Как устроена нефтяная скважина. Часть 2.
В первой части я вкратце написал, как бурят скважину и ее конструкцию: https://alexeich1976.livejournal.com/d38.html
Сегодня вкратце опишу, что делают после бурения скважины и про ее подземное оборудование.
Скважина может быть закончена различным образом, но большинство нефтяных скважин, порядка 80% ,представляют после ухода буровой своеобразный «стакан», на дневной поверхности установлена фонтанная арматура, стенки обсажены трубами и зацементированы и сообщения с окружающими пластами нет. Внутри скважины нет никакого оборудования, кроме порядка 500 метров насосно-компрессорных труб, которые прикручены к подвесному патрубку фонтанной арматуры, на другом конце находится воронка или промывочное перо.
Перо промывочное. Какая-то лютая кустарщина
Для того, чтобы скважина начала давать нефть, необходимо провести ряд операций: провести вторичное вскрытие пласта (перфорацию), сделать освоение, спустить глубинный насос.
Вторичное вскрытие пласта (перфорация) подразумевает под собой создание в стенках скважины дырок (перфораций), которые находятся напротив продуктивного пласта. Эти отверстия должны быть достаточно длинными и пробить не только стенку колонны, но и зайти в продуктивный пласт. Существует несколько способов проведения перфорации, чаще всего используется кумулятивная. Для этого в скважину на каротажном кабеле (если скважина вертикальная) или на НКТ спускается кумулятивный перфоратор. Затем по кабелю подается импульс для срабатывания перфоратора. Если перфоратор спускается на трубах, то по трубе на кабеле или без него сбрасывается сбивной ломик, который ударяет по перфоратору и он срабатывает. В перфораторе расположены кумулятивные заряды, которые прожигают стенки обсадной трубы, цементного камня и входят в продуктивный пласт. Эти работы называются прострелочно-взрывные (ПВР).
Перфоратор Скорпион
Кроме кумулятивной перфорации существуют другие типы перфорирования стенок скважины. Например, гидропескоструйная, когда с помощью подаваемого под давлением струи воды с песком в стенках скважины каверны грушевидной формы. Или гидромеханическая щелевая перфорация, когда с помощью фрезы прорезают стенки обсадной трубы, а затем гидромониторной струей вымывают цементное кольцо и прорезают щели в породе пласта. Эти спосбы позволяют делать более качественное вскрытие, но они дороже, требуют больше времени и поэтому применяются значительно реже
Принцип работы гидромеханического щелевого перфоратора
Click to viewОбычно после вторичного вскрытия пласта сразу делают глушение скважины. Под глушением понимается создание противодавления на пласт (репрессии на пласт) для того, чтобы предотвратить самопроизвольное выделение пластового флюида, которое приводит к выбросам и даже открытому фонтанированию. Суть глушения заключается в замене скважинной жидкости на жидкость нужной плотности, гидростатическое давление которой превышает пластовое давление. Про глушение у меня запланирован целый ряд постов, эта тема для меня актуальная, также как СКО, ВПП ХМ, да и ХОС в целом.
Бригада КРС готовиться к глушению новой скважины после освоения
После того, как получено сообщение с пластом, необходимо произвести освоение скважины. Во время бурения, перфорации и пр. технологических операций происходит засорение пор пласта частицами (кольматация), а также обводнение. Это приводит к резкому снижению проницаемости пласта. Под освоением понимают восстановление естественной проницаемости пласта, в результате чего происходит приток скважинной жидкости.
Освоение производится различными способами, суть ее заключается в снижении скважинного давления относительно пластового (создание депрессии на пласт), в результате чего и начинается приток скважинной жидкости. Вкратце опишу один из самых излюбленных КРС-никами способов - свабирование.
Сваб - это поршень, который имеет одну или несколько манжет, которые играют роль обратного клапана. Сваб опускают на специальном канате в колонне труб НКТ с помощью геофизического подъемника. При движении поршня вверх манжеты упираются в стены НКТ и не пропускают скважинную жидкость назад. Сваб постоянно делает движения вверх-вниз (рейсы) и выносит жидкость, в результате чего уровень жидкости постепенно снижается, снижается гидростатическое давление, создаваемое столбом жидкости, и пластовый флюид начинает поступать в скважину. Процесс свабирования может продолжаться несколько дней, бригада отдыхает, поэтому сваб - это просто манна небесная для КРС-ника))).
Технология и оборудование для свабирования
Существуют и другие способы освоения скважины, которые позволяют освоить скважину гораздо быстрее. Например компрессирование, освоение струйным насосом и тд.
При необходимости освоение скважины сопровождают исследованиями притока. Например на разведывательных скважинах.
После освоения производят, долив скважины (глушение) и спускают какой-либо глубинный насос для добычи нефти. Чаще всего это УЭЦН , ШСНУ, но есть и другие способы механизированной добычи, например штанговые винтовые насосы (ШВНУ), газлифтный способ добычи и пр., но они используются гораздо реже.
Надеюсь, что вам понятна эта информация (и понравилась тоже))), поэтому в следующей части напишу то, что давно обещал: обратный процесс - ликвидации скважин.