Анализ ремонтно-изоляционных работ в условиях УПНП и КРС

Термометр устанавливают на заданной глубине Н.

Измеряют исходную поверхностную температуру закачиваемой жидкости (воды) - Тп.

Закачивают воду в скважину в объеме V с заданной скоростью W и замеряют температуру закачиваемой воды Т на глубине Н во времени t.

Измерения температуры закачиваемой воды проводили, устанавливая термометр на различной глубине, как и при закачке воды в пласт при закрытом затрубном пространстве, так и при закачке воды в НКТ при открытом затрубном пространстве.

Последнюю схему закачки тампонажной смеси в скважину широко применяют при проведении РИР в скважинах с высоким пластовым давлением и ограниченной поглотительной способностью пласта. При этом между нисходящим потоком закачиваемой в НКТ жидкости и восходящим потоком жидкости, выходящей из скважины по затрубному пространству, происходит теплообмен. Одновременно теплообмен происходит между восходящим потоком жидкости и стенками скважины. Расчет процесса теплообмена при закачке по данной схеме исключительно сложен и трудоемок.

Для окончательной оценки возможного изменения температуры закачиваемых тампонажных смесей при проведении РИР в скважинах необходимо оценить ее изменение в самом изолируемом интервале, что сопряжено с большими трудностями. Результаты исследований, посвященных изучению изменения температуры пласта в результате закачки в него жидкости с температурой, отличной от пластовой, не могут быть использованы применительно к процессу ремонтных работ, так как все они связаны с. закачкой больших количеств воды (заводнения, методы увеличения нефтеотдачи, обработки призабойной зоны пластов).

Процесс РИР характеризуется закачкой в пласт или в нарушении в цементном кольце небольших объемов тампонажной смеси, ограниченностью времени закачки в пористую среду пласта или трещины, обладающих значительной активной поверхностью для теплообмена с закачиваемой смесью. Перечисленные особенности позволяют предполагать, что закачиваемая за обсадную колонну тампонажная смесь в ограниченных объемах при температуре, изменяющейся в описанных пределах, очень быстро принимает температуру изолируемого интервала.

При фильтрации тампонажных смесей в пласт, вследствие резкого увеличения поверхности контакта смеси с породой скорость процесса теплообмена значительно увеличится. Тампонажную смесь закачивали в изолируемый интервал в течение времени, превышающего указанное. Таким образом, можно предположить, что при проведении РИР температура закачиваемой в изолируемый интервал тампонажной смеси становится равной температуре пласта уже в процессе закачки смеси. В целом проведенные исследования и расчеты позволяют сформулировать основные положения, характеризующие изменения температуры в самих скважинах и закачиваемых жидкостей при проведении в них РИР.

Текущая геотерма в каждой скважине может существенно отличаться от начальной естественной (до начала разработки месторождения) геотермы в данном районе.

При проведении РИР в скважинах исходная температура используемых тампонажных смесей изменяется в значительных пределах вследствие изменений погодно-климатических и технологических условий и может существенно отличаться от температуры в изолируемом интервале.

Температура закачиваемых тампонажных смесей может существенно изменяться при движении по стволу скважины и ко времени подхода смесей к изолируемому интервалу значительно отличаться от его температуры.

При проведении РИР температура тампонажной смеси становится равной температуре изолируемого интервала в процессе продавки смеси за обсадную колонну.

При проведении РИР в скважинах температура закачиваемой тампонажной смеси изменяется таким образом:

на поверхности в процессе движения по стволу скважины и ко времени подхода к изолируемому интервалу ниже температуры в изолируемом интервале;

на поверхности выше температуры в изолируемом интервале, но ко времени подхода к изолируемому интервалу температура смеси становится ниже температуры в нем;

на поверхности в процессе движения по стволу скважины и ко времени подхода к изолируемому интервалу остается выше температуры в изолируемом интервале.

Такие изменения должны учитываться при планировании и осуществлении РИР и, прежде всего проводимых с использованием материалов, особо чувствительных к температуре.

Например, для тампонажных смесей на основе фенольных сланцевых смол ТСД-9 и ТС-10 для отверждения при температуре ниже +25°С необходим катализатор. Добавление же катализатора при более высокой температуре приводит к резкому сокращению времени отверждения смеси и появляется возможность преждевременного ее отверждения в НКТ или обсадной колонне. При этом само смешение смолы, отвердителя и катализатора происходит с выделением теплоты, вследствие чего раствор разогревается и сокращается время его отверждения.

При планировании ремонтных работ в продуктивных пластах в малодебитных нефтяных скважинах в качестве исходной следует принимать температуру пласта по средней геотерме данного месторождения. Величина исходной температуры при планировании ремонтных работ в пластах, расположенных выше продуктивного, должна уточняться по данным специальных измерений.

В нагнетательных скважинах величину исходной температуры всегда необходимо уточнять специальными замерами.

3.7 Расчёт процесса изоляционных работ (цементирование)

Исходные данные:

Глубина скважины - 2450 м;

Диаметр эксплуатационной колонны - 168 мм;

Приемистость скважины - 0,3 м3/мин;

Диаметр комбинированной колонны заливочных труб - 73?89 мм;

Глубина спуска заливочных труб - 2400 м (73-мм трубы на глубине 1600 м и 89-мм трубы на глубине 800 м);

Среднегодовая температура - 10°С

Расчёт:

Определяем температуру на забое скважины по формуле (1):

tзаб=tср+(0,01-0,025)*Н (1)

Принимаем второе слагаемое за 0,025*Н и подставив численное значение, получим

tзаб=10+0,025*2450=71,3°С

Выбираем тампонажный цемент для «горячих» скважин (ГЦ), время начала схватывания с момента затворения у которого равно 105 мин. Тогда допустимое время цементирования

Тдоп=0,75*Тзат=0,75*105=79 мин. (2)

Определим объём колонны заливочных труб:

V=Д*(р/4)*(d2в1*h1+d2в2*h2), (3)

где dв1 и dв2 - соответственно внутренние диаметры НКТ диаметром 73 и 89 мм, м;

h1, h2 - соответственно длина секций колонны заливочных труб, м;

Д - коэффициент сжимаемости продавочной жидкости, равный 1,01-1,10 (принимаем1,02).

V=1,02*0,785*(0,0622*1600+0,0762*800)=4,9+3,7=8,6 м3.

Определим время, необходимое для полного заполнения колонны заливочных труб при работе одним агрегатом ЦА-320М на 5-й скорости при диаметре втулок 115 мм.

мин. (4)

Время вымыва излишка тампонажного раствора при обратной промывке при работе одним агрегатом ЦА-320М на 4-й скорости

мин. (5)

Время на затворение и продавку тампонажного раствора в пласт

мин. (6)

где Т0 - время на подготовительные и заключительные работы при затворении цемента (5-10 мин).

Определим объём тампонажного раствора, который можно закачать в пласт за 49 мин.:

м3. (7)

Однако раствор, исходя из приёмистости пласта, закачивают в несколько приемов. Поэтому принимаем

Vтр=7 м3.

Определим плотность тампонажного раствора по формуле:

, (8)

где m - жидкостно-цементное отношение (m=0,4-0,5);

и - плотность соответственно тампонажного цемента и жидкости затворения, т/м3.

Тогда

т/м3.

Количество сухого цемента, необходимое для приготовления 7 м3 раствора, определяем по формуле:

. (9)

Подставив численные значения получим:

т.

Количество тампонажного материала, которое необходимо заготовить с учетом потерь при его затворении, составит:

, (10)

где К1 - коэффициент, учитывающий потери при затворении тампонажного материала (при использовании цементосмесительных машин К1=1,01, при затворении вручную К1=1,05-1,15). Тогда

т.

Количество жидкости, необходимой для затворения тампонажного материала, определяется по формуле:

, (11)

где К2 - коэффициент, учитывающий потери жидкости при затворении (К2=1,05-1,10).

м3.

3.8 Анализ ремонтно-изоляционных работ

Работы производились на 68-х скважинах

Таблица 4. Показатели по ВИР скважин методом цементирования

Успешность ВИР методом цементирования

Показатели по скважинам загерметизированным методом цементирования

Методом цементирования не удалось загерметизировать 18 скважин (32 %) - 35 нарушений (38 %)

Успешность в общем составляет 68% (36 скв)

Из 58 нарушений с первого раза удалось устранить 17 нарушений, со второго раза - 10, с третьего раза - 6 нарушений, а остальные 7 нарушений в обсадной колонне зацементировали только с четвёртой попытки.

3.9 Выводы и предложения

Само проведение РИР в большинстве случаев связано с перекрытием отдельных пластов и их интервалов или ликвидацией путей сообщения скважины с другими пластами, являющимися в нефтяных скважинах источниками притока пластовой воды. Оценку качества успешности этих работ проводят с помощью методов гидродинамических и промыслово-геофизических исследований.

Так, для оценки качества РИР по отключению отдельных пластов и ликвидации нарушений обсадных колонн используется определение герметичности колонны опрессовкой и снижением уровня.

Успешность РИР по отключению отдельных интервалов пластов оценивается по данным исследования профиля притока в нефтяных скважинах глубинными дебитомерами или профиля приемистости в нагнетательных скважинах глубинными расходомерами. Степень снижения продуктивности самого пласта может быть оценена и по кривым восстановления давления.

Успешность цементирования оценивается в 68 %, т. е., можно сказать, что из 100 ремонтируемых скважин эффект будет только в 68 скаважинах.

4. ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА

4.1 Охрана труда и техника безопасности при КРС

Инструкция по охране труда для операторов капитального ремонта скважин.

1. Введение

1.1. Обеспечение безопасных и здоровых условий труда на производстве возможно только при строгой трудовой и производственной дисциплине всех работающих, точном выполнении ими инструкций по безопасности труда. Без этого самая совершенная техника и технология не в состоянии создать безопасную обстановку на производстве и поэтому роль самих непосредственных исполнителей работ (рабочих) весьма велика.

1.2. Помимо знания технологии, рабочие по ремонту скважин должны обладать навыками поведения на рабочем месте, выполнять свои обязанности таким образом, чтобы не допускать возникновения опасности и вредности.

2. Общие требования безопасности

2.1. На оператора капитальногоого ремонта скважин возложена обязанность ведения технологических процессов по подземному ремонту скважин. При этом бригада производит следующие виды работ: смену лифтов, депарафинизацию труб, штанг, оборудования, изменение погружения глубинных насосов, ликвидация обрывов штанг и отворотов штанг, промывку нижнего клапана НГН и расхаживание плунжера, опрессовку и срыв пакера, профилактический уход за оборудованием и инструментом, выполнение погрузочно-разгрузочных работ, связанных с капитальнымым ремонтом скважин, монтаж и демонтаж передвижных агрегатов, установка и снятие механизмов по развинчиванию и свинчиванию труб и штанг.

Вышеперечисленные технологические процессы и операции являются сложными и требуют обязательного исполнения всех норм и правил по безопасности труда.

2.2. К работе оператора капитальногоого ремонта скважин допускаются лица не моложе 21 года, прошедшие медицинское освидетельствование, квалификационное обучение, вводный инструктаж, инструктаж на рабочем месте, практическое обучение (стажировку) не менее 4-х смен под руководством мастера и опытного специалиста и проверку знаний правил безопасности труда, пожарной безопасности, электробезопасности цеховой комиссией.

2.3. Через каждые три месяца работы, операторы проходят периодический инструктаж по безопасному ведению работ и не реже 1-го раза в год проверку знаний цеховой комиссией.

2.4. При внедрении новых видов оборудования, механизмов, новых технологических процессов, а также при введении новых правил и о делать при их возникновении. инструкций по охране труда, операторы проходят дополнительное обучение и инструктаж.

2.5. Оператор выполняет только те работы, которые на него возложены и предусмотрены планом-заказом на ремонт скважины.

2.6. Операторы обеспечиваются положенными по нормам и правилам средствами индивидуальной защиты. И обязаны пользоваться ими во время работы. Средства индивидуальной защиты должны быть исправными, испытываться в установленные сроки и каждый раз перед пользованием

2.7. При работах на скважинах, выделяющих газ, воизбежание искрообразования, необходимо пользоваться ударным омедненным инструментом или ударный и режущий инструмент обильно смазывать солидолом.

2.8, Применение открытого огня и курение на территории скважины запрещается, курить разрешается только в специально отведенных и оборудованных местах. Проведение огневых работ в процессе ремонта на территории скважины разрешается по наряду - допуску, согласованному с ПЧ.

2.9. При загорании и пожаре немедленно вызвать пожарную охрану через диспетчера цеха, до прибытия пожарной команды тушение пожара производить первичными средствами пожаротушения.

2.10. Эксплуатация неисправного оборудования, механизмов, инструментов, приспособлений, пользование неисправными средствами индивидуальной защиты, а также работа при снятых или неисправных ограждениях, вращающихся частей механизмов - запрещается.

2.11. Оператор обязан знать и уметь, практически применять приемы и способы оказания первой медицинской помощи при несчастных случаях.

2.12. При несчастном случае очевидец (по возможности и сам пострадавший) должен немедленно сообщить мастеру или другому руководителю работ о случившемся, а также вызвать скорую помощь.

2.13. В каждой бригаде должна быть аптечка, укомплектованная необходимыми средствами оказания первой (до врачебной) помощи.

2.14. За несоблюдение требований настоящей инструкции оператор несет ответственность в установленном законом порядке.

3. Требования безопасности перед началом работ

3.1. С целью контроля безопасного проведения работ в бригаде ежедневно должны осуществляться следующие виды контроля:

1-зтап оперативного контроля;

самоконтроль рабочих;

взаимоконтроль рабочих.

1-этап оперативного контроля за состоянием безопасности труда в бригаде должен проводиться в соответствии с положением Единой системы управления охраны труда.

3.2. Оператор перед началом работы обязан ознакомиться с записями в вахтовом журнале о работе предыдущей смены и распоряжениями мастера. Проверить и привести в порядок спец. одежду и другие положенные ему средства индивидуальной защиты. Совместно с оператором предыдущей смены или мастером проверить обслуживаемое оборудование и состояние своего рабочего места, также наличие и исправность предназначенных для предстоящей работы инструментов и приспособлений и разместить их в безопасном и удобном месте.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8