Комплекс обладнання на привибійну зону скважин у ускладнених умовах

Комплекс устаткування на призабойную зону свердловин у ускладнених условиях

к.т.н. Багіров О.Т., к.т.н. Аливердизаде Т. К., к.т.н. Шихиев М. Н., Джафаров Э.Г.

АзНИПИнефть, г. Баку В процесі експлуатації нафтових свердловин найчастіше виникають потреба у стимулюванні призабойной зони цих свердловин. І тому деяких випадках використовуються устрою, створюють гідравлічні імпульси тиску в призабойной зоні свердловини (ПЗС).

Однако при здійсненні операцій виникають умови, що ускладнюють проведення. До них можна віднести низький статичний рівень, який має місце у багатьох свердловинах, у результаті тиск створюване гідравлічною імпульсом гаситься в безпосередній близькості до устрою, що створює цей імпульс. Це пояснюється лише тим, що з невеличкий висоті стовпа рідини в свердловині, утворюваного ним тиск у її призабойной зоні буває невеликим, внаслідок чого бульбашки газу рідини мають щодо великі розміри і збільшують стисливість цієї рідини, що зумовлює значному поглинання нею енергії гідравлічного імпульсу давления.

К умовам, які ускладнюють проведення стимулювання призабойной зони свердловини можна віднести також значний газовий чинник у продукції свердловин, тому що цей чинник ще збільшує ступінь сжимаемости рідини з що випливають із цього наслідками. У цьому, значної частини енергії поглинається тією частиною рідини, яка зараз переживає стовбурі скважины.

В той час треба сказати, що об'єкти експлуатації найчастіше відрізняються слоисто-неоднородным будовою колектора з різко змінюваними фильтрационно-емкостными властивостями за проектною потужністю фільтра. Природно, що через різкій неоднорідності колекторів, стимулюючий гидроимпульсное вплив в першу чергу сприйнято дуже дренированных ділянках фільтра, відмінних порівняно високими значеннями проникності. У зв’язку з цим проведені заходи ні забезпечувати вираженого стимулюючого дії на малопроницаемые ділянки ПЗЗ. У умовах виникає потреба у селективному стимулюванні окремих нефтенасыщенных пропластков. Це можна досягнути виділенням об'єкта впливу за даними дослідження свердловин, з наступним його разобщением для проведення геолого-технических мероприятий.

Однако, враховуючи проблеми з експлуатацією устаткування роз'єднання порожнини обсадной колони, проведення цієї операції з двох разобщителей (пакеров) є дуже складної операцією, нерідко сопровождающейся аварійними ситуаціями за умови встановлення та визволенні пакеров.

Положение погіршується також недосконалістю пристроїв, з допомогою яких створюють гідравлічні імпульси тиску. Зазвичай, у тих пристроях використовується золотниковый механізм, у якому проточний канал періодично перекривається подпружиненным поршнем рахунок перепаду тиску з нього. Недоліком цих пристроїв є ненадійність у роботі. Це викликано тим, що з плавному наростання тиску над поршнем прохідне отвір проточного каналу, через яке стравливается тиск з корпусу устрою, буде поступово зростатиме і при певної її величині може настати момент, коли тиск над поршнем буде врівноважено жорсткістю пружины.

В результаті поршень нічого очікувати підніматися вгору, і перекривати отвір, для нацьковування тиску і відбуватися гідравлічні імпульси давления.

Для усунення зазначених недоліків розроблений комплекс устаткування, куди входить пристрій до створення гідравлічних імпульсів тиску [1] і пакер [2], характерною рисою якого є підвищена експлуатаційна надёжность.

Рассмотрим спочатку конструкцію устрою до створення гідравлічних імпульсів тиску. На мал.1 зображено схема цього устрою, яке з циліндричного корпусу 1, у якому розмістили циліндричний патрубок 2 з перегородкою 3, постаченої ексцентричним отвором 4. Усередині патрубка 2 установлено турбіну 5 з чотирма лопатями, у тому числі одна лопата 6 розташована ексцентрично і має багато більше маси трьох інших трьох лопатей. Патрубок 2 встановлено під перегородкою 7 з центральним отвором 8.

.

Устройство до створення гідравлічних импульсов Патрубок 2 з'єднаний із перегородкою 7 з допомогою циліндричною пружини 9 з зімкнутими витками. Верхній кінець корпусу 1 з'єднаний із колоною труб 10, а нижній його кінець з'єднаний із корком 11. У корпусі 1 передбачені отвори 12 для нацьковування тиску при гідравлічному імпульсі тиску. Після спуску влаштування у свердловину на необхідну глибину, по колоні труб 10 починають нагнітати рідина, яка через отвір 8 перегородки 7 надходить в порожнину, освічену пружинної 9 і далі через отвір 4 перегородки 3 в порожнину патрубка 2. Що Виходить з отвори 4 струмінь рідини спричиняє рух турбіну 5 і її крутити навколо своєї осі. Це спричиняє вібрації патрубка 2 в осьовому напрямі, оскільки маса лопаті 6 більше багатьох інших лопатей. Через війну, до пружині 9 у процесі її обертання будуть прикладатися знакопеременные зусилля, змушують розмикати і стуляти витки пружини 9, що дозволить періодично перепускати через витки пружини рідина під тиском, що утворюється при смыкании витків цієї пружины.

Прошедшая через витки пружини рідина виходить із корпусу 1 через отвори 12, оскільки його нижній кінець закритий корком 11. Отже, нагнітання рідини у замкову шпарину відбувається у гидроимпульсном режимі без використання золотникового механизма.

Теперь розглянемо конструкцію пакера для роз'єднання фільтрової зони обсадной колони свердловини. На рис. 2 зображено схема пакера у процесі спуску у замкову шпарину, але в рис. 3 схема пакера після пакеровки.

Пакер полягає з циліндричного корпусу 1, у якому концентрично встановлено патрубок 2, у якому із можливістю зворотно-поступального руху розмістили, виконаний у вигляді поршня ударник 3, подпружиненный з допомогою пружини 4 щодо якоря 5.

Возвратно-поступательное рух якоря 5 щодо корпусу 1 обмежується зовнішнім торцевым виступом патрубка 2 та внутрішньою виступом корпусу 1. У середній частини патрубка 2 встановлено герметизирующий елемент 6, а його верхню частину розміщена муфта 7 для сполуки до колоні труб, з допомогою якої пакер спускається в обсадную колону 8.

.

Пакер .

Пакер Принцип роботи даного пакера у тому, що його пакеровки під час досягнення необхідної глибини установки пакера, виробляють різке гальмування колони труб, приєднаних до патрубку 2 з допомогою муфти 7, у результаті патрубок 2 зупиняється, а корпус 1 і ударник 3 продовжують рухатися вниз по инерции.

При цьому нижня, конусная частина корпусу 1 розсовує убік якими елементи якоря 5 до упора в стінку обсадной колони 8. Якщо сили інерції від безлічі корпусу 1 недостатньо, то додаткове зусилля створюється рахунок сили інерції ударника 3, виникає за його ударі по виступу корпусу 1, після чого над впливом пружини 4 ударник 3 повертається у вихідне положение.

Одновременно з процесом заякоревания пакера, відбувається уплот-нение його герметизирующего елемента 6 в обсадной колоні 8. Це проис-ходит внаслідок расфиксации виступу і канавки корпусу 1 і елемента 6, виходу елемента 6 з корпусу 1 і щільного притиснення до стінки колони 8 рахунок збільшення зовнішнього діаметра під впливом пружних властивостей резины.

Распакеровка пакера виробляється рахунок руху колони труб вниз. У цьому, герметизирующий елемент 6 заходить всередину корпусу 1 і фіксується в корпусі за рахунок взаємодії, передбачених у них виступу і канавки. Після цього виробляється рух колони труб вгору, у результаті патрубок 2 що з елементом 6 і корпусом 1 переміщаються вгору. Це дає можливість звільнити якими елементи якоря 5 і витягти пакер із свердловини. На рис. 4 представлена схема на ПЗС.

.

Схема розміщення у свердловині устаткування на її призабойную зону Согласно цій схемі в фільтрової зоні обсадной колони 1, з допомогою колони труб 2 встановлено два пакера 3, між якими розміщено пристрій 4 до створення гідравлічних імпульсів тиску. У цьому, як було зазначено зазначалося, процес пакеровки і распа-керовки обох пакеров буде відбуватися одночасно не залучаючи допоміжного оборудования.

Список литературы

1. Рішення про публікації матеріалів заявки на патент ¦ 98/1 037 від 15.03.2000 «Пристрій очищення свердловини від піщаної пробки » .

2. Патент Азербайджану ¦ р980 008, Є 21 У 33/12, «Пакер », 1998.