Гидропескоструйная перфорация

Наиболее эффективно вскрытие продуктивного пласта, обса­женного колонной и зацементированного гидропескоструйной пер­форацией. При этом образуются радиальные конусообразные поло­сти длиной до 1 м и диаметром до 60 мм.

При гидропескоструйной перфорации в скважину на колонне НКТ спускают гидропескоструйный перфоратор, по которому от насосного агрегата под давлением до 30 МПа подают водопесчаную смесь, приготавливаемую пескосмесительными агрегатами. Смесь вытекает из насадок перфоратора с большой скоростью и промывает в обсадной колонне, цементном кольце и породе пласта каналы (рис. IV. 16).

Гидропескоструйный перфоратор служит для создания каналов; в скважинах с 146, 168 и 219-мм эксплуатационными колоннами. С его помощью вырезают окна в обсадных колоннах, расширяют забои необсаженных скважин. Основное назначение перфорато­ра — создание перфорационных отверстий.

Перфоратор (рис. 111.17) состоит из корпуса 2, в верхней и нижней частях снабженного коническими резьбами. С помощью резьбы в верхней части корпуса он соединяется с колонной буриль­ных труб, на которой спускается в скважину, с помощью нижней — с хвостовиком 6, имеющим перо, на котором установлен центратор 5. На боковой поверхности корпуса имеется шесть гнезд с кониче­ской резьбой, в которые вворачиваются узлы насадок 3 или заг­лушки. Насадки снабжены держателями с небольшими закраина­ми, предохраняющими корпус перфоратора от разрушения отра­женной от стенки скважины струи жидкости. Насадки выполня­ются из прочного материала, устойчивого к воздействию водопес-чаного потока, текущего во время перфорации в отверстиях насадок.

В корпусе перфоратора размещены два шариковых клапана 1, 4 различного диаметра, обеспечивающих возможность опрессовки колонны бурильных труб после спуска перфоратора, а также про­мывки скважины от песка.

В зависимости от вида выполняемых работ применяют насад­ки с различными диаметрами: для вырезки прихваченных в сква­жине труб —3 мм; для перфорации обсадных колонн и других ра­бот, при которых расход жидкости ограничен,—4,5 мм; для полу­чения максимальной глубины каналов —6 мм.

Для повышения эффективности абразивного действия струи,, истекающей из насадок, за счет исключения ее столкновения со струей отработанной жидкости насадки устанавливают таким об- разом, чтобы угол наклона оси отверстия к горизонтальной плоскости составлял 2—3°.

При пескоструйной перфорации отсутствуют ударные волны,, которые наблюдаются при пулевой и торпедной перфорациях, а поэтому не нарушается изоляция отдельных пропластков. Эффек­тивность этого процесса не уменьшается с увеличением глубины залегания вскрываемого пласта.

Гидропескоструйная перфорация не дает высокого эффекта для пластов, ранее подвергавшихся солянокислотной обработке, гид­равлическому разрыву, а также уже вскрытых пластов с высоко­проницаемыми породами.

С помощью описанного комплекса оборудования, дополненно­го устройством для вертикального или кругового перемещения пер­форатора, можно:

создавать глубокие вертикальные или кольцевые щели; срезать обсадные, бурильные и насосно-компрессорные трубы в скважине;

разрушать металлические предметы, находящиеся в скважине, цементные стаканы или твердые песчаные пробки.

Последовательность операций при гидропескоструйной перфо­рации следующая.

1. У устья скважины устанавливают агрегат подземного ре­монта для спуско-подъемных операций, рядом со скважиной рас­полагают и обвязывают насосный и пескосмесительные агре­гаты.

2. На колонне насосно-компрессорных или бурильных труб спускают перфоратор с гидравлическим центратором, расположенным выше него. Расположение перфоратора относительно вскрываемо­
го пласта определяют либо с помощью радиоактивного каротажа, либо точным измерением длины труб, на которых спускают пер­форатор.

3. После спуска инструмента устье скважины обвязывают ар­матурой типа 2АУ-70, обеспечивающей возможность прямой и об­ратной промывки скважины.

4. Промывают скважину водой до забоя.

5. Спускают в скважину опрессовочный шаровой клапан и опрессовывают оборудование пробным давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза.

6. Обратной промывкой поднимают опрессовочный (верхний) клапан на поверхность.

7. Опускают в трубы клапан перфоратора (нижний).

8. Проводят пробную закачку жидкости без песка и уточняют режим работы насосных установок.

9. Начинают проведение гидроперфорации. При этом двумя - тремя агрегатами закачивают песчаную смесь, содержащую 50—100 кг песка на 1 м³ жидкости. Фракционный состав песка может изменяться от 0,2 до 1 мм. При вскрытии эксплуатационных сква­жин в качестве жидкости-песконосителя можно использовать де­газированную нефть, при проведении работ в нагнетательных сква­жинах, а также связанных с обрезкой колонн -— воду. Подачи на­сосов составляет 3—4 л/с, что обеспечивает скорость истечения из насадок перфоратора 200—260 м/с при перепаде давления на них 18—22 МПа. Водопесчаная смесь образует углубления в стенке скважины со скоростью 0,6—-0,9 мм/с. На обработку одного интер­вала пласта затрачивают 15—20 мин, после чего прокачку смеси прекращают и колонну труб вместе с перфоратором поднимают, устанавливая у следующего интервала. Процесс перфорации пов­торяют.

Одной из основных задач в процессе перфорирования является поддержание циркуляции жидкости- песконосителя. Потеря цирку­ляции, например, в результате поглощения жидкости высокопро­ницаемыми пластами может привести к появлению песчаных про­бок.

10. После обработки всех интервалов потоком жидкости при обратной промывке поднимают обратный клапан и промывают скважину до появления чистой воды.

11. Устье скважины освобождают от арматуры, перфоратор из­влекают из скважины и оборудуют ее для освоения и эксплуата­ции.

Для повышения эффективности гидравлической перфорации не­обходимо сократить непроизводительное время, на которое про­цесс перфорации прекращается для изменения глубины подвески перфоратора. Для этого применяют технологию непрерывного процесса.

В этом случае устье скважины оборудуют головкой с сальником, позволяющей агрегату подземного ремонта поднимать колонну НКТ, подвешенную на элеваторе. Жидкость подводят к колонне труб промывочным шлангом. При подобном оборудовании возмож­но проводить перфорацию колонны в интервале, соответствующем длине одной насосно-компрессорной трубы.