витков обмоточной проволоки от продольных опорных стержней.
В другой конструкции скважинного управляющего фильтра (ФСУ) предусмотрены его установка и спуск в скважину в составе колонны труб при отсутствии потока жидкости через фильтрующую оболочку [65]. Для обеспечения работы фильтра применяют специальный управляющий инструмент, который приводится в действие гидравлически после его спуска на НКТ. Втулку перемещают в осевом направлении при взаимодействии толкателей привода с упорными элементами фильтра, размещенными в специальном пазу.
После открытия фильтра происходит сообщение затрубного и внутритрубного пространства через щелевые циркуляционные отверстия. При возврате кольцевой втулки в исходное положение фильтр закрывается.
К недостаткам конструкции фильтра следует отнести то, что при открытии гидравлическая связь между затрубным и внутритрубным пространством фильтрация пластового флюида ведется по всей площади, с подачей отфильтрованного потока по продольным пазам между стрингерами к циркуляционным отверстиям, что улучшает гидродинамику устройства и эффективность его работы. Тем не менее, устройство нельзя применять в горизонтальных стволах скважин и скважинах на подземных хранилищах газа, где имеет место поток газа из внутритрубного пространства в затрубное, с проходом через щели между витками обмоточной проволоки, что приводит к забиванию щелей и снижению эффективности работы.
При эксплуатации нефтяных и газовых скважин с неустойчивыми коллекторами используется еще одна конструкция фильтра, состоящая из корпуса с бандажами на концах и с продольными пазами на наружной поверхности, стрингерами и навитой проволокой определенного сечения [66].
Недостатком данной конструкции фильтра также является необратимая кольматация его проволочной обмотки твердой фазой, идущей с потоками газа из пласта.