Способ промывки песчаной пробки в условиях ремонта скважин

 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может найти применение при подземном ремонте скважин с применением колтюбинговой установки с безмуфтовыми длинномерными трубами (БДТ). Производят монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования. Затем приступают к приготовлению промывочной пенообразующей жидкости и промывке скважины в зоне образования песчаной пробки. Приготовление промывочной пенообразующей жидкости ведут в два этапа. Первоначально смешивают техническую воду в количестве 70-75 об.% с одноатомным спиртом в количестве 25-30 об.%. Затем в полученный раствор добавляют неонол водорастворимый в количестве 1,0-1,5%. При проведении операции промывки первоначально осуществляют подачу гидромониторной насадки со скоростью до 0,1 м/с вплоть до достижения расстояния в 9-10 м между песчаной пробкой и гидромониторной насадкой. Затем скорость подачи снижают до 0,001 м/с и подают пенообразующую жидкость в став БДТ. Дальнейшую подачу гидромониторной насадки для промывки пробки ведут с усилием подачи 300-500 кг до достижения установленного интервала. Увеличивается производительность работ по ремонту скважин и снижается стоимость этих работ. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть использовано при подземном ремонте скважин с применением безмуфтовой длинномерной трубы (колонны гибких труб) преимущественно в условиях ремонта скважин в многолетнемерзлых породах.

Известно, что появление песка на забое скважины может быть обусловлено различными причинами. Этот процесс образования т.н. забойной пробки происходит практически во всех нефтяных и газовых скважинах, и его интенсивность определяется механическими свойствами продуктивного пласта. Независимо от причин появления песка для обеспечения нормальной эксплуатации скважины его следует удалять.

Широко применяются способы удаления забойной пробки посредством промывки скважины (см., например, патент РФ 2114983, кл. Е 21 В 37/00, 1998).

Основным недостатком таких способов следует считать значительные затраты времени на проведение спускоподъемных операций.

В настоящее время получают все большее распространение способы ремонта скважин с помощью койлтюбинговых установок с безмуфтовыми длинномерными трубами (БДТ) (см., например, патент РФ 2165007, кл. Е 21 В 37/00, 10.04.2001).

Эти установки могут быть с успехом применены и при удалении песчаных пробок, возникающих в определенном интервале глубин в процессе эксплуатации скважин фонтанным и газлифтным способами, а также при применении электропогружных насосов.

Известен способ подземного ремонта скважин с применением безмуфтовой длинномерной трубы, заключающийся в монтаже койлтюбинговой установки, установке противовыбросового и насосного оборудования, приготовлении промывочной пенообразующей жидкости и промывке скважины в зоне образования песчаной пробки (см., например, С.М. Вайншток и др. Подземный ремонт и бурение скважин с применением гибких труб. - М.: Издательство Академии горных наук, 1999, с. 145-154).

Недостатком этого способа является то, что он не приспособлен для применения в условиях ремонта скважин в зоне расположения многолетнемерзлых пород.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности процесса удаления песчаных пробок с применением безмуфтовой длинномерной трубы (БДТ) в условиях расположения скважин в зоне многолетнемерзлых пород.

Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, состоит в экономии времени, затраченного на ремонт скважины.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном способе промывки песчаной пробки, заключающемся в монтаже койлтюбинговой установки, установке противовыбросового и насосного оборудования, приготовлении промывочной пенообразующей жидкости и промывке скважины в зоне образования песчаной пробки, приготовление промывочной пенообразующей жидкости ведут в два этапа, при этом первоначально смешивают техническую воду в количестве 70-75 об.% с одноатомным спиртом, или хлористым натрием, или хлористым кальцием в количестве 25-30 об.%, а затем в полученный раствор добавляют ПАВ, например неонол водорастворимый, в количестве 1,0-1,5%, а при проведении операции промывки первоначально осуществляют подачу гидромониторной насадки со скоростью до 0,1 м/с до достижения расстояния между песчаной пробкой и гидромониторной насадкой 9-10 м, затем скорость подачи снижают до 0,001 м/с и подают пенообразующую жидкость в став, причем дальнейшую подачу гидромониторной насадки для промывки пробки ведут с усилием подачи 300-500 кг до достижения установленного интервала.

Предпочтительно, чтобы при промывке пробки площадь проходного сечения штуцера выкидной линии была установлена меньше площади проходного сечения наиболее узкого места в выкидной линии.

Также целесообразно, чтобы минимальная скорость восходящего потока вспененной жидкости в кольцевом пространстве скважины поддерживалась в интервале 0,1-0,4 м/с при максимальном давлении промывочной жидкости не более 21 МПа.

В указанную совокупность включены признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленного технического результата во всех случаях использования изобретения, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Способ промывки песчаной пробки в условиях ремонта скважин в многолетнемерзлых породах осуществляется следующим образом.

При осуществлении настоящего способа при ремонте скважин используют преимущественно койлтюбинговую установку, смонтированную на базе автомобильного шасси.

Оборудование устья скважины при проведении работ с использованием БДТ содержит, как правило, эксплуатационную арматуру, используемую на данной скважине. Это - фонтанная арматура, эксплуатационная арматура установки электроцентробежного насоса, арматура нагнетательной скважины, факельная линия. На фланце верхней стволовой задвижки монтируют блок гидропревенторов, входящий в состав комплекса оборудования для проведения подземного ремонта. Блок гидропревенторов должен обеспечивать свободный пропуск БДТ в скважину. При возникновении аварийной ситуации он либо герметизирует полость колонны НКТ, в которую спущена длинномерная труба, либо удерживает последнюю в подвешенном состоянии, либо перекрывает поперечное сечение скважины.

После монтажа койлтюбинговой установки, установки необходимого оборудования и проведения подготовительных работ и испытаний приступают к приготовлению промывочной жидкости, необходимой для промывки песчаной пробки.

В газонефтепромысловой практике при промывке скважин широко применяются жидкости на водной или углеводородной основе. Для повышения морозостойкости промывочных растворов в них могут добавляться реагенты - маловязкие спирты и водорастворимые соли хлоридов. Наибольшее применение в качестве промывочных жидкостей нашли техническая вода и водные растворы солей с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ), таких как АФ9-12, ОП-10, ДС-РАС и другие.

Приготовление промывочной пенообразующей жидкости ведут в два этапа. Первоначально смешивают техническую воду в количестве 70-75 об.% с одноатомным спиртом в количестве 25-30 об.%, который применяют для повышения стабильности пенной системы, а также для снижения температуры замерзания промывочного раствора, что особенно важно в условиях расположения скважин в зоне нахождения многолетнемерзлых пород.

Затем в полученный раствор добавляют ПАВ, в качестве которого используют, например, неонол водорастворимый (ОП-10) в количестве 1,0-1,5%.

При проведении операции промывки первоначально осуществляют подачу БДТ с гидромониторной насадкой со скоростью до 0,1 м/с до достижения расстояния между песчаной пробкой и гидромониторной насадкой 9-10 м. Одновременно следует открыть задвижку на выкидной (факельной) линии и поджечь факел. После достижения гидромониторной насадкой расстояния 9-10 м до песчаной пробки скорость подачи снижают до 0,001 м/с и начинают закачку пенообразующей жидкости в БДТ. При этом необходимо следить за восстановлением циркуляции по пламени горящего факела.

Доведя гидромониторную насадку до забоя, начинают производить подачу БДТ со скоростью 0,001 м/с до достижения осевой нагрузки на гидромониторную насадку, соответствующей 300-500 кг. Затем, поддерживая установившиеся параметры давления и нагрузки, производят промывку пробки до необходимого интервала.

Для успешного выноса из скважины частиц размером до 8 мм необходимо поддерживать достаточную скорость восходящего потока в кольцевом пространстве скважины. При использовании вспененных жидкостей с достаточным содержанием пены на забое эта скорость составляет не менее 0,1-0,4 м/с. При этом давление закачки промывочной жидкости по условию снижения усталостного износа БДТ не должно превышать 21 МПа.

При промывке пробки площадь проходного сечения штуцера выкидной линии устанавливают меньшей площади проходного сечения наиболее узкого места этой линии.

После промывки пробки необходимо промыть скважину полуторакратным объемом насосно-компрессорных труб и продуть БДТ газом или воздухом, а затем отработать скважину на факел через стационарную факельную линию.

Пример конкретного выполнения способа.

Койлтюбинговую установку, смонтированную на базе автомобильного шасси, доставляют на скважину. Вокруг устья скважины радиусом 25 м производят расчистку и планировку площадки, на которую устанавливают койлтюбинговую установку, а с устья скважины демонтируют промысловую площадку. Затем закрывают буферную задвижку на фонтанной арматуре и, снизив до нуля давление в отсеченной части фонтанной арматуры, через переводник монтируют на буферную задвижку фонтанной арматуры блок гидропревенторов. После этого производят спуск колонны БДТ.

Приготовление промывочной пенообразующей жидкости ведут следующим образом.

В отдельную емкость заливают 300 кг ПАВ, в качестве которого используют ОП-10 (неонол водорастворимый) и 7,5 м³ технической воды. Смесь подогревают до температуры 50-55^oС и перемешивают по схеме "емкость-насос-емкость". Во избежание пенообразования и перелива пены из емкости при контакте с воздухом напорный шланг опускают на дно емкости.

В специальную емкость заливают 7 м³ одноатомного спирта, затем туда вводят 12 м³ воды и перемешивают до получения водоспиртового раствора. Полученный водоспиртовой раствор подогревают до температуры 20-30^oС открытым паром и в него вводят полученный ранее водный раствор ПАВ.

При проведении операции промывки первоначально осуществляют подачу БДТ с гидромониторной насадкой со скоростью 0,1 м/с до достижения расстояния между песчаной пробкой и гидромониторной насадкой 9-10 м. Одновременно следует открыть задвижку на выкидной (факельной) линии и поджечь факел. После достижения гидромониторной насадкой расстояния 9-10 м до песчаной пробки скорость подачи снижают до 0,001 м/с и начинают закачку пенообразующей жидкости в БДТ. При этом необходимо следить за восстановлением циркуляции по пламени горящего факела.

Доведя гидромониторную насадку до забоя, начинают производить подачу БДТ со скоростью 0,001 м/с до достижения осевой нагрузки на гидромониторную насадку, соответствующей 300-500 кг. Затем, поддерживая установившиеся параметры давления и нагрузки, производят промывку пробки до необходимого интервала.

Формула изобретения

1. Способ промывки песчаной пробки в условиях ремонта скважин в многолетнемерзлых породах, заключающийся в монтаже колтюбинговой установки, установке противовыбросового и насосного оборудования, приготовлении промывочной пенообразующей жидкости и промывке скважины в зоне образования песчаной пробки, отличающийся тем, что приготовление промывочной пенообразующей жидкости ведут в два этапа, при этом первоначально смешивают техническую воду в количестве 70 - 75 об.% с одноатомным спиртом в количестве 25 - 30 об.%, а затем в полученный раствор добавляют неонол водорастворимый в количестве 1,0 - 1,5%, а при проведении операции промывки первоначально осуществляют подачу гидромониторной насадки со скоростью до 0,1 м/с до достижения расстояния между песчаной пробкой и гидромониторной насадкой 9 - 10 м, затем скорость подачи снижают до 0,001 м/с и подают пенообразующую жидкость в став, причем дальнейшую подачу гидромониторной насадки для промывки пробки ведут с усилием подачи 300 - 500 кг до достижения установленного интервала.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при промывке пробки площадь проходного сечения штуцера выкидной линии устанавливают меньшей площади проходного сечения наиболее узкого места в выкидной линии.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость восходящего потока вспененной жидкости в кольцевом пространстве скважины поддерживают в интервале не менее 0,1 - 0,4 м/с при максимальном давлении промывочной жидкости не более 21 МПа.