Обзор литературы по теме обоснование применения сдвижных муфт при эксплуатации скважин на Гремячевском месторождении
В процессе эксплуатации скважины ее продуктивность снижается в связи с изменением проводящих характеристик трещин гидроразрыва пласта (ГРП) механическими примесями, поступающими из пласта. Либо происходит деформация пропаянной пачки в пластичные породы, в дальнейшем необходимо на таких скважинах проводить призабойную обработку и очистку зон перфорации либо проведение повторных ГРП. В настоящее время в нефтяной промышленности внедряются новые технологии которые минимизируют затраты на ремонт скважин и увеличения времени ее эксплуатации.
Основные задачи данных внедрений уделяется системам закачивания, по сколько при реализации нескольких трещин вдоль одного горизонтального ствола скважины необходимо решить ряд сложных технологических задач:
– качественную изоляцию зон многостадийный гидроразрыв пласта (МГРП) друг от друга;
– качественное вскрытие зоны проведения ГРП;
– уменьшить риск по инициации трещины;
– сокращение времени выполнения ГРП.
Существует несколько методов проведения многостадийного ГРП:
1. Многостадийный гидроразрыв пласта с применением портов активируемых шарами и дальнейшей нормализацией интервала портов с применением гибких насосно-компрессорных труб (ГНКТ)
Принцип действия данного метода заключается в том, что порты устанавливаются в муфтах колонны или хвостовика при спуске в скважину, шар ударяется о седло заглушки муфты ГРП (рис. 1.1), открывает циркуляционное отверстие и перекрывает нижний интервал.
Принцип действия МГРП с использованием муфт ГРП активируемых шарами представлен на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Принцип действия МГРП с использованием муфт ГРП активируемых шарами
Производится ГРП, при продавке проппанта бросается следующий шар большего диаметра и операция повторяется. После того как все стадии гидроразрыва пласта выполнены посадочные седла и шары разбуриваются фрезером, скважина промывается и осваивается. Компоновка МГРП с использованием муфт ГРП активируемых шарами представлена на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Компоновка МГРП с использованием муфт ГРП активируемых шарами
Достоинством данного метода является:
– простота,
– невысокая стоимость проведения работ.
Недостатком данного метода является:
– перед ГРП требуется разбурить все шары и муфты,
– наличие сужения в стволе скважины даже после фрезерования, обусловленного конструктивными особенностями;
– после проведения ГРП остается множество открытых интервалов;
– необходима дополнительная изоляция интервала для повторного ГРП;
– риск получения СТОП ГРП из-за не герметичности остальных интервалов.
2. Многостадийный гидроразрыв пласта с применением портов активируемых растворимыми шарами
При МГРП с применением портов активируемых шарами и дальнейшей нормализацией интервала портов с применением ГНКТ после завершения ГРП, шар, выполненный из композитного материала, приходилось разбуривать, чтобы выполнить повторный гидроразрыв.
Растворимые шары исключают проведение этого этапа, сокращая время, необходимое на спуск оборудования в скважину и проведения МГРП в целом.
Изготавливаются такие шары из сплава магния и алюминия с добавлением легирующих присадок.
В результате, получается достаточно прочное изделие, которое полностью справляется со своей основной функцией: активацией муфты.
Достоинством данного метода является:
– простота;
– невысокая стоимость проведения работ.
Недостатком данного метода является:
– наличие сужения ствола скважины;
– влияние кислоты на призабойную зону;
– неполное растворение шаров приводит к засорению призабойной зоны;
– увеличение времени при проведении ГРП.
3. Технология многостадийного гидроразрыва пласта с двойным пакером спущенным на ГНКТ
Принцип действия данной технологии основан на использовании чашеобразных уплотнителей и пакера многократной установки. Данное устройство может переключаться с гидропескоструйной резки на режим ГРП и обратно. Необходимая зона изолируется между верхним чашеобразным уплотнителем и пакером многократной установки. Перед проведением повторного ГРП все седла и шары разбуриваются (на ГНКТ или на НКТ), компоновка устанавливается в нужном интервале напротив открытой муфты ГРП. Затем выполняется гидроразрыв пласта.
Конструкция компоновки позволяет создавать новые интервалы для осуществления ГРП. Для этого компоновку переводят в положение для проведения перфорации с последующей закачкой абразивной смеси. После выполнения гидропескоструйную перфорации (ГПП) компоновку переводят в положение для проведения ГРП в новом интервале.
Компоновка с двойным пакером представлена на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – Компоновка с двойным пакером
Достоинством данного метода является:
– контроль закачки пропанта в определенный интервал;
– возможность проведения повторного ГРП;
– возможность проведения всех стадий за одну спускоподъемную операцию;
– возможность включения в компоновку гидропескоструйный перфоратор.
Недостатками данного метода является:
– невозможно провести корреляцию глубины в связи с погрешностью спуска на ГНКТ;
– продолжительность работ более 25 суток;
– не плотное прилегание пакера к колонне;
– риск попадания проппанта в пакерное оборудование;
– возможность повреждения уплотнительных элементов при спуске.
4. Многостадийный гидроразрыв пласта без шаровых технологий с применением скользящих муфт «Premium Port»
Данную технологию не так давно начали применять для многостадийного гидроразрыва пласта по малому затрубному пространству между ГНКТ и НКТ в скважинах, где спущены хвостовики с управляемыми портами под ГРП.
Компоновка «Premium Port» представлена на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 – Схема компоновки «Premium Port»
Технология «Premium Port» позволяет проводить селективные, повторные ГРП как на новых скважинах, так и на скважинах, находящихся в эксплуатации, а также при необходимости выборочно закрывать порты ГРП при водо- и газопроявлениях или различного рода исследованиях. Технология предусматривает сокращение времени на ввод скважины в эксплуатацию, позволяет проводить промывку скважины без дополнительных спуско-подъемных операций гибких насосно-компрессорных труб, тогда как равнопроходной внутренний диаметр компоновки исключает ограничения по дальнейшим внутрискважинным работам.
При данной технологии нет необходимости в разбуривании шаров и фрезеровании сёдел для активации муфт, так как муфта активируется специальным ключом-толкателем.
Достоинствами данного метода является:
– нет необходимости в разбуривании муфт/шаров (открытие ключом);
– управление портами;
– широкие возможности для повторного ГРП;
– отсечение ненужных интервалов;
– равнопроходное сечение.
Недостатками данного метода является:
– привлечение ГНКТ;
– риски с инструментом в скважине;
– увеличение стоимости.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Внедрение новых технологий, наблюдаемых в последние годы, способствовали тому, что наиболее предприимчивые добывающие компании стали их применять в горизонтальных скважинах.
Одна из таких технологий стала новая технология сдвижных муфт «Premium port», специально разработанная для горизонтальных скважин компанией Schlumberger. Анализ использования данной технологии на Гремячевском месторождении Оренбургской области показал не только ее высокую эффективность, но и широкую область применения.
Использованная в данном проекте технология сдвижных муфт «Premium port», одна из немногих способов заканчивания скважин, которая позволяет проводить многостадийный гидроразрыв пласта без дополнительных спуско-подъемных операций. Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки. При использовании компоновки сдвижных муфт «Premium port»: уменьшается затраченное время на ГРП, сокращается количество СПО и время нахождения скважины в ремонте, что приводит к экономии денежных средств. Так же, снижается уровень аварийности (уменьшение СТОП ГРП, в связи с не герметичностью при использовании муфт с шарами), повышается герметичность, снижение рисков при проведении геофизических исследований скважины (ГИС), так как отсутствует сужение в хвостовике скважины.
Законченная таким методом скважина №15 Гремячевского месторождения показала хорошие результаты.
Экономический эффект применения комплекса составил 68182,1 тысяч рублей. Прирост прибыли, остающейся в распоряжении предприятия составил 54545,68 тыс.руб.