Исследование фонтанных скважин и установление оптимального режима их эксплуатации

Для установления правильного режима эксплуатации фонтан­ной скважины ее необходимо периодически исследовать. Исследо­вания проводятся как методом пробных откачек, так и по кривой восстановления забойного давления после остановки скважины.

Метод пробных откачек применяют главным образом при иссле­дованиях для определения продуктивной характеристики скважины и установления технологического режима ее работы, а исследова­ние по кривой восстановления забойного давления — для опреде­ления параметров пласта. Кроме того, в скважинах, вскрывших новые нефтяные пласты, отбирают глубинные пробы пластовой нефти для определения ее свойств (давления насыщения нефти газом, плотности нефти в пластовых условиях и т. п.). Отбор проб пласто­вой нефти и определение ее свойств необходимо периодически про­водить при последующей эксплуатации скважины для оценки воз­можных изменений свойств нефти.

Особенно широко применяется исследование фонтанных скважин методом пробных откачек с целью построения индикаторных линий зависимости дебита от перепада давления, определения коэффициента продуктивности, газового фактора, содержания воды и песка в про­дукции скважин при различных режимах их работы.

Исследование фонтанной скважины методом пробных откачек выполняют следующим образом. При каком-то установившемся режиме работы исследуемой скважины замеряют забойное давле­ние и дебит скважины. По расходомеру, установленному на газо­проводе, отводящем газ из трапа, определяют количество выделив­шегося из скважины газа. Уточняют давления на буфере и в затруб-ном пространстве контрольными манометрами. После этого изменяют диаметр штуцера на больший или меньший, создавая новый режим работы скважины так, чтобы дебит скважины изменился примерно на 20%. Оставляют скважину поработать на этом режиме несколько часов (от 12 ч до суток) и затем снова при данном штуцере замеряют

забойное давление и дебит. Новый режим считается установившимся (при данном штуцере), когда при повторяющихся подряд замерах дебиты жидкости и газа изменяются не более чем на 10%. При ис­следовании фонтанной скважины методом пробных откачек доста­точно снять четыре-пять точек кривой зависимости дебита от за­бойного давления.

Одновременно с замерами дебитов и давлений при каждом ре­жиме работы скважины определяют газовый фактор и отбирают пробы нефти для установления процента обводненности и содержа­ния песка в жидкости.

На основе результатов исследования скважины строят индика­торную кривую и определяют коэффициент продуктивности для выполнения необходимых технических расчетов в процессе эксплуа­тации скважины.

Строят также графики зависимости между диаметром штуцера и дебитами нефти, воды и газа и содержанием песка в продукции скважины.

Исходя из вида построенных кривых, величины газового фак­тора, процента воды и песка в жидкости при различных отборах устанавливают режим работы скважины. При выборе режима фон­танирования (диаметра штуцера) стремятся, чтобы скважина имела хороший дебит при малом газовом факторе, давала бы меньше воды и грязи, фонтанировала спокойно, без больших пульсаций. Если возникает опасность обводнения, отбор уменьшают. При соблюде­нии этих условий удается обеспечить наиболее рациональное расхо­дование пластовой энергии и длительное бесперебойное фонтаниро­вание скважины.

При выборе режима работы фонтанной скважины учитывают также пластовые условия — близость контурной воды, склонность к пробкообразованию, режим самого месторождения и др.

На рис. 67 для примера показаны регулировочные кривые, ха­рактеризующие работу одной фонтанной скважины. Эти кривые позволяют устанавливать технологический режим эксплуатации фон­танной скважины. Если, например, забойное давление должно быть не ниже давления насыщения, которое равно 120 -10⁵ Па, то для примера, приведенного на рис. 67, оптимальным диаметром штуцера будет 6 мм. При этом диаметре обеспечивается вынос песка П <• <0,3% при депрессии 30-Ю⁵ Па, что дает р_зав = 135-10⁵ Па (выше давления насыщения), получение дебита нефти 50 т/сут при газовом факторе не более 60 м³/т.

Технологический режим эксплуатации фонтанных скважин уста-наливается геологической службой НГДУ ежемесячно. Изменяют режим в основном по результатам исследований скважин, которые повторяются не реже одного раза в три месяца, или же по уточнен­ным данным о состоянии разработки залежи.

Глубинные измерения. Для спуска в скважину глубинных мано­метров с целью замера забойных давлений, пробоотборников с целью отбора глубинных проб жидкости и других приборов применяют

специальные лебедки — ручные и механизированные. Приборы спу­скают в скважину на стальной высокопрочной проволоке диаметром от 0,6 до 2,0 мм в зависимости от глубины скважины.

Ручная лебедка для глубинных измерений называется аппаратом Яковлева — по фамилии ее изобретателя.

Аппарат Яковлева, сыгравший огромную роль в развитии тех­ники исследования скважин, уже не удовлетворяет современным требованиям вследствие трудоемкости и длительности работ, вы­полняемых при ручном управлении лебедкой. В настоящее время в НГДУ в основном применяют механизированные лебедки для

Рис. 67. Регулировочные кривые фонтанной скважины. 1— пластовое давление р_пл; г — забойное давление р_за(5; в —дебит скважины (3; 4, — газовый фактор. Г; 5 — содержание песка в продукции скважины, %; 6 — депрессия Др.

глубинных измерений, монтируемые на автомобиле или тракторе и приводимы* в действие от их двигателей.

Механизированная лебедка имеет рабочий и предохранительный тормоза, приспособление для правильной намотки проволоки на барабан, ручной привод и мерительный шкив со счетчиком. При помощи механизированных лебедок можно выполнять измерения в скважинах глубиной до 3000 м.

Для спуска прибора в скважину над верхней стволовой задвиж­кой вместо буфера устанавливают устьевой сальник-лубрикатор с роликом (рис. 68). Через этот лубрикатор в скважину спускают различные приборы для глубинных измерений.

Сальник в верхней части лубрикатора предназначен для гермети­зации отверстия, через которое проходит проволока.

Самоуплотняющееся сальниковое устройство лубрикатора по­казано на рис. 69.

Головка лубрикатора 1 имеет гнездо, в которое закладывается втулка 2 из нефтестойкой резины с заранее просверленным осевым отверстием. Над резиновой втулкой находится нажимная втулка 3,

это весьма благоприятный фактор, так как чем меньше ее вязкость, тем с меньшим расходом энергии связана добыча каждой тонны нефти.

Особенное значение в деле добычи, транспортировки и хранения нефти имеет ее испаряемость. Испарением называется переход жид­костей у поверхности на открытом воздухе из жидкой фазы в фазу паровую. Этот переход может происходить при любой температуре. Если хранить нефть в открытом резервуаре, то неизбежно будет происходить испарение ее. Нефть будет терять наиболее легкие фракции и тем в больших количествах, чем выше температура окру­жающей среды.

Во избежание потерь легких фракций нефти при добыче, транспор­тировке и хранении весь путь ее от скважины до нефтеперерабаты­вающего завода должен быть герметизирован, т. е. нефть не должна иметь соприкосновения с наружным воздухом.