Скважин и прострелочно-взрывные работы




Скачать 122.67 Kb.
НазваниеСкважин и прострелочно-взрывные работы
Дата публикации02.08.2013
Размер122.67 Kb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Журналистика > Документы

4 МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

СКВАЖИН И ПРОСТРЕЛОЧНО-ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ



4.1 Изучение технического состояния скважин
Сведения о техническом состоянии скважин необходимы для эффективной геологической интерпретации комплекса геофизических исследований, знания технического состояния скважин, проведения ремонтных работ.

Для изучения технического состояния скважин определяют: искривление ствола скважины – инклинометрия; диаметр и профиль сечения – кавернометрия, профилеметрия; качество цементации затрубного пространства – цементометрия; места притока и поглощения жидкости, затрубную циркуляцию, переток и уровень жидкости – притокометрия; местоположение муфтовых соединений, перфорированных участков, толщину и внутренний диаметр обсадных колонн, участков смятия и разрыва – дефектоскопия.
Инклинометрия – Определяется угол наклона скважины и азимут искривления, угол между направлением на магнитный север и горизонтальной проекцией оси скважины. Эти данные необходимы для определения глубин до границ горизонтов. Для инклинометрии применяют электромеханические, фотоинклинометры, гироскопические инклинометры, радио инклинометры. В электромеханических инклинометрах основной частью прибора является вращающаяся рамка со смещенным центром тяжести так, что плоскость рамки располагается перпендикулярно плоскости искривления. На верхней поверхности рамки располагается бусоль с электродатчиком азимута, а перпендикулярно расположен датчик угла наклона. Датчики выполнены электросопротивлениями изменяющими свою величину пропорционально измеряемым углам. Датчики подсоединены как одно из плеч мостиковой схемы и включаются поочередно в измерительную систему.

Электромеханические инклинометры могут применяться в не обсаженных металлическими трубами скважинах. В обсаженных скважинах применяются гироскопические инклинометры, на показания которых не влияет магнитное экранирующее поле обсадной колонны и магнитное аномальное поле горных пород.

Работа радио инклинометра основана на регистрации у устья скважины координат опускаемого в скважину источника высокочастотных излучений


^ Рисунок 4.1 Схема измерительной системы инклинометра

Кавернометрия и профилеметрия. Номинальный диаметр скважины – равен диаметру буровой головки. Фактический диметр скважины может существенно отличаться от номинального в любую сторону. Увеличение диаметра характерно для глин и песков, уменьшение – для пород-коллекторов в связи с образованием глинистой корки в результате фильтрации промывочной жидкости в горную породу. Знание фактического диаметра скважины необходимо для расчета объема затрубного пространства при цементации, выявления участков для установки фильтров, контроля состояния скважины, количественной интерпретации геофизических исследований.

Фактический диаметр скважины измеряется каверномером, а измерения в двух и более направлениях горизонтальной плоскости – профилемером. Принцип работы каверномеров и профилемером состоит в преобразовании механических перемещений рычагов зонда, касающихся стенок скважины, в электрические сигналы. Величина раскрытия парных рычагов преобразуется с помощью реостатов электрического сопротивления в пропорциональную разность


^ Рисунок 4.2 Устройство каверномера
потенциалов, которая может измеряться непосредственно. Измеряемое сопротивление включается в мостиковую схему. Каверномеры опускают в скважину со сложенными рычагами, а при подъеме ограничитель снимается.
Цементометрия. После спуска в скважину обсадных колонн, затрубное пространство заливают цементом. Это необходимо для разобщения разных горизонтов с целью устранения перетоков флюидов. После цементирования необходимо установить высоту подъема цементного кольца и качество сцепления колонны с породой. Качество цементирования изучается методами термометрии, радиоактивных изотопов, гамма-гамма и акустическими методами.

^ Метод термометрии основан на свойстве цемента выделять тепловую энергию при отвердении. В связи с этим температура пород повышается против зацементированных участков затрубного пространства. Измерения температуры ведут до заливки цемента и спустя 6-24 часа после заливки.

Недостатком метода является невозможность контролировать равномерность распределения цемента за колонной и ограниченное время исследований.

^ Рисунок 4.3 Определение верхней гра­ницы подъема цемента методами термометрии и радиоактивных изо­топов.

1 — геотермограмма; 2 — термограмма после цементирования скважины; кри­вые гамма-активности: 3 — естественной, 4 — после цементирования с введением радиоактивных изотопов
Метод радиоактивных изотопов. В цементный раствор добавляют короткоживущие радиоактивные изотопы йода, железа. После заливки цемента регистрируется гамма-излучение. Метод позволяет определить характер распределения цемента в затрубном пространстве. Для этого индикатор излучения помещают в экран с продольной щелью. Поворачивая прибор вокруг оси, регистрируют интенсивность гамма-излучения по окружности обсадной колонны на одной глубине. Если цемент распределен по окружности равномерно – кривая интенсивности гамма-излучения будет прямой линией.
Гамма-гамма метод. Метод основан на регистрации рассеянного гамма-излучения при прохождении гамма-квантов через изучаемые среды различной плотности. Регистрируемое вторичное излучение будет больше в местах отсутствия цемента или его малой толщины. Если регистрировать мягкое гамма-излучение можно определять толщину стенок обсадных колонн, обнаруживать дефекты. Конструктивно дефектомер-толщиномер выполнен одним зондом. Регистрируются одновременно две диаграммы. Длина зонда выбирается малой, для исключения проникновения гамма лучей на значительное расстояние и влияния на точность измерения параметров пород.

Акустический метод. Метод основан на регистрации амплитуды преломленной волны распространяющейся по обсадной колонне (трубной волны) и времени распространения волны по породе. При отсутствии сцепления цемента с обсадной колонной амплитуда трубной волны будет максимальна, а волны идущей по породе – минимальной. При хорошем сцеплении цемента с колонной трубная волна отсутствует. Цементное кольцо толщиной в несколько миллиметров сильно поглощает трубную волну. Качество цементирования оценивается по времени затухания волн. Не зацементированная колонна отмечается долго не затухающей трубной волной, хорошо зацементированная – мало амплитудной быстро затухающей трубной волной и значительной амплитудой волны проходящей через породу.


Притокометрия. Места притока или поглощения жидкости в скважине определяются методами термометрии и сопротивления. Скважина заполняется жидкостью отличной по температуре или другим параметрам от свойств пластового флюида. Снимают контрольную кривую записи в скважине. Применяют понижение или повышение уровня жидкости. Места притока жидкости будут отмечаться изменением температуры или других параметров, что хорошо регистрируется термометрами и соответствующими датчиками.. Места поглощения жидкости так же будут отмечены температурными аномалиями спустя определенное время. Место притока жидкости меняет удельное сопротивление раствора в скважине, что регистрируется резистивиметрией.

Зоны затрубной циркуляции жидкости в скважине определяются методом термометрии или введением радиоактивных изотопов. На участке затрубной циркуляции жидкости устанавливается постоянная температура. После введения радиоактивных изотопов скважина промывается и измеряется гамма-



^ Рисунок 4.6 . Определение места притока пластовых вод в сква­жину методом оттартывания по данным резистивиметрии (а) и термометрии (б).

К — контрольная кривая; остальные кривые зарегистрированы в процессе снижения уровня; 1 — температура пластовой воды и бу­рового раствора равны; 2 — температура пластовой воды выше тем­пературь бурового раствора


^ Рисунок 4.7 Схема выделения затрубной циркуляции

по данным термо­метрии.

1 — цемент; 2 — порода
Рисунок 4.8 Пример выделения ин­тервала затрубной циркуляции воды в нагнетательной скважине по дан­ным термометрии.

^ 1 — интервал перфорации; 2 — интервал заколонной циркуляции

излучение. Участки затрубной циркуляции, притока и поглощения жидкости отмечаются повышенным гамма-излучением.
Дефектоскопия. К дефектоскопии относится определение внутреннего диаметра колонны, толщины стенок, местоположения муфт, перфорированных участков, прихвата труб. В разделе цементометрии рассматривались методы определения дефектов обсадных колонн гамма-гамма методами.

^ Рисунок 4.9 Примеры записи диаграмм дефектомера-толщиномера:

/ — муфтовые соединения; 2 — центрирующие рамки; 3 — интервал перфорации; 4 — порыв колонны

^ Рисунок 4.10 Пример определения интервала пер­форации локатором муфт

Для определения местоположения муфт применяют индукционный локатор муфт. Локатор муфт имеет индуктивную катушку намотанную на стальной сердечник соединяющий постоянные магниты с полюсами направленными навстречу друг другу. Магнитное поле катушки замыкается через стенки обсадной трубы. Если толщина трубы не меняется, то в катушке индуктивности не возникает ЭДС. При изменении толщины трубы, прохождении муфт, резко меняется сопротивление магнитной цепи, изменяется магнитное поле и в катушке возникает ЭДС. Для уточнения мест перфорации до прострела участок трубы намагничивается. После перфорации магнитное поле труб уменьшается, что фиксируется локатором муфт. Для определения мест прихвата труб так же применяют предварительное их намагничение, затем подвергают трубы механическому крутящему напряжению под действием которого не прихваченные участки труб размагничиваются. Зоны прихвата труб будут отмечаться повышенным магнитным полем и фиксироваться локатором муфт.

^

4.2 Прострелочно-взрывные работы



Перфорация. После окончания бурения скважины в нее спускается обсадная колонна и производится цементирование затрубного пространства. Этим достигается укрепление ствола скважины и разобщение пластов содержащих нефть, газ, воду. Продуктивные горизонты необходимо вскрыть и обеспечить их связь со скважиной. С этой целью производится перфорация обсадной колонны и цементного кольца, т. е. проделывание отверстий.

Для этой цели используют кумулятивные (беспулевые), пулевые и торпедные перфораторы.

Кумулятивное устройство перфоратора состоит из металлического корпуса с конусообразной внутренней воронкой. В суженой части воронки размещается взрывчатое вещество (гексоген), детонатор и внутренняя металлическая воронка. В момент взрыва возникают сильные давления, повышается температура, расплавляя металлическую воронку. Конструкция устройства рассчитана таким образом, что формируется острая струя из расплавленного металла, которая вылетает со скоростью 6-8 км/сек проплавляет обсадную колонну и проникает глубоко в горную породу пласта.

Для перфорации применяют и бескорпусные кумулятивные заряды, заключенные в герметичную оболочку. Заряды формируются в гирлянду. При выстреле оболочки зарядов разрушаются. Оболочка зарядов делается из легко разрушающихся материалов: тонких металлических лент, легкого алюминиевого корпуса, Пробивная способность бескорпусных перфораторов выше, чем у перфораторов многократного действия. Применяются перфораторы пулевого действия. Они имеют горизонтальные и вертикально-криволинейные направляющие стволы. Крупнокалиберные пули такого перфоратора пробивают стенки обсадных колонн и проникают в породу, образуя в ней канал и систему трещин.

Перфораторы могут быть залпового и селективного действих. Их опускают в скважину на одножильном кабеле. Для инициирования взрыва применяются различного типа электродетонаторы.

Кроме взрывных перфораторов применяются гидропескоструйные. Через сопло в трубе вылетает с большой скоростью под высоким давлением жидкость с взвешенным песком. Такая струя может обрезать колонну по кольцу или создать в ней продольную щель.

Применяются и фрезерные перфораторы, которыми можно проделывать щелевые отверстия в колонне труб.

Торпедирование – это производство взрывов в скважине. Торпеда – подготовленный к взрыву заряд. Торпеда должна иметь заряд взрывчатого вещества, электрозапал, капсюль-детонатор и шашки взрывчатого вещества усиливающего первоначальный импульс детонации.

^ Рисунок 4.11 Средства взрывания:

А) капсюль-детонатор; б) электродетонатор; в)взрыв-патрон

Основной задачей торпедирования пласта, является создание в нем зоны протяженных трещин. Масса торпед в исключительных случаях может достигать нескольких тонн.

Торпедирование применяется для целей ликвидации прихвата труб, разрушения металлических предметов на забое, разрушение твердых горных пород, валунов, очистки фильтра.

Осколки предметов, разрушенных взрывом извлекаются на поверхность магнитом, шламмоуловителем
Взрывные пакеры. Применяют для разобщения и перекрытия ствола скважины. Пакер ВПШ спускается на трубах или кабеле, и после окончания работ разбуривается. Пакер ПВЗ может использоваться многократно. Применяются пакеры со специальными устройствами для обеспечения отклонения скважины при забуривании боковых стволов. Пакер обеспечивает установку отклонителя в заданном направлении и одновременно герметично перекрывает нижнее пространство. Кроме взрывных пакеров используются и съемные гидравлические.
Работы по ликвидации аварий в скважинах с использованием взрывных методов можно разделить на группы:

Ликвидация прихвата труб, ликвидация металла на забое, предупреждение аварийных ситуаций, работы по ликвидации поглощения раствора, глушение фонтана, зарезка другого ствола, извлечение обсадных колонн, восстановление проходимости в смятой колонне.

Для ликвидации прихвата труб требуется точная установка заряда (торпеды) против выбранного резьбового соединения. Величина заряда должна быть оптимальна, чтобы не разрушить трубы и ликвидировать аварийную ситуацию. Исследованиями установлено, что снижение действия взрыва обусловлено гидростатическим давлением в скважине, диаметром и толщиной труб. Взрывные методы «встряхивания» и отвинчивания прихваченных труб являются самыми эффективными.

Используются так же кумулятивные турборезы с минимальным воздействием на колонну и заколонное цементное пространство.

Работы по разрушению металла на забое выполняются с использованием осевых кумулятивных торпед. Мелкие куски металла на забое извлекаются специальными ловителями. Возможно сжигание металла самовоспламеняющимися смесями и окислителями.

Работы по предупреждению смятия труб в интервалах пластичных пород (глин, солей) заключаются в создании двойной обсадной колонны (участка). Труба меньшего диаметра запрессовывается в трубу большего диаметра посредством детонирующего шнура, протянутого по всей длине трубы.
^ 4.3 Воздействие на призабойную зону
Применяется гидроразрыв, солянокислотная обработка, промывка горячей водой, электропрогрев, обработка поверхностно-активными веществами. Установлена высокая эффективность термогазохимического воздействия пороховыми генераторами давления ПГД. Создается инфразвуковое воздействие на призабойную зону добывающих и нагнетательных скважин. Возбуждается резонансное колебание столба жидкости в скважине. При относительно небольших затратах энергии, возбуждаются достаточно интенсивные низкочастотные колебания давления в призабойной зоне (0,4-0,1 Гц).

Под воздействием созданного высокого давления пороховых газов в пласт задавливается газожидкостная смесь и образует в породе сеть трещин. ПГД производится и разрыв пласта. Пороховые газы образуют в стволе скважины газожидкостной пузырь высокого давления. Этот пузырь устремляется вверх по стволу скважины на расстояние в несколько сот метров. К моменту потери пузырем кинетической энергии и прекращения движения вверх, в нижней зоне давление снижается, и пузырь начинает двигаться вниз с увеличивающейся скоростью. Давление в пузыре возрастает и становится выше гидростатического. Затем опять теряется кинетическая энергия пузыря, он останавливается и снова устремляется вверх, происходят колебательные движения. Помимо развиваемого изменения давления на пласт, оказывает влияние и температура газового пузыря достигающая 3500 градусов. Часть тепла передается породе, что снижает вязкость нефти и ее поверхностное натяжение на контакте с породой, плавит битумы и парафины, улучшает растворимость карбонатных пород.

Отбор образцов пород после бурения производится боковыми стреляющими и сверлящими грунтоносами. Стреляющий грунтонос имеет стальной корпус с системой пороховых камер и помещенными в них вместо пуль полых цилиндрических бойков из прочной стали. Бойки прикреплены к грунтоносу тросиками. После выстреливания боек заполняется породой и извлекается при подъеме на тросике.




Рисунок 4.12 Схема отбора образцов п род стреляющим грунтоносом



Отбор проб пластовых флюидов производят специальным опробователем пластов. В этих аппаратах применяется перфоратор для создания канала сообщения пласта и камеры опробователя.




Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Скважин и прострелочно-взрывные работы iconКонспект лекций по дисциплине «Системы геотехнологий горного дела»
Искривление скважин. Мероприятия по поддержанию заданного направления технологических скважин 9

Скважин и прострелочно-взрывные работы icon1. Геолого-поисковыми работами; Развитие техники и технологии. Строительство...
Основным источником информации являются данные, полученные не путем непосредственных измерений, а на основе математической обработки...

Скважин и прострелочно-взрывные работы iconУчебно-методический модуль №4 «эксплуатация скважин» учебно-методический блок №3
Установки погружных центробежных насосов в модульном исполнении уэцнм и уэцнмк предназначены для откачки из нефтяных скважин, в том...

Скважин и прострелочно-взрывные работы iconКвалификационная характеристика помощника бурильщика эксплуатационного...
Принимать участие в технологическом процессе бурения скважин на нефть, газ, термальные, йодобромные воды и другие полезные ископаемые...

Скважин и прострелочно-взрывные работы iconЛекция Специфика промывки и крепления скважин в морском бурении....
Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности, а также Правилами безопасности при разведке и разработке нефтяных и газовых...

Скважин и прострелочно-взрывные работы iconВадецкий Ю. В. В 12 Бурение нефтяных и газовых скважин: Учебник для...
В 12 Бурение нефтяных и газовых скважин: Учебник для нач проф образования / Юрий Вячеславович Вадецкий. — М.: Издательский центр...

Скважин и прострелочно-взрывные работы iconБурильщик капитального ремонта скважин

Скважин и прострелочно-взрывные работы iconУчет несовершенства скважин
Приток жидкости и газа к несовершенным, горизонтальным и многоствольным скважинам

Скважин и прострелочно-взрывные работы iconПрограмма курса по бурению нефтяных и газовых скважин
Место и роль курса в программе нефтегазогеологического обучения студентов данной специальности

Скважин и прострелочно-взрывные работы iconВнутриконтурное заводнение с целью повышения нефтеотдачи на месторождении...
Особенности проведения капитального ремонта скважин при разработке месторождения Жетыбай

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов