Инженерная практика
Российский нефтегазовый журнал о технологиях и оборудовании
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru
Telegram

Оборудование и технологии НПФ «Пакер» для систем ППД: опыт применения

Задача повышения эффективности системы ППД с целью увеличения объемов добычи нефти или поддержания ее на существующем уровне по-прежнему остается приоритетной для всех нефтяных компаний.

И для ее решения, в первую очередь, необходимо обеспечить достижение проектных значений объема и давления закачки в тех нагнетательных скважинах, где в силу ряда причин наблюдаются отклонения.

В настоящее время на рынке существует достаточно большое количество технических решений в части компоновок для ППД. К счастью, сегодня нефтяные компании уже не приоретизируют сокращение затрат на закупку оборудования – рассматривается весь комплекс показателей оборудования и технологий с точки зрения не только капитальных, но и эксплуатационных затрат.

На протяжении нескольких лет НПФ «Пакер» занимается разработкой технологий и успешно поставляет широкий модельный ряд оборудования, позволяющего решать задачу повышения эффективности работы систем ППД на нефтяных месторождениях.

16.07.2015 Инженерная практика №06-07/2015
Халилов Руслан Рамилевич Инженер-технолог службы скважинных технологий ООО НПФ «Пакер»

Наибольшее распространение в качестве компоновки для систем ППД производства НПФ «Пакер» получила однопакерная установка 1ПРОК-ППД (рис. 1).

В ее составе применяется серийный пакер ПРО-ЯДЖО двухсторонние действия, который выдерживает перепад давлений как снизу-вверх, так и сверху вниз.

Конструкция компоновки также включает узел безопасности, циркуляционный клапан и компенсатор. Компенсатор в случае циклической закачки позволяет исключить подергивание пакера и тем самым избежать нарушений его герметичности. Данная компоновка устанавливается за одну спускоподъемную операцию (СПО) осевым перемещением колонны НКТ с созданием усилия разгрузки НКТ 12-16 т и выдерживает перепад давления до 35 МПа. При установке на малых глубинах зачастую возникает проблема нехватки веса колонны НКТ (12-16 т) для установки компоновки. Для ее решения применяется гидравлическая дожимная установка ЯКПРО-СДУ или утяжеленные НКТ.

С целью сокращения затрат и количества СПО мы также разработали пакер для установки на малых глубинах – ПРО-ЯДЖ-О-М (на 35 МПа) (рис. 2). Для его посадки достаточно создать осевую нагрузку 4-8 тонн. Также как в стандартном пакере ПРО-ЯДЖ-О, в конструкцию модифицированного пакера включены раздвижные опоры, которые предотвращают затекание уплотнительных элементов в зазор между эксплуатационной колонной и корпусом пакера в процессе длительной эксплуатации. В последующем это обеспечивает более легкий срыв пакера и подъем компоновки.

КОМПОНОВКА 1ПРОК-ППДТ

Для выполнения замеров и интеллектуализации скважин системы ППД НПФ «Пакер» разработана компоновка с системой телеметрии с функцией передачи данных о температуре и давлении в режиме реального времени и возможностью провода кабеля под пакер (рис. 3). Данные либо поступают от глубинного монометра, расположенного ниже пакера в зоне закачки жидкости, либо собираются с применением оптоволоконного кабеля, который сам по себе служит точным датчиком давления и температуры. Компоновка 1ПРОК-ППДТ состоит из гидромеханического или осевого пакера с кабельным вводом (герметизация кабеля производится без разделки брони), гидравлического якоря и узла безопасности. Оборудование поставляется серийно для эксплуатационных колонн диаметром 140-178 мм.

Рис. 4. Компоновка для одновременно-раздельной закачки 2ПРОК-ОРЗ
Рис. 4. Компоновка для одновременно-раздельной закачки 2ПРОК-ОРЗ
Рис. 5. Результаты применения компоновки 2ПРОК-ОРЗ
Рис. 5. Результаты применения компоновки 2ПРОК-ОРЗ
Рис. 6. Замер объема закачки стандартным расходомером в компоновке 2ПРОК-ОРЗ
Рис. 6. Замер объема закачки стандартным расходомером в компоновке 2ПРОК-ОРЗ
Рис. 7. Компоновка 2ПРОК-ОРЗТ для одновременно- раздельной закачки с телеметрией
Рис. 7. Компоновка 2ПРОК-ОРЗТ для одновременно- раздельной закачки с телеметрией
Рис. 8. Однопакерная компоновка 1ПРОК-ППД-88/92 для ППД в боковых стволах
Рис. 8. Однопакерная компоновка 1ПРОК-ППД-88/92 для ППД в боковых стволах

КОМПОНОВКА 2ПРОК-ОРЗ

Активное применение технологий для одновременно-раздельной закачки (ОРЗ) началось в России в 1980-90-е годы, чему в значительной степени способствовала возможность управления технологическим процессом. Технология ОРЗ заключается в обеспечении регулирования объемов закачки жидкости индивидуально для каждого продуктивного горизонта с возможностью изменения параметров закачки в процессе работы.

Сегодня ООО НПФ «Пакер» выпускает компоновки для ОРЗ по концентрично (труба в трубе) и параллельно расположенным НКТ, которые позволяют регулировать объем и давление закачки с поверхности, а также однотрубные компоновки с применением скважинных камер или устройства распределения закачки (УРЗ).

В настоящее время наибольшее распространение получила двухпакерная компоновка 2ПРОК-ОРЗ (рис. 4) с применением УРЗ. Разобщение пластов производится с помощью нижнего пакера, в то время как верхний пакер служит для защиты эксплуатационной колонны от давления закачки. Разделение объема закачки в нижний и верхний пласты производится через УРЗ с установленными в него штуцерами. От скважинных камер его отличает то, что для смены штуцеров можно использовать не только канатную технику, но и любой геофизический подъемник или колтюбинговую установку.

К преимуществам данной схемы следует отнести отсутствие влияния перепада давления на фигурный паз нижнего пакера. Для установки штуцеров не требуется дополнительная техника. Сброс вставки с установленными штуцерами может производиться силами одного оператора (рис. 5). Вставка сбрасывается в колонну НКТ, скважина запускается под закачку и под давлением закачки вставка доводится до посадочного места. Замер расхода закачиваемой жидкости по пластам производится стандартным геофизическим расходомером (рис. 6). Под расходомером устанавливается специальный клапан-отсекатель, который позволяет получить общий замер и замер по пластам. Извлечение вставки со штуцерами производится стандартным цанговым инструментом ИЦ-35.

При извлечении вставки со штуцерами в компоновке появляется проходной канал, через который можно провести геофизический прибор и выполнить исследования профиля притока, отбивку забоя и другие операции. В компоновке с применением скважинных камер данные возможности не реализованы.

КОМПОНОВКА 2ПРОКОРЗТ

Для осуществления мониторинга и визуализации данных по расходу, давлению, температуре в режиме реального времени с поверхности совместно с нашим партнером компанией ООО «НПТ АлойлСервис» была разработана компоновка 2ПРОК-ОРЗТ с системой телеметрии (рис. 7). Разделение объема закачки в нижний и верхний пласты также производится через УРЗ с установленными в него штуцерами. Под УРЗ устанавливается расходомер, с помощью которого, помимо объема закачки в нижний пласт в режиме реального времени, замеряется давление в затрубном пространстве (давление закачки в верхний пласт), давление в НКТ (давление закачки в верхний пласт) и температура. По геофизическому кабелю информация поступает в интерфейсный блок, откуда она считывается на флеш-накопитель, либо передается по системе телеметрии на компьютер инженерно-технических специалистов и далее анализируется и интерпретируется.

Сам расходомер интересен тем, что он вихревой, то есть вращающиеся части в его конструкции отсутствуют (периодичность проведения поверки составляет четыре года). Устройство сертифицировано как средство измерения. Диапазон замеров достаточно большой: от 36 до 800 м3/сутки. На сегодняшний день в Западной Сибири внедрено более 50 таких компоновок.

КОМПОНОВКА 1ПРОК-ППД-88/92

Для организации систем ППД нашими конструкторами также разработана малогабаритная компоновка 1ПРОК-ППД-88/92, устанавливаемая в хвостовиках диаметром 114 мм (рис. 8), которая позволяет

защитить адаптер хвостовика от давления закачки.  В составе данной компоновки применяется пакер ПРО-ЯТ-О двухстороннего действия, рассчитанный на давление до 35 МПа (рис. 9), верхний и нижний механические якоря. Оборудование устанавливается механически осевым перемещением и  разгрузкой веса колонны НКТ порядка 6-8 тонн. Преимущество применения данного пакера заключается в том, что для перевода его в транспортное положение после установки, необходимо создать усилие натяжения 5 тонн. То есть исключается возможность случайного подергивания пакера с переводом в транспортное положение.

КОМПОНОВКА 1ПРОК-ППДС

В последнее время в системе ППД все чаще применяются стеклопластиковые трубы (СПТ), которые характеризуются длительным сроком эксплуатации, в том числе в агрессивных средах. Практика применения СПТ на объектах ведущих нефтяных компаний показывает, что данные трубы эффективно и без нареканий работают в скважинах по два-три года.

На начальных этапах внедрения пакеров на стеклопластиковых НКТ применялась компоновка с автономно устанавливаемым пакером. Для установки оборудования необходимо совершить две СПО, так как отсутствует возможность передачи достаточного веса для посадки пакера, что связано с малым весом стеклопластиковых труб и их хрупкостью при разгрузке колонны. Таким образом, сначала компоновка устанавливается на НКТ, затем НКТ извлекаются и в ходе второй СПО стеклопластиковые трубы герметично стыкуются с автономно установленной компоновкой. После этого скважина вводится в эксплуатацию.

Для сокращения затрат на СПО разработана компоновка 1ПРОК-ППДС, которая устанавливается натяжением колонны НКТ вверх (рис. 10) с усилием 2 6 тонн. В процессе эксплуатации подаваемое давление закачки под пакером создает дополнительное прижимное усилие, которое способствует его уплотнению и созданию герметичности. Перевод в транспортное положение осуществляется снятием усилия натяжения и перемещением пакера вниз под собственным весом.

Несомненным преимуществом применения пакера данного типа также можно назвать наличие трех независимых систем безопасного извлечения (рис. 11), что немаловажно в тех случаях, когда после многолетней эксплуатации возникают проблемы, связанные с извлечением оборудования.

Инновационный пакер с установкой натяжением колонны НКТ применяется в системе ППД на стеклопластиковых трубах, на НКТ в горизонтальных участках, в которых нет возможности передать достаточный вес колонны, а также для проведения технологических операций на небольшой глубине (рис. 12). Компоновка с пакером ПРО-ЯМО3-Н поставляется для Э/К диаметром 140-178 мм. Также есть опыт применения данного пакера в компоновках для закачки в нижний пласт и одновременной добычи из верхнего пласта.

Рис. 12. Применение компоновки ПРО-ЯМО3-Н
Рис. 12. Применение компоновки ПРО-ЯМО3-Н
Показать выдержки из обсуждения

ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос: Руслан Рамилевич, как в случае применения УРЗ обеспечивается герметичность отсечения одного из пластов при проведении замеров?
Руслан Халилов: На опрессовочном клапане есть манжеты, обеспечивающие герметичность.
Вопрос: Это нижняя часть, наверное?
Р.Х.: Снизу расходомера накручивается опрессовочный клапан, который при проведении исследований входит во вставку узла распределения закачки и перекрывает канал закачки в верхний пласт. Таким образом производится замер объема закачки в нижний пласт. Извлечение производится с применением стандартного цангового инструмента ИЦ-35, с помощью которого выполняется зацепление за вставку со штуцерами.
Вопрос: Мне известно, что в компоновке одного из других производителей посадка клапанного узла в мандрельной камере осуществляется с применением канатной техники и инструмента установки штуцеров. А у вас, получается, его надо просто сбросить?
Р.Х.: Совершенно верно. На поверхности расчетные штуцеры устанавливаются во вставку УРЗ, затем производится сброс вставки в НКТ и запуск скважины под закачку. Давлением закачки вставка устанавливается в посадочное седло. Дополнительно, по техническому заданию НГДУ «Альметьевнефть», ведется разработка компоновки 2ПРОК-ОРЗ с УРЗ для эксплуатационной колонны диаметром 114 мм.
Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Ультразвуковое модифицирование резьбовых участков труб нефтяного сортамента как метод повышения их износостойкости
Опыт применения решений Majorpack на коррозионном фонде и скважинах системы ППД
Свежий выпуск
Инженерная практика №10/2023

Инженерная практика

Выпуск №10/2023

Повышение эффективности добычи и подготовки нефти. Производство и эксплуатация трубопроводов. Эксплуатация арматуры
Цифровые инструменты для строительства скважинУвеличение сроков эксплуатации б/у оборудованияПроизводство новых видов трубОценка остаточного ресурса неметаллических трубопроводовОпыт эксплуатации и организации контроля арматуры
Ближайшее совещание
Поддержание пластового давления, Разработка месторождений
Цифра – 2024
Производсвенно - техническое Совещание

ЦИФРА ‘2024. Цифровые технологии для решения задач разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений. Опыт и практика.

с 22 по 23 мая 2024 года, г. Казань
ООО «Инженерная практика» приглашает Вас и Ваших коллег принять участие в отраслевой технической Конференции «ЦИФРА ‘2024. Цифровые технологии для решения задач разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений. Опыт и практика». Мероприятие будет проходить в очном формате в зале гостиницы «Мираж» города Казань в период с 22 по 23 мая 2024 года.
Ближайший тренинг
НЕМЕТАЛЛЫ-2024
Тренинг-курс (программа "Наставник")

«НЕМЕТАЛЛЫ-2024. Применение полимерных материалов в нефтегазовой отрасли»

с 28 по 30 мая 2024 года, г. Самара
ООО «Инженерная практика» приглашает профильных специалистов для участия в производственном тренинг-курсе по теме «НЕМЕТАЛЛЫ-2024. Применение полимерных материалов в нефтегазовой отрасли». Трехдневный тренинг-курс в рамках программы «Наставник’ 2024» будет проводиться в период с 28 по 30 мая 2024 года. Место проведения - город Самара, отель «HolidayHall». Формат - очный. Авторский курс подготовлен группой экспертов из Самарского государственного технического университета (СамГТУ), Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), специалистов исследовательских лабораторий ООО «ИТ-Самара» и ООО «НПЦ «Самара». Все авторы являются высококвалифицированными специалистами с опытом работ в области применения, эксплуатации и диагностики продукции из полимерных материалов.