Освоєння свердловини: методи, опис процесу, безпека. Ремонт свердловин

Процес освоєння та подальшого підтримання робочого стану свердловини являє собою комплекс технологічних операцій, спрямованих на отримання цільового матеріалу. Формування бурового тунелю здійснюється різними способами, відмінними як технічним забезпеченням, так і конфігурацією застосування агрегатів і пристосувань. Вибір методу, за яким планується освоєння газових свердловин, у чималому ступені залежить від умов проведення робіт. Інженери попередньо розраховують навантаження на привибійну зону і на основі отриманих даних розробляють план робочих заходів.

Підготовка до освоєння

Перед початком освоєння до гирла свердловини подається монтажна арматура, з допомогою якої буде можлива технічна організація процесу розробки. Незалежно від обраного методу освоєння, на фланець змонтованої обсадної колони ставиться засувка з підвищеним тиском. Вона знадобиться у разі прийняття рішення про перекриття ствола. В рамках підготовки виконується прорив вироблення і монтаж забою, після чого можна приступати до занурення в утворений колодязь насосно-компресійного обладнання. В обов'язковому порядку освоєння свердловини передбачає можливість виведення напливів з пластів. Ця операція також включається в список запобіжних заходів на випадок запобігання аварій або впливу небажаної навантаження на обладнання.

Аналіз свердловини

Для уточнення або коригування методу освоєння проводяться дослідні роботи. За допомогою розбиття кольматаціонних продуктів свердловини через водяні потоки фахівці виявляють характеристики пластів. На цьому ж етапі може проводитися обробка поверхонь сухим льодом. Далі, минаючи робочу порожнину, робочі очищують фільтри. Промивка затрубний зони здійснюється через башмак фільтра. Потім готується остаточний проект, згідно з яким здійснюється освоєння свердловин. Способи освоєння, представлені нижче, вибираються на основі зафіксованих параметрів свердловини і зовнішніх умов для експлуатації обладнання.

Тартание

Згідно з цією методикою проводиться витяг рідини, яка спускається за допомогою лебідки і желонки на тонкому канаті товщиною близько 16 мм. Желонка являє собою трубний 8-метровий контур, нижня частина якого забезпечена клапаном зі штоком. У момент надання наполегливої дії на шток клапан буде відкриватися. Із зворотного боку желонки знаходиться кріплення для каната – як правило, скобяное пристосування. Труба зазвичай має у діаметрі не більше 70 % від товщини обсадної колони. За один спусковий підхід вона повинна виносити рідина в об'ємі до 006 м3. Як показує практика, освоєння свердловини тартанием є трудомістким процесом з низькою продуктивністю. Головний недолік цього методу полягає в обмежених можливостях його використання. Пов'язано це з тим, що не можна закривати засувку в ході вилучення желонки у разі фонтанних проявів. З іншого боку, робітники отримують можливість ефективного вилучення осаду при повному контролі рідинного рівня в свердловині.

Метод поршневания

Також ця техніка називається свабированием, так як в якості робочого агрегату може використовуватися і поршень, і свабі. Обидва пристрої спускаються на насосно-компресорної трубу за допомогою каната. Поршень може мати діаметр від 25 до 35 мм, в середньому, а за конструкцією він являє собою малу трубу з клапаном, який відкриває верхню частину пристрою. Для цього пристосування особливо важлива зміцнююча обв'язка із зовнішніх поверхонь. В якості елементів зміцнення можуть застосовуватися гумові манжети або дротяна сітка. По мірі того, як виконується буріння, освоєння свердловин поршневанием реалізується у вигляді забору води. Клапан відкривається під тиском рідини і переходить на верхній рівень. І навпаки, в час піднесення агрегату клапан закривається, вода опускається, а обв'язка сильніше ущільнює стінки труби. Один спуск дає можливість вилучення рівне того об'єму рідини, який був вобран в порожнину вище рівня клапана при зануренні. В показнику продуктивності метод поршневания приблизно в 10 разів перевищує аналогічне значення при використанні тартания.

Метод заміни свердловинної рідини

Технологія також передбачає роботи з насосно-компресорними установками, але за умови повної герметизації гирла. Створення заслінки на поверхні дозволяє запобігти фонтанні прояви і викиди з свердловини, що підвищує надійність методу. При виході з процесу буріння свердловина заповнюється глиняною масою, а після здійснення промивальних дій дегазованої нафтою або водою можна значно знизити та коефіцієнт вибійного тиску. Даний спосіб ефективно себе показує в розробці свердловин, що характеризуються високим тиском пластових напливів. Власне, цим і вигідно освоєння свердловини шляхом заміни рідини і очищення родовища. Оновлення можна проводити і за допомогою насосно-компресорних агрегатів, і за допомогою бурових установок. Іноді, якщо є впевненість у безпеці свердловини з точки зору надання високих навантажень на обладнання, додатково задіюється і поршневий механізм вилучення рідини.

Метод освоєння закачуванням газу

В даному випадку реалізується технологія освоєння, схожа на заміщення рідкими сумішами. В якості робочого наповнення використовується комбінація газу і нафтової рідини. Отримана суміш заповнює простір між зануреними трубами. У результаті створюється напруга між поданою сумішшю і рідиною свердловини, в умовах якого з'являється можливість регулювання процесу освоєння. Цей метод оптимально підходить для робіт на великих глибинах, але його здійснення передбачає використання труб і компресорних установок високого тиску. Оскільки освоєння свердловин відбувається під постійними коливаннями температури, поверхні обладнання також повинні мати посилену зовнішню захист. Крім того, робота з газоподібними сумішами пред'являє високі вимоги до заходів безпеки в ході роботи, а це підвищує вартість заходу.

Методи для освоєння нагнітальних свердловин

Робота з нагнітальні свердловини трохи відрізняється від аналогічних заходів з видобувними родовищами. Також використовуються методи отримання цільового припливу з пластів за допомогою дренування з очищенням привибійного ділянки. Але є і певні відмінності. Головне з них полягає у використанні методу плавного запуску. Це означає, що в процесі забору відбувається повільне збільшення оборотів, при яких на пікової потужності обслуговується більший об'єм рідини. Також методи освоєння свердловин нагнітального типу орієнтуються на високий ступінь відкритості каналів зі зростаючими показниками прийомистості. Тобто зростає поглинальна здатність свердловинного забезпечення, що позначається й на збільшенні продуктивності.

Використання компресорних установок

Більшість методів освоєння родовищ припускають підключення компресорних станцій. Зазвичай задіяні пересувні установки різних конструкцій з об'ємом подачі близько 8 м 3 /хв. Найбільш продуктивні агрегати з гусеничної ходової частини здатні обслуговувати свердловини і з потенціалом перекачування в 16 м 3 /хв, але вони відносяться до вузькоспеціалізованим засобам, здатним працювати в умовах підвищеного тиску. До найбільш сучасним з технологічної точки зору компресорів можна віднести дизельні свободнопоршневие станції. Такі агрегати для освоєння свердловин запускаються від балонів зі стисненим повітрям без необхідності виконання попереднього підігріву. Вибір компресорної техніки для конкретного родовища залежить від характеристик свердловини. Причому потужність з подачею далеко не завжди відіграють ключову роль у виборі. Так, у глибоких і вузьких свердловинах доцільніше використовувати компактні, точні і в той же час функціональні установки.

Освоєння з гнучкими трубами компресорної установки

Деякі проекти, які досліджують потенціал ще не освоєного родовища, передбачають виконання свого роду розвідки за допомогою гнучкого насосно-компресорного обладнання. Цей захід передує реалізації дій, що відносяться до виклику припливу. На цьому етапі роботи з освоєння свердловини зазвичай проводяться наступні операції:

Підготовка до перфорації.

Безпосередньо виконання перфорації.

Підготовка до викликом приток.

Під перфорацією розуміється пробуравливание свердловини з метою підвищення обсягу притоків. Тобто на цій стадії не обов'язково повинна проводитися організація припливу в певних обсягах, але як мінімум прикладаються зусилля для майбутнього підвищення продуктивності цієї частини процесу.

Ремонтні роботи на свердловинах

Під ремонтними заходами розуміється комплекс заходів, спрямованих на підтримку або поліпшення працездатності цементного кільця, обсадних колон і інших елементів свердловинного конструкції. До аварійних відновлювальних дій можна віднести ліквідацію обвалень – особливо на спусках і підйомах. Частіше виконується поточний ремонт свердловин, в ході якого фахівці можуть відновлювати устаткування, змінювати конфігурації та схеми його установки, проводити очисні операції і т. д. Капітальний ремонт свердловини, в свою чергу, ставить на меті повне або часткове відновлення привибійної зони. В результаті виконання таких заходів повинна поліпшуватися віддача пластів на тлі зміцнення їх структури. У кожному випадку ремонт свердловин проводиться за заздалегідь складеним проектом і курується бригадиром. Після його завершення складається акт приймання.

Техніка безпеки при освоєнні свердловин

До робіт допускаються лише особи, які пройшли спеціальну підготовку. Крім того, перед початком робочих заходів проводиться інструктаж з метою ознайомлення з нюансами виконання операцій на конкретному об'єкті. На майданчику повинні бути тільки необхідні технічні засоби, інвентар та пристосування. Обладнання повинне отримати спеціальний допуск, який свідчить про справність всіх функціональних частин. Протипожежна безпека при освоєнні свердловин особливо важлива в роботі з нафтогазовими родовищами. На об'єкті повинні бути присутні засоби вогнегасіння на випадок загоряння загазованої зони. Місцеві комунікації для тимчасового зберігання нафти та її транспортування (комори, трубопроводи) повинні мати надійну протипожежну ізоляцію.

Висновок

Технічна організація освоєння родовищ вимагає серйозної підготовки в широкому спектрі різних аспектів. В одних випадках акцент робиться на силову потужність обладнання, коли потрібно отримати великі обсяги за короткий термін. В інших – враховуються жорсткі норми безпеки. До речі, те ж освоєння нафтових свердловин відрізняється підвищеними вимогами не тільки в плані безпеки, але і з точки зору технологічного забезпечення. Нафтопродукти в силу своїх фізико-хімічних якостей обмежують використання окремих методів, що часто змушує інженерів модифікувати їх спеціально під конкретні умови. Зрозуміло, в таких випадках підвищується і вартість освоєння – але, при умові якісно виконаної роботи вкладені ресурси і зусилля себе виправдовують.