Гидропескоструйная перфорация

Наиболее эффективно вскрытие продуктивного пласта, обсаженной колонной и зацементированного гидропескоструйной перфорацией. При этом образуются радиальные конусообразные полости длиной до 1м и диаметром до 60 мм.

При гидропескоструйной перфорации в скважину на колонне НКТ спускают гидропескоструйный перфоратор, по которому от насосного агрегата под давлением до 30 МПа подают водопесчаную смесь, приготавливаемую пескосмесительными агрегатами. Смесь вытекает из насадок перфоратора с большой скоростью и промывает в обсадной колонне, цементном кольце и породе пласта каналы (рис. IV. 16). Гидропескоструйный перфоратор служит для создания каналов в скважинах с 146, 168 и 219 -мм эксплуатационными колоннами. С его помощью вырезают окна в обсадных колоннах, расширяют забои необсаженных скважин. Основное назначение перфоратора - создание перфорационных отверстий.

Перфоратор (рис. III. 17). состоит из корпуса 2, в верхней и нижней частях снабженного 7коническими резьбами. С помощью резьбы в верхней части корпуса он соединяется с колонной бурильных труб, на которой спускается в скважину, с помощью нижней - с хвостовиком 6, имеющим перо, на котором установлен центратор 5. На боковой поверхности корпуса имеется шесть гнезд с конической резьбой, в которые вворачиваются узлы насадок 3 или заглушки. Насадки снабжены держателями с небольшими закраинами, предохраняющими корпус перфоратора от разрушения отраженной от стенки скважины струи жидкости. Насадки выполняются из прочного материала, устойчивого к воздействию водопесчаного потока, текущего во время перфорации в отверстиях насадок.

В корпусе перфоратора размещены два шариковых клапана 1, 4 различного диаметра, обеспечивающих возможность опрессовки колонны бурильных труб после спуска перфоратора, а также промывки скважины от песка.

В зависимости от вида выполняемых работ применяют насадки с различными диаметрами: для вырезки прихваченных в скважине труб - 3 мм; для перфорации обсадных колонн и других работ, при которых расход жидкости ограничен, - 4,5 мм; для получения максимальной глубины каналов - 6 мм.

Для повышения эффективности абразивного действия струи, истекающей из насадок, за счет исключения ее столкновения со струей отработанной жидкости насадки устанавливают таким образом, чтобы угол наклона оси отверстия к горизонтальной плоскости составлял 2 - Зо.

При пескоструйной перфорации отсутствуют ударные волны, которые наблюдаются при пулевой торпедной перфорациях, а поэтому не нарушается изоляция отдельных пропластков. Эффективность этого процесса не уменьшается с увеличением глубины залегания вскрываемого пласта.

Гидропескоструйная перфорация не дает высокого эффекта для пластов, ранее подвергавшихся солянокислотной обработке, гидравлическому разрыву, а также уже вскрытых пластов с высокопроницаемыми породами.

С помощью описанного комплекса оборудования, дополненного устройством для вертикального или кругового перемещения перфоратора, можно: Создавать глубокие вертикальные или кольцевые щели; Срезать обсадные, бурильные и НКТ в скважине;

Разрушать металлические предметы, находящиеся в скважине, цементные стаканы или твердые песчаные пробки.

Последовательность операций при гидропескоструйной перфорации следующая.

1. У устья скважины устанавливают агрегат подземного ремонта для СПО, рядом со скважиной располагают и обвязывают насосный и пескосмесительные агрегаты.

2. На колонне НКТ или бурильных труб спускают перфоратор с гидравлическим центратором, расположенным выше него. Расположение перфоратора относительно

вскрываемого пласта определяют либо с помощью радиоактивного каротажа, либо с точным измерением длины труб, на которых спускают перфоратор.

3. После спуска инструмента устье скважины обвязывают арматурой типа 2АУ-70, обеспечивающей возможность прямой и обратной промывки скважины.

4. Промывают скважину водой до забоя.

5. Спускают в скважину опрессовочный шаровой клапан и опрессовывают оборудование пробным давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза.

6. Обратной промывкой поднимают опрессовочный (верхний) клапан на поверхность.

7. Опускают в трубы клапан перфоратора (нижний).

8. Проводят пробную закачку жидкости без песка и уточняют режим работы насосных установок.

9. Начинают проведение гидроперфорации. При этом двумя-тремя агрегатами закачивают песчаную смесь, содержащую 50 - 100 кг песка на 1 мЗ жидкости. Фракционный состав песка может изменяться от 0,2 до 1 мм. При вскрытии эксплуатационных скважин в качестве жидкости-песконосителя можно использовать дегазированную нефть, при проведении работ в нагнетательных скважинах, а также связанных с обрезкой колонн -воду. Подачи насосов составляет 3-4 л/с, что обеспечивает скорость истечения из насадок перфоратора 200 - 260 м/с при перепаде давления на них 18-22 МПа. Водопесчаная смесь образует углубления в стенке скважины со скоростью 0,6 -0,9 мм/с. На обработку одного интервала пласта затрачивают 15-20 мин, после чего прокачку смеси прекращают и колонну труб вместе с перфоратором поднимают, устанавливая у следующего интервала. Процесс перфорации повторяют.

Одной из основных задач в процессе перфорирования является поддержание циркуляции жидкости-песконосителя. Потеря циркуляции, например, в результате поглащения жидкости высокопроницаемыми пластами может привести к появлению песчаных пробок.

10. После обработки всех интервалов потоком жидкости при обратной промывке поднимают обратный клапан и промывают скважину до появления чистой воды.

11. Устье скважины освобождают от арматуры, перфоратор извлекают из скважины и оборудуют ее для освоения и эксплуатации.

Для повышения эффективности гидравлической перфорации необходимо сократить непроизводительное время, на которое процесс перфорации прекращается для изменения глубины подвески перфоратора. Для этого применяют технологию непрерывного процесса. В этом случае устье скважины оборудуют головкой с сальником, позволяющей агрегату подземного ремонта поднимать колонну НКТ, подвешенную на элеваторе. Жидкость подводят к колонне промывочным шлангом. При подобном оборудовании возможно проводить перфорацию колонны в интервале, соответствующем длине одной НКТ.

 

 

Рис. 15.1 Схема проведения гидро- Рис. 15.2 Гидропескоструйной

перфорации перфоратор

 

Основная литература: 2 [стр. 288-311], 4 [стр. 282-311].

Контрольные вопросы:

1. Назначение и конструкция гидроперфоратора.
2. Какие виды перфорации Вы знаете.
3. Схема проведения гидропескоструйной перфорации.
4. Какова последовательность операций при гидропескоструйной перфорации.
5. Сущность технологии непрерывного процесса.

 

Планы лабораторных занятий