УДК 622.276:550.830
© З.Д.Хоминец, В.С.Лисовский, И.Н.Косаняк, 1998
З.Д.Хоминец, И.Н.Косаняк (ЗАО СП «Геотест»), В.С.Лисовский (ТОО «Принт»)
Z. D. Khominets, I. N. Kosanyak (JSC JV «Geotest»), V. S. Lisovskiy (Print LLC)
Результаты и перспективы применения струйных насосов при поиске, разведке и разработке месторождений
Perspectives of Jet Pump Utilization in Search, Exploration and Development of Fields
Reviewed is equipment included in the set of electronic multi-functional formation tester (EMFT). Given are technical characteristics of modifications of logging equipment, a scheme of equipment assembling for open hole well testing with the help of EMFT and a scheme of downhole and surface equipment for EMFT operation in cased well.
о сравнению с другими техническими средствами вызова притока из пласта струйные насосы имеют существенные преимущества. К ним относятся отсутствие трущихся частей, простота передачи и преобразования энергии, возможность работы в широком диапазоне дебитов скважин, выход на рабочий режим за считанные секунды, работоспособность при высоком газовом факторе и наличии песка в пластовом флюиде, простота конструкции, компактность и невысокая стоимость, отсутствие взрывоопасных смесей.
Цель данной статьи - обобщение опыта, накопленного авторами при разработке и внедрении специальных конструкций струйных насосов на месторождениях нефти и газа.
Эжекторный многофункциональный пластоиспытатель (ЭМПИ) применяется для проведения технологических операций по исследованию, испытанию и освоению скважин при регулируемом забойном давлении (как правило, при де-пресии на пласт) [1-3]. В состав ЭМПИ входит следующее оборудование.
1. Устройство для геофизических исследований скважин (УГИС).
2. Сменные функциональные вставки: герметизирующий узел, депрессионная вставка, манометрическая вставка (для записи давления под пакером), вставка для закачки в пласт жидких агентов.
3. Ловильный инструмент для извлечения функциональных вставок без подъе-
Рис.1. Схема обвязки оборудования при работе с ЭМПИ в обсаженной скважине:
1 - фонтанная арматура; 2 - обсадная колонна; 3, 6 - НКТ; 4 - герметизирующий узел; 5 - кабель; 7- пакер; 8 - хвостовик; 9 - пласт; 10 - геофизический прибор; 11 - воронка; 12 - лубрикатор; 13 - обратный клапан; 14 - коллектор газа; 15 - фильтр; 16 - сепаратор; 17, 18, 19 - емкость соответственно замерная, технологической жидкости, слива технологической жидкости; 20 - насосный агрегат; 21 - каротажная станция; 22 - корпус УГИС
ма НКТ (ловитель и механический ясс).
4. Механический пакер с якорем поворотного или нажимного действия.
5. Фильтр для очистки рабочей жидкости.
УГИС и функциональные вставки изготавливаются из кислотоустойчивой стали.
УГИС состоит из цилиндрического
корпуса со сквозным осевым (проходным) каналом, эжектирующего устройства и герметизирующего узла. Осевой канал предназначен для пропуска измерительной аппаратуры, перфораторов и другого оборудования в зону продуктивного пласта на бронированном каротажном кабеле или проволоке. Эжекти-рующим устройством является один или
72 5/1998
Таблица 1
Показатели УГИС-5 УГИС-6 УГИС-7 УГИС-9 УГИС-10
Число струйных насосов 1 4 1 1 2
Внешний диаметр, мм 105 118 114 95 127
Диаметр проходного канала, мм 51 51 62 42 62
Внешний диаметр, мм:
функциональных сменных вставок 55 55 65 55 65
НКТ 73 73 89 73 89
Длина, мм 470 585 510 590 510
Масса, кг 17 22 23 24 24
несколько высоконапорных струйных насосов, расположенных вокруг проходного канала, которые могут работать одновременно и поочередно в зависимости от дебита скважин. Герметизирующий узел уплотняет каротажный кабель и разобщает зоны высокого и низкого давлений.
Схема обвязки оборудования при работе с ЭМПИ в обсаженной скважине приведена на рис. 1.
На насосно-компрессорных или бурильных трубах в скважину спускают направляющую воронку, хвостовик, пакер, корпус УГИС с проходным каналом. Устье оборудуют фонтанной арматурой и лубрикатором.
Струйный насос имеет подводящий канал, сопло, камеру смешения, диффузор и всасывающее отверстие. В диффузоре находится заглушка для опрессовки паке-
ра. Пакер устанавливают над продуктивным пластом и опрессовывают через межтрубное пространство.
На кабеле каротажного подъемника спускают глубинный аппарат и герметизирующий узел. После посадки герметизирующего угла в корпус и установки глубинного аппарата против продуктивного пласта давлением в НКТ удаляют
заглушку из диффузора.
Прокачкой через струйный насос рабочей жидкости откачивают жидкость из подпакерного пространства, снижая давление под пакером и соответственно в зоне продуктивного пласта. Депрессия регулируется изменением давления, создаваемого насосным агрегатом.
Пластоиспытатель может работать с
Рис.2. Схема компоновки оборудования при испытании скважин с открытым стволом с помощью ЭМПИ:
а - исследование каротажными приборами; б, в - применение соответственно депрессионной и манометрической вставки; 1 - каротажный кабель; 2 - бурильные трубы; 3 - УГИС; 4 - герметизирующий узел; 5 - обсадная колонна; 6 - пакер; 7- геофизический прибор; 8 - пласт; 9 - зона перфорации; 10, 11 - соответственно манометрическая и депрессионная вставка; 12 - манометр; 13 - пробоотборник; 14 - лубрикатор; 15 - фонтанная арматура; 16 - рабочая жидкость; 17 - каротажная станция; 18 - насосный агрегат
5/1998 73
Таблица 2
Скважина Тип насоса
нефтяная газовая Вид работ УГИС другая конструкция
Испытание скважин:
+ + в открытом стволе + +
+ + в обсаженном стволе + +
+ + отбор глубинных проб + -
Очистка прискважинной зоны пласта (ОПЗП): |
+ + селективное воздействие на ПЗП + -
+ + применение комплексных технологий ОПЗП с гидродинамическим и промыслово-геофизическим контролем за качеством работ. +
- - предотвращение повторных глушений пласта после ОПЗ + -
Освоение скважин:
+ + перфорация при депрессии на пласт + -
+ + вызов притока, ОПЗП, ГИС. ГДИ + -
+ добыча нефти - +
+ Контроль за разработкой - ГИС при заданных депрессиях или репрессиях + -
Добыча газа и конденсата: |
+ удаление жидкости с забоя газовых скважин + +
+ интенсификация притока + +
+ + совместная эксплуатация двух объектов с разными пластовыми давлениями - +
+ утилизация газа низкого давления на УКПГ - +
Примечание. Знак «+» - насос применяется; знак «-» - насос не применяется. Таблица 3
Технологическая операция УГИС СВАБ* Двухрядный газлифт УОС УЭОС
Мгновенное создание глубокой депрессии + - - + +
Перфорация скважины при заданной + +** - - -
депрессии на пласт
Отсутствие взрывоопасных смесей + + - + +
Поддержание заданной депрессии при вызове + - - + +
притока из пласта
Отбор глубинных проб при заданных забойных + - - - -
давлениях
Регистрация КВД при заданных забойных + - - - +
давлениях
Регистрация кривых восстановления уровня - + + - -
Регистрация индикаторных кривых + - - + +
Акустическое воздействие на пласт при + - - - -
заданной депрессии
Кислотная обработка в динамическом режиме + - - + +
Геофизические исследования при заданных + - - - -
депрессиях на пласт
Эксплуатация скважины фонтанным способом - - - - -
Очистка прискважинной зоны пласта + - - + +
мгновенными циклическими депрессиями
Работа в высокодебитных (более 200 м3/сут) + - + - -
скважинах
* При свабировании стенки НКТ должны быть гладкими.
** Только при освоении скважин с использованием одной гирлянды перфораторов.
депрессионной вставкой, сбрасываемой в скают на кабеле или проволоке. К ниж-полость НКТ. Для ее извлечения ис- ней части депрессионной вставки можно пользуют ловитель с яссом, которые спу- крепить автономный манометр.
Манометрическая вставка предназначена для регистрации кривых восстановления пластового давления (КВД) и представляет собой управляемый клапан, отсекающий подпакерное пространство в момент прекращения работы насосных агрегатов. КВД можно регистрировать автономным манометром, закрепленным в нижней части вставки, манометром на кабеле либо одновременно двумя манометрами.
Для работы в различных геолого-технических условиях созданы модификации УГИС, технические характеристики которых приведены в табл.1.
ЭМПИ позволяет также применять компоновку оборудования с упором на забой. На рис.2 приведены некоторые варианты компоновки глубинного оборудования ЭМПИ при испытании скважин с открытым стволом.
Применение ЭМПИ позволяет кардинально изменить технологию исследования, испытания, освоения и интенсификации притока скважин. Это относится к перфорации при депрессии на пласт, исследованиям по методике каротаж-испытание-каротаж, многоцикловым гидродинамическим исследованиям, а также к применению щадящих селективных технологий интенсификации притока из пласта (а.с. № 1570384, а.с. № 1820661) [4-7].
Технико-экономические исследования эффективности УГИС, проведенные в ПО «Нижневартовскнефтегаз» в 1990 г., показали, что перфорация при депрессии на пласт ранее работавших объектов, проводимая с целью интенсификации притока, дает дополнительно на одну скважино-операцию на Самотлорском месторождении 3736 т нефти по сравнению с перфорацией при репрессии, а обработка ультразвуком прискважинной зоны пласта - 3544 т нефти.
В настоящее время на месторождениях большинства нефтегазовых объединений Западной Сибири начато применение ЭМПИ при освоении и капитальных ремонтах нефтяных скважин.
Использование ЭМПИ при испытании поисковых и разведочных скважин на стадии первичного вскрытия геологических объектов позволит на порядок увеличить точность оценки их геолого-промысловой эффективности, избежать пропуска продуктивных пластов, своевременно принять решения о целесообразно-
74 5/1998
сти испытания некоторых объектов после крепления стенок скважин, не бурить дополнительные скважины.
Другие конструкции струйных насосов. Для решения конкретных задач нефтегазодобычи авторами разработан широкий спектр струйных насосов:
■ вставной струйный насос для совместной эксплуатации двух нефтегазовых пластов для условий, когда пластовое давление нижнего пласта
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.