Виды и условия фонтанирования

Освоение скважин. Виды освоения

Освоение скважин - это комплекс технологических операций по вызову притока и обеспечению ее продуктивности соответствующей локальным возможностям пласта. Все операции по вызову притока и освоению скважины сводятся к созданию на ее забое депрессии, т.е. давления ниже пластового. Причем в устойчивых коллекторах эта депрессия должна быть достаточно большой и достигаться быстро, в рыхлых коллекторах, наоборот, небольшой и плавной. Возможны 2 пути вызова притока: уменьшения плотности столба жидкости (замена жидкости, компрессорный метод) и уменьшение высоты столба жидкости (тартание, поршневание, глубинные насосы). Можно выделить 6 основных способов освоения скважин-

1) Тартание – это извлечение жидкости из скважины желонкой, спускаемой на тонком канате с помощью лебедки. Малопроизводительный, трудоемкий способ с очень ограниченными возможностями применения.

2) Поршневание. При поршневании (свабировании) поршень (сваб) спускается в НКТ. В 10-15 раз производительнее тартания.

3) Замена скважинной жидкости на более легкую.

4) Компрессорный метод.

5) Прокачка газо-жидкостной смеси. Заключается в том, что вместо чистого газа или воздуха в межтрубное пространство закачивается смесь газа с жидкостью (вода или нефть).

6) Освоение скважинными насосами.

Газлифтную скв. осваивают методом продавки. Насосные скв. обычно перед освоением промывают водой или нефтью и осваивают насосом, применяемым при эксплуатации.

Законтурные нагнетательные скв. осваивают сразу на нагнетание, а внутриконтурные- обычно сначало на приток, затем (после снижения пластового давления в районе скв.) под закачку. Если имеется ряд нагн. скв. их осваивают под закачку через 1, затем после обводнения осваивают пропущенную скважины.

Подъём жидкости с забоя на поверхность за счёт пластовой энергии называют – фонтанирование скважины, а способ эксплуатации – фонтанным. Зависит от давления насыщения, газового фактора, от структуры потока, режима движения газожидкостной смеси, плотности скважинной продукции, пластового давления.

Условие фонтанирования нефтяной скважины от гидростатического давления: Рпласт>rж g Н,

Где Рпласт –пластовое давление, rж - плотность скважинной продукции, g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/c², Н -длина столба жидкости(глубина скважины по вертикали).

Фонтанирование нефтяных скважин может происходить при пластовых давлениях ниже гидростатического давления столбажидкости. Это обусловлено большим количеством растворенного газа в нефти. Со снижением давления ниже давления насыщения нефти газами во время подъема продукции скважины в колонне НКТ выделяется растворенный газ и образуется газожидкостная смесь плотностью r см (при чем rсм<rж).

Уравнение баланса давлений в фонтанной скважине:

Рзаб = Рст.ф + Ртр + Р_уст,

где Рзаб - забойное давление (принимается на уровне середины интервала продуктивного пласта), Руст - давление на устье (выкиде) скважины (устьевое давление), Рст.ф - гидростатическое давление флюидов (нефти, воды, газа) в скважине, Ртр - потери давления на гидравлическое сопротивление (трение). рсм - средняя плотность смеси вдоль колонны НКТ. На участке от забоя до точки, где давление равно давлению насыщения Рнас движется однородная жидкость, поэтому давление в НКТ изменяется по линейному закону. При снижении давления ниже Рнас из продукции скважины начинает выделяться газ и образуется газожидкостная смесь. В этом случае давление по НКТ изменяется по нелинейному закону. Если Рзаб < Рнас то нелинейность будет наблюдаться по всей длине скважины.

Выделяют 3 вида фонтанирования:

I – артезианское фонтанирование: Рзаб > Рнас, Руст ³ Рнас, фонтанирование происходит за счёт гидростатического напора, где Рнас – давление насыщения нефти газом.

II – газлифтное фонтанирование: Рзаб ³ Рнас, Руст < Рнас, фонтанирование осуществляется по принципу работы газожидкостного подъёма.

III - газлифтное фонтанирование с началом выделения газа в пласте: Рзаб < Рнас,

Р_уст < Рнас.

Оборудование фонтанных скважин подразделяется на наземное (устьевое) и подземное (скважинной).

К наземному оборудованию относят фонтанную арматуру (трубная головка и фонтанная ёлка с запорными и регулирующими устройствами), манифольд, предназначенный для обвязки Ф.А. с выкидными линиями, колонная головка – герметизация между кондуктором и э/колонной.

К подземному оборудованию относят НКТ, которые применяют при всех способах эксплуатации скважин, пусковые муфты (необходимые при освоении скважины), башмачная воронка, в редких случаях забойные штуцера и пакер.

Дата добавления: 2015-07-13