Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

мецдуется, особенно для глубоких скважин, щюверять качество цементирования при помощи специальных устройств.

При температуре выше критической 110 °С [4.78], [4.79] предел прочности на сжатие цемента промышленных марок существенно уменьшается. Кроме того, цемент становится водопроницаемым. Стабильными относительно термических напряжений при высоких температурах являются чаще всего цементы класса G (при спедификации API), в состав которых входят от 30 до 60 % измельченной двуокиси кремния. Добавка по крайнш мере 10 % хлористого натрия в воду, в которой приготавли-вакут раствор, увеличивает козффициент расширения цемента и улучшает его сцепление с колсншой и грунтом. Иногда используют вещества, понижающие коэффициент треп», бентонит, пуццолан, теплся1золяционные вещества (перлит, вермикулит, . . .). Много публикаций посвящено термостойким бетонам, производимым различными фирмами (см., например, [4.78] - [4Щ).

Чтобы избежать тепловых ударов в цементе в начальной стадии нагнетания теплшосителей, необходимо начинать процесс при малом расходе, постепенно увеличивая его по мере прогревания скважин.

4.3.5. Оборудование скваасин

Тепловая изоляция нагнетательных скважин. Существенным недостатком нагнетания теплоносителя непосредственно в обсадную Tiy, широко практиковавшетося при разработке калифорнийских месторождений (США), является высокий уровень тепловых потерь и механических напряжений (см. раздел 4.1.2). С этой точки зрения более интересна методика нагнетания теплшосителя через насосно-ком1фес-сорную трубу. В этом случае следует избетать контакта трубы с обсадной колсншой, а также не допускать появления конденсванной фазы в зазоре, между ними.

Для изоляции промежутка между внутренней трубой и обсадной ко-л(нш(»1 возможно использовать забойный пакер, помещенный над нефтеносным пластом. Такая кшструкция требует подбора материала, обладающего соответствующим козффициштом расширения. Эта система хорошо работает при правильном монтаже ее элементов и не слишком высоких температурах. В настоящее время разрабатываются материалы, позволякицие пакерам выдерживать повышенные температуры и давления. Кроме того, для снижения тепловых потерь были разработаны трубы с двшными стенками.

Оригинальным решением проблемы теплоизоляции внутренней трубы является заполнение зазора раствором крмгаекислого натрия до начала нагнетания тгашоюсителя. При этом зазор соедино! с атмосферой. При нагнетании в скважину теплшосителя труба постепенно прогревается и на ее внешнюю поверхность осаждается иэ расторг силикатный слой. Эффективность такого теплоизолирукяцего по1фытия толщиной

Ряс. 4.35. Метод ооздмяя теплояэоляция трубы путем осаждения кремнекислого натрия иа внеишей поверхности трубы [4.81]:

а - заполнение раствором промежутка; б - наг-ветанве пара; в - вытеснанне водой избытка раствора; г - удаление водм нагнетаемым газом; д - наг-неганне пара; 1 - раствор; 2 - раствор кремнекнс-ного натрия; 3 - пакер; 4 - удаление; 5 - силикатный осадок; 6 - оставшийся раствор; 7 - избыток раствора; 8 - газ

Рис. 4.36. Схшя обустройства скважины дли иагнепшия нодяного пара, прнмеяясмого на месторождении Жобо (Венесуэла) [4 J8] :

1 - пар; 2 - обсадну колонна диаметром 7 ; i - труба диаметром 3 1/) из стали / = 55; 4 - ясид-кий H30jTop (Кан-Пак); 5 - муфта ММЛ диаметром з/2 ; 6 - 16 футов для расширения; 7 - пакер „Броуи Эм-Джей"; 8 - муфта „Е"; 9 - устройство для подвкки хвостовика; 10 - хвостовик диаметром 3/2 ; 11 - гравийный фильтр; 12 - башмак хвостовика; 13 - перфорированный участок

1 СМ достаточна для предотвращения дапьнейщего образования твердого осадка на внутреннш поверхности обсадной трубы [4.81]. Избыток раствора силиката, оставщейся в зазоре после нескольких часов нагнетания теплоносителя, вытегаяется из него водой, а вода, в свою очередь, - газом (рис. 4.3S). Такой метод теплшзоляции позволяет снизить уровень нагрева обсадной колонны диаметром 7 при нагнетании водяного пара под давлением 100 бар через трубу 27/8 с 240 до ISO °С и использовать обсадную колонну марки SS [4.81].

Рис. 4.37. Оборудование скважииы граиийным (льтром и хиос-тоником:

1 - обсадная труба, зацементированная по всей высоте термостойким цементом; 2 - устройство подвеска хвостовика; 3 - щелевой хвостоввк; 4 - участок скважины увеличенного диаметра; 5 - гравийный фильтр

3 - муфта и седло тепем; 6 - глина уровень; 10 - пар

Рис. 4.38. Оборудование скнажины для селектииного иагиепшии пч>а [4.84]:

а - нижележащий горизонт; б -вышележащий горизонт; 1 - температурный шов; 2 - верхний уровень; ю; 4 - стальной шарик; 5 - промывочная жидкость с иаполии-i; 7 - соединеиие „В"; 8 - калибор „В" с замком; 9 - нижний

Был испытан еще один способ изоляции (рис. 436), в котором промежуток заполнялся органической жидкостью на основе жирных кислот производства Кен-Пак [4.82].

Обустройство основания. Обустройство основания скважин зависит от свойств нефтеносного пласта и от режима их эксплуатации. Оно различно для нагнетательных и эксплуатационных скважин, а также для скважин, попеременно используемых для нагнетания теплоносителя и подъема нефти.

Иноща применяются перфорфованные обсадные трубы с хвостовиком или без него. При работе с песчаными, сыпучими коллекторами нефттосного пласта о(5садную колонну часто цементируют у его кровли. Для 1федотвращения выноса песка диаметр ствола скважины увеличивают на уровне пласта примерно на 35 см и вокруг перфорированного хвостовика или хвостовика с навитой сеткой устанавливают соответственно откапиброванный гравийный фильтр [4.83] и [4.84]. При селективном нагнетании пара (рис. 437) в один из слоев пласта (рис. 4.38) хвостовики желательно оборудовать компенсаторами теплового расши-