Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru

Устройство промывочное скользящее (УПС)

Внедрению любого скважинного оборудования, проведению гидроразрыва пласта (ГРП), спуску скважинной насосной установки должна предшествовать тщательная подготовка ствола и забоя скважины. Однако зачастую при выполнении операций по промывке призабойной зоны пласта (ПЗП) с применением стандартных методов очистки («пера», гидрожелонки), особенно в скважинах с высокой приемистостью, ухудшается приток и снижается скорость циркуляции, что приводит к росту как временных, так и финансовых затрат на подземный ремонт скважины (ПРС).

В связи с этим для скважин с большим расходом промывочной жидкости инженеры-конструкторы ООО «НПФ «Пакер» разработали устройство УПС, обеспечивающее циркуляцию жидкости в условиях поглощения, делая промывку более эффективной и экономичной. В отличие от гидрожелонок, которые чистят только забой, но не промывают ствол, УПС предполагает прямую промывку через гидромониторное перо. Ключевое отличие заключается в том, что в процессе работы устройство скользит по колонне, не только прочищая забой, но и промывая ствол скважины, а также удаляя плавающий мусор. В ходе проведенных ОПИ оборудования было установлено, что в результате применения УПС сокращаются потери промывочной жидкости, создается стабильная циркуляция и, как следствие, отсутствуют осложнения при СПО.

25.10.2017 Инженерная практика №08/2017
Гимаев Тимур Фаритович Инженер-технолог службы разработки и внедрения скважинных технологий по ОРЭ ООО «НПФ «Пакер»

Рис. 1. Традиционный способ промывки скважины
Рис. 1. Традиционный способ промывки скважины
Рис. 2. Существующие методы промывки скважин
Рис. 2. Существующие методы промывки скважин
Рис. 3. Устройство промывочное скользящее (УПС)
Рис. 3. Устройство промывочное скользящее (УПС)

Нередко при эксплуатации скважин осложненного фонда, характеризующихся выпадением солей и выносом механических примесей, происходит засорение забоя и призабойной зоны пласта, что приводит к снижению темпа отбора жидкости из скважины. При использовании стандартных методов очистки ПЗП, как правило, ухудшается приток и увеличивается время промывки скважины вследствие низкой скорости циркуляции и поглощения промывочной жидкости пластом, поскольку промывка производится на репрессии (рис. 1, 2). Данная проблема особенно актуальна для скважин с высокой приемистостью.

С учетом этих и других недостатков, а также для решения задачи промывки забоя скважины от песчаных и гидратных пробок инженеры-конструкторы ООО «НПФ «Пакер» разработали технологию промывки скважины с применением специального скользящего промывочного устройства (УПС) (рис. 3).

Основные технологические преимущества данного способа по сравнению с использованием «пера» и гидрожелонки заключаются в значительном уменьшении или полном исключении поглощения промывочной жидкости пластом, ускорении ввода скважин в эксплуатацию после ликвидации песчаной пробки и возможности очистки части колонны ниже отверстий фильтра.

Последнее обстоятельство позволяет обеспечить создание свободного кармана для накопления песка в период последующей эксплуатации скважины и способствует увеличению межремонтного периода (МРП) ее работы.В конструкцию устройства включен узел перекрестных сечений, который позволяет перепускать жидкость из кольцевого пространства в хвостовик, под устройство, и осуществлять возврат жидкости по НКТ. Также в конструкции УПС предусмотрен один большой промывочный канал для вымывания шлама. Уплотнительные элементы выдвигаются и убираются с помощью гидропривода. При спускоподъемной операции (СПО) внутренняя полость НКТ сообщается с кольцевым пространством.

ПРИНЦИП РАБОТЫ УПС

Принцип работы устройства заключается в следующем. После спуска в рабочий интервал устройство переводится в рабочее положение – резиновый уплотнитель расширяется, тем самым перекрывая и разделяя кольцевое пространство. Для проведения промывки жидкость под давлением подается через затрубное пространство в гидромониторное перо (рис. 4).

Рис. 4. Принцип работы УПС
Рис. 4. Принцип работы УПС

После попадания жидкости в НКТ происходит прямая промывка. Далее жидкость вместе с механическими примесями поднимается по межтрубному пространству до УПС, переходя в НКТ через муфту перекрестного сечения, и с увеличенной скоростью выносится на устье скважины по внутренней полости НКТ.

После удаления песчаной пробки для перевода устройства в транспортное положение сбрасывается шарик. В результате создается давление, которое приводит к появлению циркуляции. После этого устройство извлекается на поверхность.

Таким образом, УПС объединяет преимущества традиционных методов промывки: размыв корки происходит так же, как при прямой промывке, а вынос механических примесей осуществляется с увеличенной скоростью, как при обратной промывке.

Таблица 1. Основные технические характеристики УПС-116
Таблица 1. Основные технические характеристики УПС-116Таблица 1. Основные технические характеристики УПС-116
Таблица 2. Критерии применимости УПС-116
Таблица 2. Критерии применимости УПС-116

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ИСПЫТАНИЯ УПС-116

Основные технические характеристики УПС-116 приведены в табл. 1. Отметим, что диаметр напорного канала составляет 40 мм, возвратного – 46 миллиметров. Максимальные нагрузки на растяжение и сжатие могут составлять до 30 тонн.

Критерии применимости УПС-116 были определены в ходе ОПИ на месторождениях ПАО «Оренбургнефть», где испытывалось данное устройство (рис. 5-8). При проведении испытаний было установлено, что устройство может использоваться в скважинах с приемистостью до 700 м3/сут, ограничение по глубине скважины составляет 4000 м, минимальное давление промывки – 30 атм, длина проходки – до 200 метров (табл. 2).

В результате проведенных ОПИ была подтверждена экономическая и технологическая эффективность применения устройства. При осуществлении промывок с помощью УПС в скважинах с высокой приемистостью потери промывочной жидкости были сокращены в 4-10 раз по сравнению с использованием традиционных методов очистки. Так, например, в одной из скважин приемистость составляла 420 м3/сут, и при применении УПС потери жидкости сократились на 8 м3/ч, проходка (общий пройденный интервал) при этом составила 16 метров. В другой скважине приемистость превышала 720 м3/сут при нулевом значении буферного давления. Применение УПС позволило сократить расход жидкости на поглощение до 2 м3/ч (с 20 м3/ч).

Рис. 5. Проведение ОПИ УПС в ПАО «Оренбургнефть»
Рис. 5. Проведение ОПИ УПС в ПАО «Оренбургнефть»
Рис. 6. Вынос проппанта
Рис. 6. Вынос проппанта

Также с помощью УПС нам удалось создать стабильную циркуляцию в подконтрольных скважинах. Помимо ПАО «Оренбургнефть», испытания устройства проводились на месторождениях НГДУ «Бавлынефть» ПАО «Татнефть», в ходе которых также было отмечено сокращение потерь объема жидкости при промывке скважин с 18,8 до 6,6% по сравнению с традиционным методом и подтверждены все заявленные технические характеристики оборудования.

Рис. 7. УПС после извлечения из скважины
Рис. 7. УПС после извлечения из скважины

Таким образом, применение УПС позволяет с наименьшими потерями промывочной жидкости производить очистку призабойной зоны от песчаных пробок, которые образуются после проведения операций по ГРП, а также осуществлять промывку ПЗП в скважинах с аномально низким пластовым давлением, скважинах с высокой приемистостью и в скважинах, где с помощью традиционных методов промывки невозможно обеспечить стабильную циркуляцию.

Рис. 8. Монтаж и демонтаж УПС
Рис. 8. Монтаж и демонтаж УПС

Сегодня ООО «НПФ «Пакер» оказывает сервисные услуги по очистке ПЗП скважин в условиях поглощения технологической жидкости после эксплуатации и ГРП с применением УПС.

Показать выдержки из обсуждения

ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос: Тимур Фаритович, я так и не понял, чем ваше устройство лучше обычной гидрожелонки?
Тимур Гимаев: Тимур Гимаев: Основной положительный эффект от внедрения промывки с УПС заключается в снижении динамического воздействия на пласт за счет уменьшения влияния столба жидкости, поскольку затрубное пространство перекрывается уплотнительным элементом УПС. Объем циркуляции жидкости уменьшается в несколько раз, увеличивается скорость движения жидкости. Также при течении жидкости через местное сужение согласно уравнению неразрывности течений (уравнение сплошности потока жидкости) увеличивается скорость с одновременным падением давления в этом месте.
Помимо этого, создается разряжение, то есть промывка с УПС происходит на депрессии. Дополнительный эффект достигается за счет того, что газ подхватывает поток жидкости, происходит аэрация промывочной жидкости, за счет чего снижается ее плотность. Таким образом, исключается или существенно уменьшается загрязнение коллектора, поскольку в него почти не проникает жидкая фаза раствора: напротив, в скважину поступают пластовые флюиды.
Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Технические и стратегические решения для реализации потенциала скважин с боковыми стволами
Оптимизация образования отходов бурения
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №03/2018

Инженерная практика

Выпуск №03/2018

Сбор, подготовка и транспорт нефти.Рациональное использование ПНГ
Испытания установки предварительной подготовки дисперсных системРеализация программы утилизации ПНГ в ПАО «ЛУКОЙЛ»Оценка дебита скважин с использованием PVT-зависимостейУтилизация ПНГ: ароматизация тяжелых фракций, жидкофазное окислениеИнгибирование солеотложений карбонатного типаМеталлографитные покрытияАнализ операционных процессов при строительстве скважинСопровождение разработки и мониторинга объектов
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Разработка месторождений
Мониторинг – 2018
Производственно-технический семинар-совещание

Мониторинг ‘2018. Системы мониторинга и управления для эксплуатации мехфонда и контроля разработки месторождений

18 июня 2018 г., г. Москва
Интеллектуализация процессов добычи нефти (автоматизация, телемеханизация, интеллектуальные станции управления) с целью сокращения затрат, повышения наработки оборудования и дебита жидкости, увеличения энергоэффективности и контроля разработки месторождений, внедрение нового программного обеспечения, геофизического оборудования, интеллектуализация систем одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) и др.
Ближайший тренинг
Механизированная добыча
Эффективность механизированного фонда – июнь 2018
Тренинг-курс

Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин

18 – 22 июня 2018 г., г. Москва
Цель курса состоит в создании у слушателей комплексного и разностороннего представления о современной теории и практике работы с механизированным фондом скважин при решении ряда основных производственно-технических задач. Занятия проводятся с использованием новейших презентационных материалов и программных комплексов экспертами-практиками с большим производственным и научным опытом.