Освоение и пуск в работу фонтанных скважин

Выше указывалось, что вызов притока нефти из пласта в сква­жину может быть достигнут снижением столба жидкости в скважине или же уменьшением плотности жидкости, заполняющей скважину. В конечном итоге в обеих случаях давление на забой снижается, •становится меньше давления в пласте, что вызывает приток жидкости и газа из пласта в скважину.

Освоение фонтанных скважин обычно производят одним из сле­дующих способов: 1) понижением уровня жидкости в скважине при помощи поршня (сваба); 2) последовательной заменой глини­стого раствора в скважине жидкостью и газожидкостной смесью меньшей плотности.

Рассмотрим эти способы освоения скважин.

Поршневание. Сущность этого метода заключается в постепен­ном снижении уровня жидкости, заполняющей скважину, при по­мощи поршня.

Поршень (рис. 62) состоит из следующих основных узлов.(сверху вниз): грузовой металлической штанги 2, соединяющейся специаль­ным замком 1 с канатом и служащей для утяжеления поршня; кла­панной клетки с шариковым клапаном 3; пустотелого патрубка 4 и манжет 5, изготовленных из прорезиненного ремня.

Диаметр манжет на 1—2 мм меньше диаметра насосно-компрес-сорных труб.

При спуске поршня шариковый клапан открыт, что позволяет поршню свободно погружаться в жидкость. При подъеме поршня клапан закрывается, и весь столб жидкости, находящийся над порш­нем, выносится на поверхность.

При непрерывном поршневании уровень жидкости в скважине понижается и соответственно снижается давление на забое скважины, что вызывает приток в нее жидкости из пласта.

Количество жидкости, извлекаемой из скважины за один цикя поршневания, зависит от глубины погружения поршня в жидкость: Поршень погружают под уровень жидкости в скважине на глубину, подъем с которой обеспечивается прочностью каната. Обычно по­гружение поршня нод уровень жидкости составляет 50—200 м. Спуск поршня и его подъем производят тракторным подъемником или буровой лебедкой.

Продолжительность поршневания зависит от вели­чины пластового давления, степени загрязненности скважины и интенсивности проведения работ. Иногда фонтанирование скважины начинается после несколь­ких циклов поршневания, но во многих случаях на поршневание затрачивается несколько дней.

Большим недостатком поршневания является необ­ходимость проводить работы при открытом устье, что связано с опасностью выброса. Кроме того, сильно загрязняется нефтью территория вокруг скважины, что опасно в пожарном отношении. Поэтому поршне­вание применяется преимущественно при освоении нагнетательных водяных скважин, или же при опро­бовании отдаленных разведочных скважин, 'где при­менение других способов освоения связано с трудно­стями (отсутствие передвижных компрессоров, труд­ность их транспортировки и т. п.).

Промывка. При промывке скважины для возбуж­дения фонтана плавное снижение противодавления на забой достигается замещением жидкости, заполняющей скважину, более легкой: — глинистого раствора — водой, воды — нефтью.

Возбуждение фонтана промывкой возможно в тех скважинах, где пластовое давление превышает давле­ние, создаваемое на забой столбом дегазированной нефти; в противном случае промывка дает положи­тельные результаты только при совмещении с другими методами и, в частности, при дальнейшем освоении скважины с использованием сжатого газа или воздуха.

Перед освоением фонтанной скважины промывкой на устье соби­рают арматуру и спускают (обычно до фильтра) фонтанные трубы, которые остаются в скважине при ее эксплуатации.

Воду нагнетают насосом в межтрубное пространство, а глинистый раствор, заполняющий скважину, вытесняется на поверхность по фонтанным трубам.

При большом пластовом давлении скважина часто начинает фон­танировать даже при неполной замене глинистого раствора водой.

Если после промывки водой пласт не проявляет себя, воду в сква­жине заменяют на нефть. Этот способ вызова притока дает возмож­ность плавно понижать давление на забой скважины и постепенно разрабатывать поровое пространство пласта в призабойной зоне_г

что весьма важно для освоения скважин, вскрывших рыхлые пласты.

Для закачки нефти в скважину применяют передвижные насос­ные агрегаты на тракторном или автомобильном шасси.

Насосный агрегат во время промывки нефтяной скважины уста­навливают с наветренной стороны на расстоянии 20—25 м от устья.

Нагнетательная линия, соединяющая устье скважины с выки-дом насоса, собирается из 60-мм насосно-компрессорных труб на быстросвинчивающихся резьбовых соединениях и прокладывается так, чтобы толчки и вибрации, возникающие при работе насосного агрегата, не передавались на устьевую арматуру скважины.

Давление во время промывки контролируется двумя манометрами: один из них устанавливается на выкиде насоса и предназначен для контроля работы насоса и состояния выкидной линии, другой под­ключается к затрубному пространству, где он работает в более спо­койных условиях, с меньшей вибрацией стрелки, что позволяет хорошо проследить за изменением давления в скважине.

Использование сжатого воздуха или газа. Сущность метода заклю­чается в нагнетании сжатого газа или воздуха в кольцевое простран­ство между подъемными трубами и обсадной колонной скважины. Сжатый газ или воздух вытесняет жидкость, заполняющую >сква-жину, через подъемные трубы наружу и, одновременно поступая в небольшом количестве через специальные (пусковые) клапаны, газирует жидкость, которая движется в них, и тем самым уменьшает ее плотность.

Для нагнетания воздуха в скважину в большинстве НГДУ применяют передвижные компрессоры УКП-80. Передвижной ком­прессор можно устанавливать на металлических санях, тракторной тележке и на большегрузных автомобилях.

Агрегат УКП-80 имеет производительность 8 м³/мин (в нормаль­ных условиях) при максимальном давлении 8 МПа.

Кроме агрегатов УКП-80, в НГДУ все больше начинают исполь­зоваться компрессорные агрегаты с более высоким рабочим давле­нием — на 10 и 20 МПа.

Компрессор подключают к задвижке затрубного пространства скважины при помощи 48-мм насосно-компрессорных труб, снабжен­ных быстросвинчивающимися замками. Эти трубы, присоединитель­ные фланцы и другое оборудование перевозятся обычно вместе с ком­прессором.

Освоение фонтанной скважины при помощи сжатого газа или воздуха возможно только при условии оборудования подъемных труб специальными пусковыми приспособлениями, пропускающими часть воздуха из затрубного пространства в подъемные трубы. Опи­сание этих приспособлений и самого способа освоения скважин при помощи сжатого воздуха дано в гл. X «Компрессорная эксплуа­тация нефтяных скважин».

Способ аэрации. Значительное понижение плотности жидкости в скважине может быть достигнуто одновременным нагнетанием

в нее воды (или нефти) и газа (или воздуха). Схема оборудования скважины при этом методе вызова притока показана на рис. 63. К скважине, кроме водяной (нефтяной) линии от насоса, подводят также газовую (воздушную) линию от компрессора. Жидкость и гаа (воздух) смешиваются в специальном смесителе (эжекторе) и газо­жидкостная смесь нагнетается в затрубное пространство скважины.

Рис. 63. Схема обо­рудования скважины для промывки ее аэ­рированной жид­костью.

1 — выкидная линия;

2 — компрессор; з —
насос; 4 — смеситель;

5 — обсадная колонна;

6 — насосно-компреесор-
ные трубы; 7 — нефтяной

пласт.

При замене этой смесью жидкости, находящейся в скважине, дав­ление на забой снижается, и нефть начинает поступать из пласта в скважину.

Нагнетание газожидкостной смеси прекращают, как только сква­жина начинает устойчиво фонтанировать.