Виды перфорации при бурении нефтяных скважин
После спуска эксплуатационной колонны в интервале продуктивного пласта необходимо создать каналы – связь пласта с внутренним пространством труб в скважине. Это можно сделать, если прорезать отверстия в колонне, цементном камне и породе пласта. Потом по этим каналам из пласта будет поступать продукт: нефть, газ, газовый конденсат, вода. Перфорация – это и есть создание таковых каналов.
Из существующих видов перфорации нефтесервисные компании в основном пользуются этими 3 способами создания сообщения скважины с пластом:
- Использование пулевых, кумулятивных зарядов и взрывных торпед (взрывной способ);
- Прорезка отверстий методом воздействия гидропескоструйной струи;
- Гидромеханическая прорезка окна в колонне.
Перфорация с использованием энергии взрыва
Перед спуском эксплуатационной колонны геофизический отряд проводит на скважине ГИС (геолого-исследовательские работы). На каротажном кабеле в скважину опускают приборы web, которые записывают полную информацию: электрическое сопротивление пластов, наличие и профиль каверн, азимут и углы отклонения, определяют интервал продуктивного пласта, а также другие работы для составления точного профиля скважины.
Повторное определение интервала перфорации проводят после спуска и цементирования колонны. Затем готовят скважину к перфорации. Если это куст, то буровую установку двигают к точке бурения новой скважины. Устанавливают передвижную самоходную установку для выполнения перфорации и вызова притока из пласта. Установка имеет вышку для спуска насосно-компрессорных труб (НКТ), подъемник и гидравлический насос.
На каротажном кабеле спускают в скважину корпусной кумулятивный снаряд. Длину корпуса и количество отверстий выбирают из расчета минимального воздействия на стенку обсадной трубы. Перфораторы бывают корпусные ПК – многократного использования, ПКО – корпусные одноразового пользования и ПКС – заряды располагаются на ленточной кассете, каждый заряд заключен в оболочку и соединен с проводом каротажного кабеля.
После установки ленты напротив пласта на жилу подается электрический заряд, который приводит в действие детонатор. Происходит взрыв, струя газа прожигает колонну, цементный камень и приствольную зону на 150-300 мм. Диаметр канала 8-12 мм. Число отверстий от 100 до 300 за один спуск снаряда. Перфорацию и последующий вызов притока выполняют по плану работ, утвержденному главным геологом Заказчика.
Гидропескоструйная перфорация
Она имеет преимущество перед взрывной перфорацией:
- не разрушает цементный камень в виде вертикальных трещин, по которым может произойти обводнение подошвенными водами пласта;
- улучшает проницаемость пласта за счет дополнительных каналов;
- после перфорации часть оборудования можно использовать для гидроразрыва пласта
Специально оборудованная труба с несколькими соплами (насадки, устойчивые к воздействию абразивной струи) спускается в скважину на НКТ. На сопла по трубам подается абразивная жидкость с содержанием песка. Труба внизу имеет седло для посадки шара. После установки сопла в нужный интервал внутрь НКТ бросают шар, который, достигнув седла, перекрывает поток и направляет его через сопла. Струя режет колонну, цемент и породу пласта, делая глубокие до 0,5 метра каналы.
Гидромеханическая прорезка вертикальных щелей в колонне
Этот метод применяют при вторичной эксплуатации месторождений. В скважину на НКТ спускают оборудование для прорезки вертикальных щелей в колонне напротив продуктивного пласта.При создании давления в трубах выдвигаются режущие диски, которые упираются в стенку колонны. Выполняя возвратно-поступательные движения вверх-вниз, диски прорезают щели. Над дисками есть промывочные отверстия с гидромониторами, струя, попадая в щель, разрезает цементный камень и проникает глубоко в пласт. Так улучшается проницаемость пласта и дебит скважины.
К гидромеханической перфорации можно отнести вырезку бокового окна:
- В колонне устанавливают цементный мост.
- После ОЗЦ обсадную колонну вместе с устьевым оборудованием опрессовывают на герметичность.
- На трубах опускают высокопрочный стальной клин. Специальным устройством клин жестко закрепляют в колонне, чтобы он не провернулся.
- Спускают компоновку с фрезой (райбер), над ним устанавливают калибратор.
- Стенка колонны прорезается фрезой и калибруется. Получается окно.
- Компоновку углубляют на 5 метров.
Затем компоновку поднимают и собирают КНБК с отклонителем. В итоге получают дополнительный ствол в продуктивном пласте.
Это основные виды перфораций скважин. Каким способом и оборудованием она будет выполнена зависит от конкретных геологических условий, плана работ, утвержденного Заказчиком.
Благодарим специалиста компании “Нафтагаз” за помощь в написании этого материал.