Рабочие жидкости

В водонагнетательных скважинах для ГРП применяют воду, загущенную сульфит-спиртовой бардой (ССБ) и другими производными целлюлозы.ССБ бывает двух видов - жидкая и твердая. Вязкость исходного жидкого концентрата – 1500 - 1800 мПа-с. Добавление воды быстро снижает вязкость ССБ и способствует хорошему вымыванию ее из порового пространства. Для ГРП в основном применяют раствор ССБ вязкостью 250 - 800 мПа-с. Для ГРП применяют также смесь из 40 % концентрированной соляной кислоты и 60 % СББ, т. е. сочетается ГРП с химическим воздействием. В смеси с ССБ соляная кислота медленно реагирует с карбонатами: 2 - 2, 5 ч по сравнению с 30 - 40 мин при использовании обычного кислотного раствора. Однако в условиях пластовых температур 130 - 150 °С вязкость ССБ резко снижается. Поэтому более эффективно применение водных растворов карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в количестве 1, 5 - 2, 5% с добавлением иногда хлористого натрия до 20 - 25 %.

Продавочная жидкость при всех условиях должна обладать минимальной вязкостью для уменьшения потерь напора.

Объем жидкости разрыва устанавливают исходя из конкретных условий. По данным АзНИПИнефти, для плотных пород рекомендуются следующие объёмы: 4 - 6 м³ на 1 м толщины пласта, если вскрытая перфорацией толщина пласта не более 20 м, если вскрытая толщина больше 20 м, то на каждые ее 10 м количество жидкости разрыва увеличивается на 1 - 2 м³. Если породы слабосцементированные, рыхлые, то количество жидкости разрыва увеличивается в 1, 5 - 2 раза по сравнению с объемом для плотных пород.

Объем жидкости – песконосителя:

Vжп = Qп / с,

где Qп —количество закачиваемого при ГРП песка, кг;

с—концентрация песка в жидкости кг/ м³ .

Концентрация песка в жидкости – песконосителе:

с = 4000 / v,

где v - скорость падения зерен песка в жидкости - песконосителе, м/ч (определяется опытным путем).

При выборе скважины для проведения в ней ГРП необходимо учитывать качество цементного кольца выше и ниже намеченного интервала разрыва, расстояние от водонефтяного контакта или водоносных горизонтов, состояние эксплуатационной колонны и устья скважины.

В выбранной для ГРП скважине проводят исследования: определяют дебит, забойное и пластовое давления, содержание воды в добываемой продукции. Для водонагнетательной скважины определяют коэффициент приемистости

Перед ГРП осуществляют мероприятия по очистке забоя и призабойной зоны: промывки растворителями, ПАВ, кислотные обработки. Иногда проводят гидропескоструйную перфорацию (ГПП) в узком интервале пласта, в котором желательно создать трещину. Спускают НКТ (желательно диаметром 102 или 114 мм) с пакером и якорем. Гидроразрыв пласта начинают с определения зависимости приемистости скважины от давления закачивания жидкости. Для этого посредством одного насосного агрегата на первой или второй скоростях в скважину закачивают жидкость разрыва до момента установления давления на устье (обычно 10 - 15 мин). Замеряют расход жидкости и давление. Затем темп закачивания увеличивают, вновь замеряют расход жидкости и давление и т. д. Считается, что в пласте образуются трещины, если коэффициент приемистости (отношение расхода жидкости к давлению) при закачивании жидкости с максимальным расходом возрастет не менее чем в 3 - 4 раза по сравнению с коэффициентом приемистости при установившемся режиме закачивания жидкости одним насосным агрегатом. Если разрыв пласта не зафиксирован, то процесс повторяют с применением жидкости повышенной вязкости.

После установления факта разрыва пласта с целью дальнейшего развития трещин и облегчения ввода песка в них рекомендуют закачивать 3 – 4 м³ слабофильтрующейся жидкости повышенной вязкости. Затем закачивают жидкость с песком с объемной скоростью не ниже объемной скорости, при которой был зафиксирован разрыв пласта.

Продавочную жидкость (нефть для нефтяных добывающих и вода для водонагнетательных скважин) в количестве, равном объему НКТ (или больше) закачивают непосредственно за песчано-жидкостной смесью без снижения темпов закачивания.

После завершения продавливания песчано-жидкостной смеси в трещину скважину закрывают и оставляют в покое до момента снижения давления до нуля. Затем скважину промывают для удаления остатков песка и осваивают. Водонагнетательную скважину подвергают поршневанию для вымывания из трещины закачанной вязкой жидкости.

При большой перфорированной толщине пласта или нескольких интервалах осуществляют поинтервальные гидравлические разрывы. В этом случае уже обработанный интервал изолируют песчаной пробкой или специальными материалами, временно ограничивающими поступление жидкости в уже образованную трещину.

Операция гидравлического разрыва пласта состоит из следующих последовательных этапов (см. приложение В): I) закачка в пласт жидкости разрыва для образования трещин в пласте; II) закачка
жидкости - песконосителя; III) закачка жидкости для продавливания песка в скважину.

2.6 Технология проведения ГРП. ПЕРЕДЕЛАТЬ! ТОЛЬКО ТЕХНОЛОГИЯ! ПОДГОТОВКА В ПУНКТЕ 2.2

Подготовка скважины к проведению ГРП осуществляется следующим образом.

Перед ГРП должен устанавливаться пакер в интервале 30-50 м от верхних отверстий зоны перфорации, указанной в плане работ. Интервал установки пакера должен скребковаться. Доставка пакера на куст осуществляется группой подготовки ГРП в специальном контейнере. Доставляется пакер с навернутым опрессовочным седлом.

Перед спуском пакер соединяют на мостках с патрубком, не вынимая пакер из контейнера. Специальный контейнер снимают с пакера после подъема на НКТ в вертикальное положение. Спуск пакера должен осуществляться на НКТ диаметром 89 мм с допустимым внутренним давлением не менее 700 Мпа. При спуске пакера в скважину скорость не должна превышать 0, 25 м/сек.

Опрессовка НКТ должна производиться на давление, указанное в плане работ на ремонт скважины, давление при этом наблюдается в течении 5 мин, его снижение допускается на 0, 1 Мпа.

При оборудовании устья скважины специальной арматурой планшайба крепится на вес шпильки, проверяется работоспособность задвижек. Все записывается в паспорте на ГРП.

После подготовки скважины к проведению ГРП бригада КРС снимает с устья скважины установку для ремонта скважины, мостки, трубы и все бригадное хозяйство в радиусе 50 метров от скважины. Мастер бригады КРС за сутки уведомляет СОУП УКРС о готовности скважины к ГРП. В течение этих суток начальник участка ГРП или ведущий инженер вместе с супервайзером УКРС проверяют состояние площадки и составляют схему расположения оборудования, которая утверждается главным инженером. После этого на площадку завозятся емкости и заполняются нефтью или водой. Емкости для жидкости – основы геля, устанавливаются на твердую поверхность за пределами охранной зоны воздушных линий электропередач, нефтесборных сетей с расстоянием между ними не менее 1 м. Горизонтальные емкости устанавливаются слегка наклоненными в сторону слива. После установки емкости заземляются на ранее подготовленный контур или колонну ближайшей скважины через заземляющий луч.

ГРП производится техникой комплекса ГРП в составе:

- насосных установок,

- блендера (смесителя),

- установки для транспортировки расклинивающего агента (песковоза),

- блока манифольда,

- станции контроля.

Помимо комплекса ГРП на скважине должны находиться:

- пожарная машина;

- ЦА-320;

- ППУ;

- АЦН-10;

- оперативная машина.

Расстановка техники на кусту производится в соответствии с утвержденной схемой.

Для контроля параметров ГРП станцию контроля соединяют двумя кабелями с датчиками давления и двумя кабелями с блендером для контроля плотности и скорости закачки жидкости.

Для управления насосными агрегатами со станции контроля агрегаты пронумеровываются и соединяются кабелями с соответствующей панелью управления на станции контроля.

Руководителем работ производится осмотр всех линий, коммуникаций и запорной арматуры.

ГРП должно производиться только в светлое время суток. Руководителем работ производиться инструктаж по безопасному ведению работ.

Опрессовка линии высокого давления и блока манифольда производится на 1, 25-кратное от ожидаемого при ГРП давление каждым насосным агрегатом при закрытой задвижке на устьевой арматуре. После 5-минутной выдержки руководитель ГРП дает команду на открытие задвижки на устьевой арматуре для сброса избыточного давления в скважину. После этого устьевую задвижку закрывают и сбрасывают давление в желобную емкость. Руководитель ГРП с бригадиром и супервайзером УКРС производят осмотр линии высокого давления и при необходимости с помощью операторов устраняют негерметичность. После устранения негерметичности производится повторная опрессовка линии. По окончании опрессовки дается команда об открытии устьевой задвижки, занятии персоналом рабочих мест и минутной готовности до начала ГРП.

Руководитель работ дает команду на блендер о подаче жидкости и поочередно запускает и выводит на рабочий режим все насосные агрегаты, комментируя свои действия по рации.

Операторы насосных агрегатов, находясь у установок, следят за показаниями приборов, регистрирующих работу двигателей и насосов, а также смазкой штоков насоса. При появлении посторонних шумов, вибрации, дыма немедленно по рации сообщают руководителю работ.

В процессе ГРП на станции контроля должны регистрироваться все основные параметры процесса:

- давление нагнетания,

- скорость закачки,

- обьем закаченной жидкости,

- давление в затрубном пространстве скважины.

Контроль за количеством рабочей жидкости разрыва каждой емкости ведется операторами при помощи уравнемеров.

При приближении давления в нагнетательной линии к величине опрессовки НКТ, руководитель работ должен снизить скорость закачки рабочего агента (жидкости), а в дальнейшем провести процесс по возможности в соответствии с планом работ ГРП. Если в процессе проведения ГРП произойдет нарушение герметичности пакера и сработает предохранительный клапан, руководитель останавливает технику комплекса ГРП. Далее закрывают кран высокого давления перед предохранительным клапаном и открывают задвижку на линии высокого давления в районе отвода на желобную емкость. После чего подается команда на ЦА-320 для проведения обратной промывки скважины (если авария произошла при закачке или продавке пропанта). После проведения промывки ЦА-320 останавливают и закрывают задвижку на устьевой арматуре.

В зимнее время в нагнетательных линиях образовываются ледяные пробки, поэтому перед ГРП необходимо удостовериться в их отсутствии.

После завершения ГРП руководитель работ подает команду оператору блендера о прекращении подачи жидкости и останавливает насосные агрегаты. Затем подается команда закрыть задвижку на устьевой арматуре и сбросить давление в затрубном пространстве скважины.

Дальнейшие работы на скважине производятся в соответствии с планом работ на освоение скважины после гидравлического разрыва пласта.