Способ промывки песчаной пробки в газовой скважине в условиях низких пластовых давлений

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к промывке песчаных пробок в скважинах. Способ включает монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования, эжектора, спуск в скважину гибкой трубы, приготовление промывочной пенообразующей жидкости. На устье устанавливают бустерную установку и газовый сепаратор. После спуска в скважину гибкой трубы в бустерную установку подают жидкость от насосной установки и газ низкого давления от соседней скважины или газопровода, смешивают их до образования газожидкостной смеси и компримируют до величины, превышающей пластовое давление. После этого газожидкостную смесь высокого давления подают в газовый сепаратор, проводят разделение этой смеси на жидкую и газообразные фазы. Жидкость подают обратно в бустерную установку. Газ высокого давления подают на эжектор. Одновременно на него подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки. После образования в эжекторе пенной системы ее закачивают во внутреннюю полость гибкой трубы и осуществляют промывку песчаной пробки. Повышается надежность и эффективность удаления пробки. 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к промывке песчаных пробок в газовых скважинах в условиях низких пластовых давлений при их ремонте с применением гибких труб.

Известно, что появление песка на забое газовой скважины обусловлено различными причинами, связанными в основном с механическими свойствами продуктивного пласта. При падении пластового давления в процессе разработки месторождений природного газа происходит подъем газоводяного контакта и связанное с этим интенсивное обводнение газовых скважин. Движение пластовых вод из продуктивного пласта к забою газовой скважины влечет за собой ускорение процесса разрушения скелета горных пород продуктивного пласта и вынос песка на забой газовой скважины, образования там песчаной пробки, которая перекрывает интервал перфорации газовой скважины и препятствует движению газа на дневную поверхность, вплоть до полного прекращения добычи. Для нормальной эксплуатации газовой скважины песчаную пробку следует удалить.

В практике ремонтных работ широко применяются способы удаления песчаных пробок путем промывки скважины, например [Амиров А.Д. и др. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин - М.: Недра, 1975. - С.216-220; RU 2114983 С1, МПК 5 Е21В 37/00, опубл. 1998]. В последние годы все большее распространения получают способы промывки песчаных пробок с помощью гибкой трубы колтюбинговой установки, например Вайшток С.М. и др. Подземный ремонт и бурение скважин с применением гибких труб // М.: Изд-во Академии горных наук, 1999. - С.145-154]. Однако чем ниже пластовое давление, тем труднее осуществить промывку и удаление этой пробки без повторного загрязнения продуктивного пласта промывочными растворами и пенными системами.

Известен способ промывки песчаной пробки в газовой скважине в условиях низких пластовых давлений, включающий монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования, эжектора, спуск в скважину гибкой трубы, приготовление промывочной пенообразующей жидкости и промывку скважины в зоне образования песчаной пробки [Вайшток С.М. и др. Подземный ремонт и бурение скважин с применением гибких труб // М.: Изд-во Академии горных наук, 1999. - С.145-154].

Недостатком этого способа является то, что он не приспособлен для применения в газовых скважинах с низкими пластовыми давлениями, в частности при ремонте газовых скважин, расположенных в зонах многолетнемерзлых пород.

Известен способ промывки песчаной пробки в газовой скважине в условиях низких пластовых давлений, включающий монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования, эжектора, спуск в скважину гибкой трубы, приготовление промывочной пенообразующей жидкости и промывку скважины в зоне образования песчаной пробки [RU 2188304 С1, МПК 6 Е21В 37/00, Е21В 19/22, опубл. 2002.08.27].

Недостатком этого способа является то, что он не приспособлен для применения в газовых скважинах с низкими пластовыми давлениями, в частности при ремонте газовых скважин, расположенных в зонах многолетнемерзлых пород.

Задача, решаемая при создании изобретения, состоит в обеспечении условий для промывки песчаной пробки в условиях низких пластовых давлений.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания изобретения, состоит в повышении надежности промывки и эффективности удаления песчаной пробки в газовых скважинах с низкими пластовыми давлениями, в частности при ремонте газовых скважин, расположенных в зонах многолетнемерзлых пород.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном способе промывки песчаной пробки в газовой скважине в условиях низких пластовых давлений, включающем монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования, эжектора, спуск в скважину гибкой трубы, приготовление промывочной пенообразующей жидкости и промывку скважины в зоне образования песчаной пробки, в отличие от прототипа на устье скважины дополнительно устанавливают бустерную установку и газовый сепаратор, а после спуска в скважину гибкой трубы в бустерную установку подают жидкость от насосной установки и газ низкого давления от соседней скважины или газопровода, смешивают их до образования газожидкостной смеси и компримируют ее до величины, превышающей пластовое давление, после этого газожидкостную смесь высокого давления подают в газовый сепаратор, проводят разделение этой смеси на жидкую и газообразные фазы, жидкость подают обратно в бустерную установку, а газ высокого давления подают на эжектор, одновременно на него подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки, после образования в эжекторе от смешивания газа высокого давления и пенообразующей жидкости пенной системы закачивают ее во внутреннюю полость гибкой трубы и осуществляют промывку песчаной пробки.

На фиг.1 представлена схема осуществления способа промывки песчаной пробки в газовой скважине при спущенной гибкой трубе в кровлю песчаной пробки, на фиг.2 - то же, при спущенной гибкой трубе до нижних отверстий интервала перфорации, на фиг.3 - то же, при спущенной гибкой трубе до забоя ремонтируемой скважины.

Способ осуществляется следующим образом.

На устье ремонтируемой скважины 1 монтируют противовыбросовое оборудование 2, инжектор 3, направляющий желоб 4, размещают колтюбинговую установку 5, бустерную установку 6, насосное оборудование - две насосные установки 7, 8, газовый сепаратор 9 и эжектор 10. Обвязывают ремонтируемую скважину 1, колтюбинговую установку 5, бустерную установку 6, насосные установки 7, 8, газовый сепаратор 9, эжектор 10 и соседнюю скважину 11 трубопроводами 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.

Спускают в ремонтируемую скважину 1 во внутреннюю полость лифтовой колонны 19 гибкую трубу 20 до кровли песчаной пробки 21. Готовят промывочную пенообразующую жидкость и газ высокого давления.

Промывочную пенообразующую жидкость готовят путем смешивания технической воды, одноатомного спирта и поверхностно-активного вещества, например смесь неионогенных и катионоактивных поверхностно-активных веществ - диссольвана или ОП-10 (неонол водорастворимый).

Газ высокого давления готовят следующим образом. Первоначально газ низкого давления (20 кгс/см²) от соседней скважины 11 (или газопровода) по трубопроводу 18 подают в бустерную установку 6, одновременно в нее из первой насосной установки 7 по трубопроводу 17 подают техническую воду (в зимнее время - метанольную воду).

В бустерной установке 6 газ и техническая вода смешиваются, образуя газожидкостную смесь. Газожидкостная смесь в бустерной установке 6 компримируется до давления, превышающее текущее пластовое давление (70-90 кгс/см²). После этого газожидкостную смесь высокого давления подают по трубопроводу 16 в газовый сепаратор 9. Здесь происходит разделение газожидкостной смеси на жидкую и газообразную фазы. Жидкость из газового сепаратора 9 по трубопроводу 15 вновь направляют в первую насосную установку 7, а газ высокого давления (70-90 кгс/см²) подают по трубопроводу 14 на эжектор 10. Одновременно на эжектор 10 по трубопроводу 13 подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки 8, подогретую до температуры 50-60°С с помощью передвижной пароподогревательной установки 22. Пенообразующую жидкость и техническую воду хранят в специальных передвижных емкостях 23.

После образования в эжекторе 10 от смешивания газа высокого давления и пенообразующей жидкости пенной системы высокого давления закачивают ее через трубопровод 12 во внутреннюю полость гибкой трубы 20 и осуществляют промывку песчаной пробки 21 до необходимого интервала: вначале в интервале перфорации, а затем на забое ремонтируемой скважины 1. В процессе промывки песчаной пробки ее разрушенные частицы выносятся через факельную линию 24, а пенообразующая жидкость в процессе освоения ремонтируемой скважины 1 собирается в специальную передвижную емкость 25.

Пример конкретного выполнения способа

На скважину доставляют колтюбинговую, бустерную и насосные установки, газовый сепаратор, эжектор и другое необходимое оборудование, трубы, материалы и химические реагенты. Вокруг устья скважины в радиусе 25 м расчищают площадку, на которую устанавливают доставленное на скважину технику и оборудование. С устья ремонтируемой скважины демонтируют промысловую площадку. Закрывают буферную задвижку на фонтанной арматуре ремонтируемой скважины и, снизив до нуля давление в отсеченной части фонтанной арматуры, монтируют на буферную задвижку фонтанной арматуры через переводник противовыбросовое оборудование, инжектор и направляющий желоб. После этого в ремонтируемую скважину во внутреннюю полость лифтовой колонны спускают гибкую трубу. При этом спуск гибкой трубы до глубины на 10 м выше кровли песчаной пробки первоначально осуществляют со скоростью 0,1 м/с, а затем скорость спуска снижают до 0,001 м/с. Спуск гибкой трубы осуществляют при открытой задвижке на факельной линии и горящем факеле. В процессе спуска гибкой трубы в ремонтируемую скважину следует следить за восстановлением циркуляции по пламени горящего факела. С целью повышения эффективности разрушения песчаной пробки башмак гибкой трубы оборудуется промывочным пером или гидромониторной насадкой.

Приготовление промывочной пенообразующей жидкости ведут следующим образом.

В отдельную емкость заливают 300 кг поверхностно-активного вещества, в качестве которого используют дисольван или ОП-10 (неонол водорастворимый) и 7,5 м³ технической воды. Смесь подогревают до температуры 50-60°С 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 технической воды и перемешивают до получения водоспиртового раствора. Полученный водоспиртовый раствор подогревают до температуры 20-30°С открытым паром от передвижной пароподогревательной установки и в него вводят полученный ранее водный раствор поверхностно-активного вещества.

Приготовление газа высокого давления ведут следующим образом. Первоначально газ низкого давления (20 кгс/см²) от соседней скважины подают в бустерную установку, одновременно в нее из первой насосной установки подают техническую воду (в зимнее время - метанольную воду). В бустерной установке газ и техническая вода смешиваются, образуя газожидкостную смесь. Газожидкостная смесь в бустерной установке компримируется до давления, превышающего текущее пластовое давление (70-90 кгс/см²). После этого газожидкостную смесь высокого давления подают в газовый сепаратор. Здесь происходит разделение газожидкостной смеси на жидкую и газообразную фазы. Жидкость из газового сепаратора вновь направляют в первую насосную установку, а газ высокого давления (70-90 кгс/см²) подают на эжектор. Одновременно на эжектор подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки, подогретую до температуры 50-60°С, с помощью передвижной пароподогревательной установки.

После образования в эжекторе от смешивания газа высокого давления и пенообразующей жидкости пенной системы высокого давления закачивают ее во внутреннюю полость гибкой трубы и осуществляют промывку песчаной пробки.

Частицы разрушаемой песчаной пробки выносятся на дневную поверхность через кольцевое пространство между гибкой трубой и лифтовой колонной, а после достижения гибкой трубы башмака лифтовой колонны - дополнительно через затрубное пространство скважины между лифтовой колонной и стенкой скважины.

После разрушения песчаной пробки гибкую трубу опускаю до забоя скважины, при достижении забоя закачивание пенообразующей жидкости прекращают, а подачу газа высокого давления продолжают. Подачей газа высокого давления осуществляют вынос пенообразующей жидкости на дневную поверхность и вызов притока газа из пласта.

При проведении операции промывки песчаной пробки подачу гибкой трубы следует вести со скоростью 0,001 м/с, не превышая величину осевой нагрузки на промывочное перо или гидромониторную насадку более 30-50 кН. Промывку песчаной пробки проводят до необходимого интервала, поддерживая установившиеся параметры давления и нагрузки. При этом следует следить за восстановлением циркуляции по пламени горящего факела.

Предлагаемый способ промывки песчаной пробки обеспечивает разрушение и вынос песчаной пробки из газовой скважины в условиях низких пластовых давлений (20 МПа), снижает вероятность повторного загрязнение призабойной зоны пласта, повышает эффективность и надежность проведения работ, сокращает их продолжительности и стоимость, обеспечивает минимальные затраты на последующее освоение ремонтируемой скважины за счет более плавного запуска скважины в работу.

Способ промывки песчаной пробки в газовой скважине в условиях низких пластовых давлений, включающий монтаж колтюбинговой установки, установку противовыбросового и насосного оборудования, эжектора, спуск в скважину гибкой трубы, приготовление промывочной пенообразующей жидкости и промывку скважины в зоне образования песчаной пробки, отличающийся тем, что на устье скважины дополнительно устанавливают бустерную установку и газовый сепаратор, а после спуска в скважину гибкой трубы в бустерную установку подают жидкость от насосной установки и газ низкого давления от соседней скважины или газопровода, смешивают их до образования газожидкостной смеси и компримируют ее до величины, превышающей пластовое давление, после этого газожидкостную смесь высокого давления подают в газовый сепаратор, проводят разделение этой смеси на жидкую и газообразные фазы, жидкость подают обратно в бустерную установку, а газ высокого давления подают на эжектор, одновременно на него подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки, после образования в эжекторе от смешивания газа высокого давления и пенообразующей жидкости пенной системы закачивают ее во внутреннюю полость гибкой трубы и осуществляют промывку песчаной пробки.