Расчет глушения
Сборка линий
Технология глушения скважины при ремонте
Агрегаты должны быть установлены на расстоянии не менее 10 м от устья скважины и таким образом, чтобы их кабины не были обращены к устью.
Агрегаты устанавливаются с подветренной стороны. Расстояние между агрегатами должно быть не менее 1 м (рис. 4.2.2).
Монтаж нагнетательного трубопровода должен производиться из труб и стальных шарнирных соединений высокого давления.
Трубы нагнетательной линии раскладываются от насосных агрегатов к устью скважины; в местах соединений производится их укладка на деревянные выкладки; проверяется исправность резинового уплот-нительного элемента на ниппеле трубы; ниппель направляется в муфту соседней трубы и наживляется гайка БРС в направлении по часовой стрелке; ударами кувалды производится закрепление гайки БРС.
После сборки линий производится испытание линий на герметичность:
Остановить Произвести Жидкость глушения Произвести
ЭЦН, сбить первый цикл как более плотная второй цикл
сливной закачки замещает нефть закачки ЖГ. При
клапан жидкости в нижней части необходимости
глушения скважины. Время циклы
отстоя - несколько повторить.
часов
Рис. 4.2.3. Глушение скважины, оборудованной ЭЦН
- закрывается задвижка на ФА; удаляется персонал из опасной зоны;
- по команде руководителя работ начинается нагнетание жидкости в напорные линии до 1,5-кратного значения ожидаемого рабочего давления (указано в плане работ);
- линии считаются герметичными, если в течение 3-х минут давление опрессовки не падает.
Глушение скважины осуществляется заменой скважинной жидкости на жидкость глушения, плотность которой рассчитана так, чтобы гидростатическое давление ее столба превышало пластовое на 5%. Поэтому важно контролировать плотность жидкости глушения при закачке ее в скважину (см. "Замер плотности").
Глушение скважин, оборудованных ЭЦН, в зависимости от глубины установки насоса производят в два и более приема, после остановки скважинного насоса и сбивания циркуляционного клапана (рис. 4.2.3).
Жидкость глушения закачивают через НКТ и межтрубное пространство до появления ее на поверхности.
Закрывают задвижку и закачивают в пласт расчетный объем жидкости, равный объему эксплуатационной колонны от уровня подвески насоса до забоя.
Вначале жидкость глушения замещают до глубины установки насоса, а затем через расчетное время повторяют глушение.
Признаком окончания глушения скважины является соответствие плотности жидкости, выходящей из скважины, плотности жидкости глушения, при этом объем прокаченной жидкости глушения должен быть не менее расчетной величины.
Плотность жидкости глушения скважин рассчитывается в зависимости от величины пластового давления и расстояния до ВНК по вертикали (в практике работ — до кровли пласта), указанных в плане ремонта скважины. Погрешность в расчетах на кровлю пласта незначительна и составляет менее 0.1%.
Гяв=К3-(Р1и-т/(Н-9М), (4-2.1)
где Ydltz — плотность жидкости глушения, г/см3; Рт — текущее пластовое давление, атм; К3 — коэффициент запаса, равный 1,10,%; Н— глубина скважины до кровли пласта или ВНК, м.
Коэффициент запаса (величиной 10% от расчетной плотности жидкости глушения) предусматривается для создания противодавления на пласт в целях предотвращения самоизлива скважины — от непредвиденных и неконтролируемых факторов во время ремонта скважины, а также недостаточной точности замера пластового давления (табл. 4.2.3).
Для скважин с обводненностью продукции 80% и более и газовым фактором не более 100 м3/м3 допускается уменьшение коэффициента запаса до 5%.
Для скважин, в которых вскрыто несколько пластов с разными пластовыми давлениями и расстоянием между ними более 50 м, в расчетах принимается величина расстояния до кровли пласта (ВНК) с
более высоким пластовым давлением. При этом, для предотвращения поглощения жидкости пластом с меньшим пластовым давлением, первый объем жидкости глушения (3—5 м3) должен быть загущен полиакриламидом или КМЦ.
При отсутствии достоверных данных о текущем пластовом давлении, не позднее чем за трое суток до ремонта скважины, оно должно быть определено.
На скважинах механизированного фонда (не с аномально низким пластовым давлением) — с помощью избыточного давления, которое замеряется после полной замены скважинной жидкости жидкостью глушения, или промывочной, и отстоя скважины в течение не менее 24 ч. Текущее пластовое давление, при этом, рассчитывается по формуле:
^ = (#■7^/10 + ^, (4.2.2)
где Рш6 — избыточное давление на устье скважины, атм.
На фонтанных скважинах текущее пластовое давление замеряется глубинным манометром.
Расчет количества химреагентов для приготовления растворов глушения
Количество реагента (NaCl, СаС12), требующегося для приготовления необходимого объема жидкости глушения определенной плотности, рассчитывается по формуле:
Мр= (Хр ■ (Хж- Ye) ■ Vp ■ 10) / (Yp- Ye), (4.2.3)
где Mp — количество реагента, кг; Yp - удельный вес реагента, г/см3; Y^, —удельный вес жидкости глушения, г/см3; Ye —удельный вес воды, используемой для приготовления жидкости глушения, г/см3; Y- требуемый объем жидкости глушения, м3.
Удельный вес NaCl - 2,15 г/см3 (2 150 кг/м3); СаС12 - 2,20 г/см3 (2 200 кг/м3).
Таблица 4.2.3. Допускаемые отклонения плотности жидкости глушения
Глубина Допустимые отклонения при плотности
скважины, м жидкости глушения, кг/м2
____________ до 13001300-1800более 1800
До 120020 15 10
До 260010 10 5
До 4000 5 5 5
При приготовлении жидкости глушения можно пользоваться данными, приведенными в Приложении 1.
Не допускается отклонение величины плотности жидкости глушения от расчетной более чем на +0,02 г/см3.
Определение объема жидкости и количества циклов глушения скважины
Объем жидкости для глушения скважины и количество циклов глушения определяется расчетным путем в зависимости от глубины скважины до середины интервала перфорации, диаметров эксплуатационной колонны и НКТ, объема спущенных в скважину штанг.
Общий объем жидкости для глушения скважины рассчитывается по формуле:
Уж = Ужо + ЗмЗ = Уж - Vmm - Ушт + Змз, (4.2.4)
Уж=(п#/4)-Н, (4.2.5)
где Н— глубина скважины до цементного моста, м; D — внутренний диаметр эксплуатационной колонны, мм; Уэк0 - объем эксплуатационной колонны, с учетом спущенного подземного оборудования.
Примечание. Для практических расчетов, в связи с многообразием диаметров эксплуатационных колонн, а иногда и отсутствием данных по толщине стенки эксплуатационной колонны, предлагается:
- внутренний диаметр э/к d — 127мм считать равным 113 мм (толщина стенки 7 мм);
- внутренний диаметр э/к d — 146 мм считать равным 130 мм (толщина стенки 8 мм);
- внутренний диаметрэ/Kd— 168,3 мм считатъравным 152,3 мм (толщина стенки 8 мм).
Формула, определяющая объем жидкости, вытесняемой металлом НКТ (без учета муфт):
Ккт = MdHKJ - dHKmB>)/4) ■ Нсн, (4.2.6)
где dHKm и dHKmB — соответственно, внешний и внутренний диаметр НКТ, мм; Д,н — глубина спуска насоса, м.
Формула, определяющая объем жидкости, вытесняемой металлом штанг:
Ушт=(^штСрУ4)-Нсп, (4.2.7)
Средневзвешенный диаметр штанг:
((dmml ■ hj) + {dwm2 ■ h2) + {dwm3 ■ h3) I Hcn, (4.2.8) где dutml, hj...- диаметры и длины ступеней колонны штанг.
Объем 1-го цикла глушения должен соответствовать объему меж-
ду внутренним диаметром э/к и внешним НКТ до глубины спуска насоса. Объем 1-го цикла определяется по формуле
Уьг №экВн2-<1нкт2)/4) ■ Нсп,м\ (4.2.9)
Количество циклов:
Кц=Уэк0/У1ц. (4.2.10)
Так как количество циклов глушения, определяемое по вышеприведенной формуле, всегда будет дробным, а объем последнего цикла глушения, при округлении в меньшую сторону, всегда был большим, что не обеспечивало качественного глушения на последней стадии и перерасход жидкости глушения, то вводится следующая методика расчетов объемов последующих циклов.
При 2,5 Кц = 2, объем второго цикла вычисляется по формуле
^=^0-^+3,мЗ. (4.2.11)
При 3,5 Кц = 2,5 объем третьего цикла вычисляется по формуле
*№3,мЗ. (4.2.12)
Объем второго цикла
У2ц=Уэк0=У1ц-У3ц,м1. (4.2.13)
При Кц 3,5, объем четвертого и второго циклов глушения вычисляется по формуле:
У4ц=У1ц+Ъ, (4.2.14)
V2= У1ц. (4.2.15)
Объем третьего цикла вычисляется по формуле:
У*=У*а-Уь-У*-У**ъ. (4-2.16)