Вячеслав Щапин, генеральный директор ЗАО«РИТЭККубаньнефтемаш»
Заканчиваниескважин является наиболее важным и экономически значимым этапом пристроительстве скважин. Промысловая практика убедительно свидетельствует, чтокачество выполнения работ этого этапа, начиная от вскрытия продуктивного пластабурением и заканчивая вызовом притока, оказывает непосредственное влияние надостижение скважиной потенциально возможных дебитов нефти, газа и газовогоконденсата, ее эксплуатационную надежность и срок эффективной эксплуатации.Один из инновационных проектов компании «РИТЭК» в этой области направлен непросто на повышение качества заканчивания, а, по существу, на изменение общепринятойв России концепции разработки многопластовых залежей, пройденных однойскважиной.
Сегоднясуществуют хорошо отработанные технологии заканчивания скважин. В то же времяих применение позволяет разрабатывать лишь один продуктивный объект даже в техслучаях, когда скважиной пройдена многопластовая залежь.
Взарубежной практике уже используются инновационные решения по совместнойэксплуатации продуктивных пластов многопластовых залежей, получивших названиетехнологий селективного заканчивания скважин.
Промысловые испытания
Впервыев России практическое применение технологии селективного заканчивания скважинбыло проведено в 2001 году на многопластовых Енорусскинском и Черемуховскомместорождениях, принадлежащих компании «РИТЭК». Именно тогда, оцениваявозможности и потенциал ее развития, специалистами НГДУ «ТатРИТЭКнефть» былначат проект по совместной эксплуатации нескольких продуктивных объектов,пройденных одной скважиной.
Посколькув номенклатуре продукции, выпускаемой отечественными машиностроителями длянефтегазового комплекса, отсутствовали даже примерные аналоги скважинногооборудования, необходимого для практической реализации технологии, «РИТЭК»первые испытания проводил на оборудовании американских производителей. Тем неменее убежденность в перспективности начинания позволила руководителям компанииодновременно принять решение и приступить к организации производстванеобходимых технических средств на собственном машиностроительном предприятии«РИТЭККубаньнефтемаш».
Первоначальныеиспытания полностью подтвердили прогнозные оценки. Однако они же показали, чтов полном объеме преимущества данной технологии могут быть получены лишь вслучае ее доработки с учетом особенностей геологического строенияместорождений. В процессе доработки вносились соответствующие конструкционныеизменения на вновь организуемом производстве необходимого скважинногооборудования. В результате НГК страны получил новейшее оборудование длякачественного заканчивания многопластовых, а в осложненных условияходнопластовых скважин.
Нефтяникисчитают, что летом 2003 года в НГК России произошло событие, которое стехнической точки зрения можно рассматривать как революционное. Именно в этовремя на месторождениях «РИТЭКа» в Татарстане новые скважины стали оснащатьсяинструментом селективного заканчивания (ИСЗС), производимым на мощностях завода«РИТЭККубаньнефтемаш».
Технико-технологическая база
Посуществу, идея внедряемой технологии достаточно проста. Но ее техническаяреализация представляет собой сложную инженерную задачу.
Впроцессе цементирования при установке обсадной колонны в зоне пластаустанавливаются золотниковые модули, управляемые специальным инструментом.Используя данный инструмент, технолог имеет возможность в режиме реальноговремени открыть или закрыть любой из модулей, обеспечив, тем самым, интеграциюскважины и пласта в единую добычную систему или, наоборот, их разобщение.
Полныйкомплект скважинного оборудования, освоенный к производству заводом«РИТЭККубаньнефтемаш», получил название модульного инструмента селективногозаканчивания скважин.
КомплектыИСЗС, количество которых зависит от числа планируемых к одновременнойразработке продуктивных пластов, опускаются в скважину в составе компоновкиэксплуатационной колонны.
Возможности инструмента селективного заканчиванияскважин
Врезультате модернизаций, проведенных по результатам промысловых испытанийтехнологии, в первоначальную конструкцию инструмента селективного заканчиванияскважин были внесены изменения, позволяющие говорить о том, что сегодня в НГКРФ существует новейшее оборудование для качественного заканчиваниямногопластовых скважин, эффективной подготовки пластов и продуктивнойэксплуатации скважины.
Главнымдостоинством инструмента селективного заканчивания скважин, производствокоторого налажено на заводе «РИТЭККубаньнефтемаш», является его способностьнадежно изолировать:
каждыйиз пластов, пройденных скважиной, от контакта с цементным раствором во времяцементирования скважины;
продуктивныепласты от взаимных перетоков флюидов;
продуктивныепласты от водяных.
Изоляцияпродуктивных пластов от водяных достигается установкой сверху и снизу каждогопродуктивного пласта наливных пакеров, оснащенных байпасными проходами,благодаря которым цементный раствор при цементировании ствола скважиныдвижется, минуя пласт. Кроме изоляции, такое решение исключает негативноевоздействие на пласт давления цементирования.
ИСЗСкомплектуется золотниковыми клапанами, обеспечивающими интеграцию илиразобщение эксплуатационной колонны с пластом. При этом установка золотниковыхклапанов рядом с верхним или нижним наливными пакерами дает возможностьвыполнять (с помощью набора специальных инструментов, спускаемых на НКТ)очистку примыкающей к скважине поверхности пласта от бурового раствора, а такжеобработку химреагентами не только поверхности, но и самого пласта. Промысловыеиспытания показали, что во многих случаях это позволяет получить приток даже изтех объектов, которые при использовании традиционных технологий заканчиванияскважин не работали.
Оснащениекаждого пласта скважины ИСЗС позволяет осуществлять в скважине без еезасорения, перетоков, разбуривания и перфорирования целый ряд важных операций.Таких, например, как:
тестирование;
обработка;
добыча;
избирательноеперекрытие;
управлениеотдельными участками мощных пластов, разделенных наливными пакерами.
Существующаявозможность управления золотниковыми клапанами обеспечивает, без извлеченияНКТ, поочередное нагнетание в разные пласты различных технологическихжидкостей. Например, воды с целью поддержания пластового давления. Очевидно,что использование этой возможности приводит к значительной экономииматериальных средств, поскольку в данном случае отсутствует необходимостьстроительства дополнительных нагнетательных скважин, ориентированных наподдержание пластового давления в каждом отдельно взятом пласте.
КонструкторамиИСЗС предусмотрен вариант его оснащения золотниковыми клапанами спротивопесочными фильтрами с естественными и искусственными гравийныминабивками. В результате в случае освоения пескующих скважин инструментсохраняет все возможности борьбы с песком в открытом стволе, используемые втрадиционных технологиях.
Состав и назначение основных элементов ИСЗС
Комплектинструмента селективного заканчивания скважин в своем составе может содержатьследующие модули (рис. 1):
верхнегои нижнего наливных пакеров;
добывающиезолотниковые;
контрольно-промывочныезолотниковые;
проставочныхсекций;
управлениязолотниковыми клапанами.
Модуливерхнего и нижнего наливных пакеров ИСЭС изолируют продуктивный пласт впроцессе цементирования колонны от цементного раствора.
/>
Пакерующийрезиновый рукав наполняется жидкостью после установки всего комплекса ИСЗС вскважине путем срезания сбивных заглушек клапаном-пробкой, изготовленным изразбуриваемых материалов.
Срезавзаглушки, клапан-пробка останавливается на кольце-стоп. При удержании давленияв пределах 8,5-9,0 МПа в течение 15-20 мин. происходит наполнение жидкостьюрезиновых рукавов (оболочек) пакерного модуля.
Придавлении 12,0 МПа клапан в пробке срезается и в затрубном пространстве, черезбайпасы ИСЗС, восстанавливается циркуляция. Факт наличия циркуляции с некоторымповышением давления свидетельствует о том, что наливные пакеры находятся в рабочемсостоянии и скважина подготовлена к цементированию.
Золотниковоеустройство отсекает поступление цементного раствора под резиновый рукав придостижении давления заполнения в 8,0 МПа. При этом изменение давления в колоннене приводит к изменению давления под резиновым рукавом. Цементный раствор отзабоя к устью скважины проходит по байпасному пространству.
Каждыйиз модулей золотниковых клапанов устанавливается в строго определенном месте.
Добывающийзолотниковый модуль размещается в том месте продуктивного пласта, котороерекомендовано геологической службой нефтяной компании. Он имеет 8 отверстийдиаметром 18 мм и оснащен фильтрующим элементом, изготовленным из нержавеющейпроволоки с ячейкой 0,2 мм.
Контрольно-промывочныезолотниковые модули, входящие в состав ИСЗС, должны быть установлены по верхнейи нижней кромке продуктивного пласта. Как и добывающие, промывочныезолотниковые модули имеют по 8 отверстий диаметром 18 мм.
Существенно,что открыв золотники промывочных модулей и закрыв аналогичные устройствадобывающих, после установки пакера в районе последних появляется возможностьпроводить полный комплекс технологических операций, направленных на повышениенефтеотдачи пласта. Например, намыв песка или гравия, кислотную обработку,мероприятия по ППД и др.
Модулипроставочных секций предназначены для обеспечения точной установки в стволескважины золотниковых модулей. Испытания показали, что задача решается в случаекомплектации ИСЗС проставочными секциями пяти размеров — 500 мм, 1000 мм, 1500мм, 3000 мм и 6000 мм.
Кнастоящему времени налажено серийное производство трех типов модулей(механизмов) управления золотниковыми клапанами, любой из которых спускается вскважину на колонне труб НКТ (рис. 2).
/>
Вмеханизме управления золотниками 1-го типа (рис. 2а) приведение его кулачков врабочее положение происходит при давлении 2 МПа. После открытия или закрытиязолотника при увеличении давления до 8 МПа кулачки складываются в транспортноеположение.
Выходкулачков в рабочее положение в механизме управления золотниками прямогодействия (рис. 2б) происходит при подаче на его поршень давления в 4 МПа. Присбрасывании давления пружинный узел механизма возвращает кулачки в транспортноеположение.
Приведениекулачков в рабочее положение в механическом модуле управления (рис. 2в)производится сдвигом колонны труб НКТ вниз и последующим вращением вправо на7-8 оборотов. После выполнения необходимых операций с золотником механизмпереводится в транспортное положение подъемом труб на 300 мм и вращением вправона 7-8 оборотов.
Перспективы развития ИСЗС
Кнастоящему времени серийно налажен выпуск ИСЗС с динамическим и механическимпринципом управления золотниками. В то же время в рамках реализуемого в «РИТЭКе»проекта создания т.н. интеллектуального месторождения продолжаются работы посовершенствованию инструмента с использованием новейших достижений НТП. Можноожидать, что уже в краткосрочной перспективе инструмент селективногозаканчивания скважин будет оснащен оптико-волоконными каналами связи и,следовательно, превратится в автоматизированную систему управлениятехнологическими процессами.
Возможностии области применения ИСЗС, приведенные выше, лишь часть технологическогопотенциала инструмента селективного заканчивания скважин.
Очевидно,что по мере накопления опыта промыслового использования ИСЗС его ценность будеттолько увеличиваться.
Список литературы
www.oilcapital.ru/Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта