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 ] 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

Рис. 6.19. Инструмент для поинтервального тампонирования:

1 - левый шнек; 2 - правый шнек; 3 - узел гидромониторных насадок; 4 - инерционные лопасти; 5 - отверстия нагнетания тампонажного раствора

либо с нагнетательным патрубком с отверстиями, либо с блоком гидромониторных насадок.

Узел перемешивания тампонажного раствора в интервале изоляции представлен перемешивающими лопатками, жестко закрепленными на патрубке, соединяющем два узла изоляции, которые установлены по периферии интервала тампонирования.

Узел изоляции может быть представлен в двух модификациях: блоками гидромониторных насадок, установленными по периферии интервала изоляции и направленными к центру изолируемой зоны;

двумя блоками шнеков, турбулизаторов или винтов, установленными на колонне труб по периферии интервала изоляции и имеющими навивку в противоположные друг другу стороны.

Узел транспортирования раствора и добавок включает насос, колонну труб, узел нагнетания; кольцевое пространство скважины, шнековый, турбулизаторный или винтовой транспортер.

Узел ликвидации застойных зон выполняется в виде вращающихся с приводом от колонны труб лопаток турбулизаторов, шнеков или винтов, установленных выше и ниже интервала изоляции.

Инструмент должен иметь следующие размеры и параметры: наружный диаметр на 5-6 мм меньше диаметра тампонируемого интервала скважины;

расстояние между узлами изоляции не ограничено; диаметр труб не менее 50 мм; диаметр насадок от 4 до 10 мм;

возможность работы при частоте вращения инструмента более 50 об/мин.

Инструмент устойчив к износу в течение всего цикла изоляционных работ при вращении в условиях абразивной среды с содержанием твердой фазы до 10 %,

6.4.5. ТЕХНОЛОГИЯ ТАМПОНИРОВАНИЯ

Подготовка скважины к изоляционным работам. В скважине проводят комплекс геофизических исследований и определяют характер распределения фильтрационных свойств интервала тампонирования. Определяют наиболее и наименее проницаемые участки разреза и ранжируют их по мере ухудшения фильтрационных свойств. Оценивают производительность насосного оборудования, используемого при тампонировании или цементировании. Проводят экспресс-опробование скважины и определяют коэффициенты проницаемости и фильтрации пород в интервале тампонирования. Определяют приемистость наиболее проницаемого интервала и максимально допустимый интервал тампонирования т с учетом заданной производительности насосного оборудования:

kmaxр V r0 L

(6.88)

где а - производительность насосного оборудования; ц - динамическая вязкость тампонажного раствора; kmax - максимальный коэффициент проницаемости пород в интервале тампонирования; р - репрессия на пласт для разработанного инструмента, принимаемая равной 0,8-1 МПа; r0 - радиус скважины; L - заданная глубина проникновения тампонажного раствора, выбираемая с учетом конструкции скважины, требований к экологической безопасности и надежному разобщению горизонтов, принимаемая не менее 0,2-0,3 м.

Затем распределяют интервал тампонирования на участки с определенной мощностью и ранжируют их в порядке ухудшения фильтрационных свойств пород по порядковому номеру начиная с единицы.

Сборка инструмента. Нагнетательный патрубок, снабженный лопатками и отверстиями для выхода тампонажного раствора, соединяется с обоих торцов с бурильными трубами так, чтобы общая длина соответствовала длине интервала тампонирования l = m, а нагнетательный патрубок располагался в середине инструмента. Как правило, l = 57 м.

С обоих торцов труб навинчивают секции гидромониторных насадок, направленных друг к другу, в сторону нагнетательного патрубка. К секциям гидромониторных насадок подсоединяют секции шнеков или турбулизаторов, причем к нижней секции - с правой навивкой, а к верхней - с левой.

Общая длина секций, устанавливаемых шнеков или турбули-

заторов рассчитывается в околоскважинной зоне, исходя из необходимости создания турбулентного режима фильтрации тампонажного раствора:

Ap - ReKр а"ц[ , (6.89)

144(1 - а)2k2рg

где Reтр - критические значения числа Рейнольдса (Reтр = 0,1);

а - пористость; L - заданная глубина проникновения раствора в пласт; k - коэффициент проницаемости тампонируемых пород; р - плотность раствора; g - ускорение свободного падения.

Учитывая, что гидромониторные насадки создают в среднем перепад давления на пласт 0,5-0,6 МПа, длина секций шнеков или турбулизаторов

- [Ap - (0,5 0,6)МПа]й , (690)

п (йтр + ) sin2 р

где l - длина секций шнеков или турбулизаторов; b - длина одной ступени шнека или турбулизатора; ю - частота вращения инструмента; п - количество лопастей турбулизатора или спиралей шнека; тр - диаметр труб нагнетательного патрубка; выход

лопастей турбулизатора или спирали шнека; р - угол наклона шнековой спирали к горизонтали.

С целью снижения громоздкости инструмента частоту вращения принимают максимально возможной, исходя из мощности бурового оборудования при заданной глубине интервала тампонирования.

Спуск инструмента в скважину и нагнетание раствора. Инструмент спускают в скважину на бурильных трубах и фиксируют против наиболее проницаемого интервала. На поверхности готовят тампонажный раствор, который затем закачивают насосом в бурильные трубы и через узлы гидромониторных насадок - в интервал изоляции. Одновременно инструмент вращают на максимально возможной частоте.

Время закачки

t - c, (6.91)

где с - коэффициент надежности (с = 1,31,5); W - объем тампонируемой зоны, W - 0,785(L - г02)41; Q - производительность

насосного оборудования.

После закачки расчетного объема тампонажного раствора в пласт подачу насоса прекращают.