Под освоением скважины понимают проведение различных мероприятий по вызову притока жидкости или газа из пласта к забою скважины с суточным дебитом, близким к ее потенциальному дебиту.
Приток жидкости из пласта к забою скважины происходит, когда пластовое давление больше забойного:
Рпл > Рзаб + Рдоп.
где рпл - пластовое давление; рзаб - забойное давление; рдоп -дополнительное давление, необходимое для преодоления гидравлических сопротивлений, которые возникают в перфорационных отверстиях и в фильтрационных каналах в результате закупоривания порового пространства призабоиной зоны пласта.
Если скважина заполнена жидкостью плотностью р, а высота столба жикости H, то Рпл > H p g + Рдоп
Следовательно, для удовлетворения этого неравенства нужно уменьшать H, р или рдоп. На практике для освоения скважин обычно уменьшают р3аб путем снижения уровня жидкости или ее плотности одним из имеющихся способов. Цель освоения – восстановление естественной проницаемости коллектора и получение дебита скважины, соответствующей ее потенциальным возможностям.
Виды освоения: поршневание, тартание, замена жидкости в скважине на более легкую, компрессорный метод, прокачка газожидкостной смеси, откачка глубинными насосами.
Поршневание. При поришевапии (свабировании) поршень или сваб спускается в НКТ на стальном канате. Поршень (сваб) представляет собой трубу диаметром 25-37,5 мм с клапаном, в нижней части открывающимся вверх. На наружной поверхности трубы (в стыках) устанавливаются резиновые манжеты (3—4 шт.), армированные проволочной сеткой. При спуске сваба под уровень жидкость в скважине перетекает через клапан в пространство над поршнем. При подъеме сваба клапан закрывается, а манжеты, распираемые давлением столба жидкости над ними, прижимаются к стенкам НКТ и уплотняются. За один подъем поршень выносит столб жидкости, равный глубине погружения его под уровень жидкости.
Глубина погружения ограничивается прочностью тарталь-ного каната и обычно составляет 100-150 м.
Тартание - это извлечение жидкости из скважины желонкой, спускаемой на стальном (16 мм) канате с помощью лебедки на тракторе (автомобиле). Изготавливается желонка из трубы длиной 7,5-8 м, имеющей в нижней части клапан со штоком, открывающимся при упоре на шток, В верхней части желонки имеется скоба для крепления каната. Диаметр желонки не должен превышать 0,7 диаметра обсадной колонны. За один спуск желонка выносит из скважины жидкость объемом не более 0,06 м3.
- Тартание - трудоемкий и малопроизводительный способ. В то же время тартание даст возможность извлекать глинистый раствор с забоя и контролировать уровень жидкости в скважине. Многократные спуск и подъем поршня приводят к постепенному понижению уровня жидкости в скважине. Большим недостатком этого метода является то, что приходится работать при открытом устье, что связано с опасностью выброса жидкости и открытого фонтанирования. Поэтому поршпевание применяется в основном при освоении нагнетательных скважин.
Замена жидкости в скважине. Замена в скважине жидкости высокой плотности на более легкую жидкость. После вскрытия продуктивного пласта бурением или перфорацией в скважине остается глинистый раствор, который оказывает противодавление на продуктивный пласт. Для освоения и пуска скважины в эксплуатацию в нее спускают насосно-компрессорные трубы, на устье устанавливают фонтанную арматуру и проводят вытеснение глинистого раствора в специальную емкость путем закачки воды через межтрубное пространство. Если заменой глинистого раствора на воду не удается снизить забойное давление ниже пластового, то воду в стволе скважины заменяют на нефть.
Этим способом осваиваются скважины с большим пластовым давлением и хорошими кол лекторскими свойствами.
Компрессорный способ освоения. Компрессорный способ имеет более широкое применение при освоении скважи. В скважину перед освоением спускаются насосно-компрессорные трубы, а устье оборудуется фонтанной арматурой. К межтрубному пространству через нагнетательный трубопровод подсоединяют передвижной компрессор или газовую линию с высоким давлением от газокомпрессорной станции.
При нагнетании газа в скважину жидкость в межтрубном пространстве оттесняется до башмака НКТ или до пускового отверстия (3-4 мм) в НКТ, сделанного заранее на глубине 700-800 м от устья, и прорывается в НКТ. Газ, попадая в НКТ, газирует жидкость в них. В результате давление на забое значительно снижается. Регулируя расход газа, изменяют плотность газожидкостной смеси в трубах, а соответственно, и давление на забое скважины. При Рз<Рпл начинает приток жидкости. Этот способ позволяет сравнительно быстро получить значительные депрессии на пласт, что особенно важно для эффективной очистки призабойном зоны скважины. В условиях крепких пород (песчаников, известнякоп) это приводит к интенсивной очистке порового пространства от кальматирующего (закупоривающею) материала, а в условиях рыхлых пород - к разрушению призабойнои зоны пласта. Чтобы обеспечить более плавный пуск скважины, проводят закачкуаэрированной нефти через межтрубное пространство с использованием компрессора, промывочного агрегата и смесителя. После выброса газожидкостной смеси через выкидную линию в приемную емкость подачу аэрированной нефти постепенно уменьшают до полного ее прекращения.
Освоение скважин сжатым воздухом в основном проводят с применением передвижных компрессоров УКП-80 или КС-100. Компрессор УКП-80 развивает давление 8 МПа с подачей воздуха 8 м3 /мин, а КС-100 развивает давление 10 МПа с подачей воздуха 16 м3 /мин. Следует отметить, что при освоении скважин сжатым воздухом возможны взрывы, так как при содержании углеводородного газа в смеси с воздухом от 6 до 15% образуется гремучая смесь.